宽波束毫米波圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽波束毫米波圆极化天线，包括毫米波圆极化天线组件以及介质透镜，所述介质透镜设置在所述毫米波圆极化天线组件一侧并连接在所述毫米波圆极化天线组件上；并且，所述介质透镜上设有与所述毫米波圆极化天线组件的辐射口正对的凹面，所述凹面的开口背向所述辐射口。本实用新型专利技术的宽波束毫米波圆极化天线，通过在毫米波圆极化天线组件上增设介质透镜，完美的解决了展宽天线波束的问题，波束宽度能达到90度以上，满足系统的电气性能指标要求及机械性能指标要求。

Wide beam millimeter wave circularly polarized antenna

The utility model discloses a wide beam circularly polarized antenna, millimeter wave components including circularly polarized antenna and the dielectric lens, the lens is arranged on the circularly polarized antenna assembly and one side connected to the circularly polarized antenna element; and the medium is provided with a concave lens and the radiation of the circularly polarized antenna assembly is on the mouth, the opening of the concave back to the radiation port. The utility model has the advantages of wide beam circularly polarized antenna, by adding a dielectric lens component in millimeter wave circular polarization antenna, the perfect solution to the problem of broadening the antenna beam, the beam width can reach 90 degrees above, to meet the requirements of electrical performance requirements and mechanical performance index system.

