一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线制造技术

技术编号:19010870 阅读:161 留言:0更新日期:2018-09-22 10:28
本发明专利技术公开了一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线,包括用于与传输线波导法兰固定连接的输入端连接法兰;输入端连接法兰一端开设有用于太赫兹电磁信号输入的输入波导口;输入端连接法兰另一端设有用于导入太赫兹电磁信号的矩形波导段;靠近矩形波导段处设有用于平滑连接矩形波导段所在矩形平面和圆波导段所在正圆形平面的异形曲面方圆过渡段;异形曲面方圆过渡段通过圆波导段与天线口面连接;天线口面为轴向波纹结构的外圆平面;轴向波纹结构包括两个槽体;两个槽体的圆形表面设有若干波纹。

【技术实现步骤摘要】
一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线
本专利技术属于天线的
,具体涉及一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线。
技术介绍
太赫兹天线暗室、太赫兹雷达反射截面测试、太赫兹成像以及通信等应用要求太赫兹馈源天线具有高对称性方向图、低副瓣、低交叉极化等特性。波纹喇叭天线具有高对称性方向图、低副瓣水平、低交叉极化水平等优点,因此十分适用于上述太赫兹技术的应用领域。由于电磁波的波长与频率成反比关系,天线尺寸通常与波长成正比。当天线工作频率达到亚毫米波甚至太赫兹波段时,常规波纹喇叭天线的结构变得极其精密,如果依靠现有方法设计常规太赫兹波纹喇叭天线,其口面波纹结构尺寸需要以微米进行评估,由此带来的主要问题有:现有的铣切加工工艺无法满足该种类型天线口面波纹的加工要求,即使采用专门定制的刀具,仍然存在加工成本过高以及成品率过低的问题。现有工艺无法对该类型天线实现一体化加工,如果采用天线口面与输入过渡部分分开加工的手段,受组合工艺精度的限制,常常引起高反射和高驻波系数等问题,导致天线无法使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线,以解决现有铣切加工工艺无法满足波纹喇叭天线口面波纹加工要求和现有工艺无法对波纹喇叭天线实现一体化加工的问题。为达到上述目的,本专利技术采取的技术方案是:提供一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线,其包括用于与传输线波导法兰固定连接的输入端连接法兰;输入端连接法兰一端开设有用于太赫兹电磁信号输入的输入波导口;输入端连接法兰另一端设有用于导入太赫兹电磁信号的矩形波导段;靠近矩形波导段处设有用于平滑连接矩形波导段所在矩形平面和圆波导段所在正圆形平面的异形曲面方圆过渡段;异形曲面方圆过渡段通过圆波导段与天线口面连接;天线口面为轴向波纹结构的外圆平面;轴向波纹结构包括两个槽体;两个槽体的圆形表面设有若干波纹。优选地,输入端连接法兰底面为正方形结构,其四个角上对称分布有用于与传输线波导法兰固定连接的通孔。优选地,输入波导口为矩形开口结构,其开设于输入端连接法兰底面的中心位置。优选地,天线口面呈圆形平面状。优选地,输入端连接法兰、输入波导口、矩形波导段、异形曲面方圆过渡段、圆波导段、轴向波纹结构和天线口面均为轴对称结构。本专利技术提供的高等化性太赫兹波纹喇叭天线,具有以下有益效果:本专利技术的天线口面为双槽波纹口面,并通过异形曲面方圆过渡段实现矩形波导段和圆波导段的平滑连接,且本专利技术中的所有结构均为轴对称结构,便于常规精密机械加工手段实现一体化的加工,成本低、成品率高,可以批量生产。附图说明图1为高等化性太赫兹波纹喇叭天线的侧视图。图2为高等化性太赫兹波纹喇叭天线在0.33THz频率条件下的增益图曲线。图3为高等化性太赫兹波纹喇叭天线在0.22THz频率条件下的增益图曲线。图4为高等化性太赫兹波纹喇叭天线的驻波比曲线。图5为高等化性太赫兹波纹喇叭天线的S11曲线。其中,1、输入端连接法兰;2、输入波导口;3、矩形波导段;4、异形曲面方圆过渡段;5、圆波导段;6、轴向波纹结构;7、天线口面。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述,以便于本
的技术人员理解本专利技术,但应该清楚,本专利技术不限于具体实施方式的范围,对本
的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。根据本申请的一个实施例,参考图1所示,本方案的高等化性太赫兹波纹喇叭天线,包括输入端连接法兰1,输入端连接法兰1底面呈正方形状,其四个角上对称分布有用于与传输线波导法兰固定连接的通孔。输入端连接法兰1一端的中心位置上开设有输入波导口2,输入波导口2为矩形开口结构,用于太赫兹电磁信号的输入。输入端连接法兰1另一端为矩形波导段3,矩形波导段3为长方体结构且横截面与输入波导口2形状相同,用于将太赫兹电磁信号导入圆波导段5。靠近矩形波导段3处设有异形曲面方圆过渡段4,用于平滑连接矩形波导段3所在的矩形平面和圆波导段5所在的正圆形平面。异形曲面方圆过渡段4通过圆波导段5与天线口面7连接,天线口面7为轴向波纹结构6的外圆平面,其半径对于天线波束起着决定作用。轴向波纹结构6包括两个槽体,两个槽体的圆形表面设有若干波纹,轴向波纹结构6用于对圆波导段5辐射出的电磁波进行修正。输入端连接法兰1、输入波导口2、矩形波导段3、异形曲面方圆过渡段4、圆波导段5、轴向波纹结构6和天线口面7均为轴对称结构,利用常规精密机械加工手段实现一体化的加工,加工成本低、成品率高,便于批量生产。参考图2和图3,为本专利技术天线在0.33THz和0.22THz频率条件下的增益图曲线,本天线发射和接收0.22THz到0.33THz频率范围内的太赫兹波,拥有高对称性方向图的无副瓣太赫兹波束。参考图4和图5,本专利技术天线在±30°照射角度范围内E面和H面最大增益差异仅为0.2dB,天线驻波小于1.3,带内增益最高可达13.0dBi,交叉极化低于-30dBi。综上图2-图5可知,本专利技术天线满足频段内太赫兹技术应用对波纹喇叭天线的指标要求,且性能指标皆佳。虽然结合附图对专利技术的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。本文档来自技高网
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一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线