【技术实现步骤摘要】
宽波束毫米波圆极化天线
本技术涉及一种天线，尤其涉及一种宽波束毫米波圆极化天线。
技术介绍
随着毫米波技术的迅速发展，其应用领域不断扩大到包括无人驾驶、医疗成像、移动通信等诸多领域，在国防和现代化战争中更是发挥着巨大作用，毫米波雷达以及电子对抗系统在各种军用平台中得到了广泛的应用。在许多应用场景中，系统要求毫米波天线具有很宽的波束，比如达到120度的波束宽度，来满足一个大角度空域的覆盖。毫米波天线的实现形式有微带天线、振子天线以及波导喇叭天线等。要实现天线的圆极化，对于微带天线来说可以进行切角处理或者双馈点馈电，对于振子天线可以用两个线极化天线来合成，但是都存在加工精度要求高以及损耗较大的缺点。圆极化波导喇叭天线通过圆极化转换器可以方便的实现从线极化到圆极化的转化，辐射效率也很高。但是以上三种天线的波束宽度一般在90度以内，未达到如120度的超宽波束。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种波束宽度能达到90度以上，满足系统的电气性能指标要求及机械性能指标要求的宽波束毫米波圆极化天线。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种宽波束毫米波圆极化天线，包括毫米波圆极化天线组件以及介质透镜，所述介质透镜设置在所述毫米波圆极化天线组件一侧并连接在所述毫米波圆极化天线组件上；并且，所述介质透镜上设有与所述毫米波圆极化天线组件的辐射口正对的凹面，所述凹面的开口背向所述辐射口。优选地，所述毫米波圆极化天线组件包括锥形转换器和圆波导矩形波导转换器，所述圆波导矩形波导转换器安装在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端上；所述介质透镜于所述锥形转换器的外周尺寸较小的一端上连接在所述锥形转换器上。优选地，所述圆波导矩形波导转换器内嵌在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端，并通过第一紧固件固定连接所述锥形转换器。优选地，所述介质透镜包括设置在所述锥形转换器一侧的平板部、连接在所述平板部周缘的支撑部，所述支撑部向所述锥形转换器方向延伸并连接在所述锥形转换器上；所述凹面正对所述锥形转换器的辐射口开设在所述平板部上。优选地，所述平板部为圆形平板，其直径不大于所述锥形转换器的最大外周尺寸。优选地，所述支撑部垂直连接在所述平板部的周缘，并通过第二紧固件连接所述锥形转换器。优选地，所述介质透镜为低损耗、低介电常数的非金属材料制成的非金属透镜。优选地，所述介质透镜为聚四氟乙烯透镜。优选地，所述凹面的直径与所述毫米波圆极化天线组件的工作波长一致。优选地，所述凹面的直径大于或等于所述毫米波圆极化天线组件的辐射口的直径。本技术的宽波束毫米波圆极化天线，通过在毫米波圆极化天线组件上增设介质透镜，完美的解决了展宽天线波束的问题，波束宽度能达到90度以上，满足系统的电气性能指标要求及机械性能指标要求。介质透镜的结构较为简单，加工方便，成本低，以非常低的代价实现了系统的性能要求。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的俯视图；图2是本技术一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的仰视图；图3是本技术一实施例的宽波束毫米波圆极化天线的剖面结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。如图1-3所示，本技术一实施例的宽波束毫米波圆极化天线，包括毫米波圆极化天线组件2以及介质透镜1。介质透镜1设置在毫米波圆极化天线组件2一侧并连接在毫米波圆极化天线组件2上；并且，介质透镜1上设有与毫米波圆极化天线组件2的辐射口20正对的凹面10，凹面10的开口背向辐射口20。毫米波圆极化天线组件2用于可以辐射和接收毫米波频段的圆极化电磁波，所产生的天线方向图为一个定向的波束；介质透镜1在毫米波圆极化天线组件2上可以明显地展宽天线的波束，满足在特定应用领域如电子对抗中对宽天线波束的要求。毫米波圆极化天线组件2的中部设有贯通其上下两端的通道，以图3所示宽波束毫米波圆极化天线放置方向为例，毫米波圆极化天线组件2的通道的顶部开口形成辐射口20。其中，毫米波圆极化天线组件2包括锥形转换器21和圆波导矩形波导转换器22，圆波导矩形波导转换器22作为圆形波导和矩形波导之间的转换装置，其安装在锥形转换器21的外周尺寸较大的一端上；介质透镜1于锥形转换器21的外周尺寸较小的一端上连接在锥形转换器21上。圆波导矩形波导转换器22的外部尺寸根据锥形转换器21的安装要求进行加工设定。毫米波圆极化天线组件2的通道贯通锥形转换器21，辐射口20位于锥形转换器21的外周尺寸较小的一端上，也作为锥形转换器21的辐射口。本实施例中，圆波导矩形波导转换器22内嵌在锥形转换器21的外周尺寸较大的一端，并通过第一紧固件如螺栓等固定连接锥形转换器21。毫米波圆极化天线组件2采用金属材料制成。例如，圆波导矩形波导转换器22和锥形转换器21可选用且不限于5052-T4铝合金或2A12-T4铝合金制成，具有良好电气性能和机械加工性能等特点。为了满足介质透镜1的防护性能，介质透镜1至少需要满足以下四项要求：①、具有优良的电气性能，其材料的透波性能要好，即对电磁波的反射和透过损耗要小，这就要求材料的介电常数和介质损耗正切值都要小；②、具有良好的耐候性，经得起太阳辐射、雨水侵蚀等自然环境条件；③、材料具有良好的可机械加工性能，能使用车床、铣床等加工设备加工；④、凹面10的位置位于毫米波圆极化天线组件2辐射口20的正上方，凹面20的直径约为一个天线的工作波长。因此，介质透镜1采用低损耗、低介电常数的非金属材料制成，例如聚四氟乙烯等。介质透镜1优选为聚四氟乙烯透镜。本实施例例中，介质透镜1包括设置在锥形转换器21一侧的平板部11、连接在平板部11周缘的支撑部12，支撑部12向锥形转换器21方向延伸并连接在锥形转换器21上。具体地，本实施例中，平板部11为圆形平板，其直径不大于锥形转换器21的最大外周尺寸。支撑部12垂直连接在平板部11的周缘，并通过第二紧固件如螺栓等连接锥形转换器21。凹面10正对锥形转换器21的辐射口20开设在平板部11上。平板部11在锥形转换器上21并不直接接触锥形转换器21，从而凹面10和辐射口20之前有一定的间隔。凹面10的直径与毫米波圆极化天线组件2的工作波长一致。凹面10的直径大于或等于毫米波圆极化天线组件2的辐射口20的直径，以保证可以展宽天线的波束。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽波束毫米波圆极化天线，其特征在于，包括毫米波圆极化天线组件以及介质透镜，所述介质透镜设置在所述毫米波圆极化天线组件一侧并连接在所述毫米波圆极化天线组件上；并且，所述介质透镜上设有与所述毫米波圆极化天线组件的辐射口正对的凹面，所述凹面的开口背向所述辐射口。

【技术特征摘要】
2016.07.26 CN 20162079260911.一种宽波束毫米波圆极化天线，其特征在于，包括毫米波圆极化天线组件以及介质透镜，所述介质透镜设置在所述毫米波圆极化天线组件一侧并连接在所述毫米波圆极化天线组件上；并且，所述介质透镜上设有与所述毫米波圆极化天线组件的辐射口正对的凹面，所述凹面的开口背向所述辐射口。2.根据权利要求1所述的宽波束毫米波圆极化天线，其特征在于，所述毫米波圆极化天线组件包括锥形转换器和圆波导矩形波导转换器，所述圆波导矩形波导转换器安装在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端上；所述介质透镜于所述锥形转换器的外周尺寸较小的一端上连接在所述锥形转换器上。3.根据权利要求2所述的宽波束毫米波圆极化天线，其特征在于，所述圆波导矩形波导转换器内嵌在所述锥形转换器的外周尺寸较大的一端，并通过第一紧固件固定连接所述锥形转换器。4.根据权利要求2所述的宽波束毫米波圆极化天线，其特征在于，所述介质透镜包括设置在所述锥形转...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞江，鲁艺，
申请(专利权)人：深圳市鼎耀科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44