【技术保护点】
1.一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线,其特征在于:包括用于与传输线波导法兰固定连接的输入端连接法兰;所述输入端连接法兰一端开设有用于太赫兹电磁信号输入的输入波导口;所述输入端连接法兰另一端设有用于导入太赫兹电磁信号的矩形波导段;靠近所述矩形波导段处设有用于平滑连接所述矩形波导段所在矩形平面和圆波导段所在正圆形平面的异形曲面方圆过渡段;所述异形曲面方圆过渡段通过圆波导段与天线口面连接;所述天线口面为轴向波纹结构的外圆平面;所述轴向波纹结构包括两个槽体;两个所述槽体的圆形表面设有若干波纹。

【技术特征摘要】
1.一种高等化性太赫兹波纹喇叭天线,其特征在于:包括用于与传输线波导法兰固定连接的输入端连接法兰;所述输入端连接法兰一端开设有用于太赫兹电磁信号输入的输入波导口;所述输入端连接法兰另一端设有用于导入太赫兹电磁信号的矩形波导段;靠近所述矩形波导段处设有用于平滑连接所述矩形波导段所在矩形平面和圆波导段所在正圆形平面的异形曲面方圆过渡段;所述异形曲面方圆过渡段通过圆波导段与天线口面连接;所述天线口面为轴向波纹结构的外圆平面;所述轴向波纹结构包括两个槽体;两个所述槽体的圆形表面设有若干波纹。2.根据权利要求1所述的高等化性...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙旭李东宋晶金少华刘建卫
申请(专利权)人:电子科技大学成都尼晟科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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