双频圆波导四脊喇叭天线制造技术

双频圆波导四脊喇叭天线，包括：喇叭体、圆波导、底座、固定法兰、脊片一、脊片二、脊片三、脊片四、SMA接头一和SMA接头二；喇叭体由上至下横截面逐渐缩小，喇叭体的底部安装有圆波导，圆波导安装在底座上，固定法兰安装在喇叭体的外侧圆周处，脊片一、脊片二、脊片三和脊片四等间隔地沿着喇叭体的内侧圆周安装，SMA接头一和SMA接头二安装在圆波导的侧壁上。本发明专利技术一方面，相比较于传统方法中使用两个馈源来实现超宽带的做法，用了一个喇叭馈源就可以覆盖整个频带，天线增益、副瓣电平、波束宽度等都能够达到指标要求；另一方面，减少了一个双工器，避免了额外的损耗，实现了产品的小型化、便捷式。

【技术实现步骤摘要】
双频圆波导四脊喇叭天线
本专利技术属于超宽带信号追踪侦察的高增益天线馈源领域，具体涉及一种双频圆波导四脊喇叭天线。
技术介绍
喇叭天线由于其多功能性、简单性和好的辐射性能，在微波测量、雷达和探测系统中有广泛的应用。展宽喇叭天线工作频带，最直接的方法就是在喇叭的波导和喇叭张开部分加入脊结构。脊喇叭天线增益高，阻抗低，体积小，易于和传输线连接，适合用在雷达、电子对抗设备以及微波电子器件中。喇叭天线作为馈源组阵时，圆锥喇叭可以节省空间，便于控制阵元间距而抑制栅瓣。随着电子对抗、电子侦察及宽频带单脉冲跟踪等技术的发展，要求天线频带增宽，极化可变已成为必然趋势。而喇叭天线由于其频带宽，增益高，方向性好，在该领域得到充分的应用和发展，通常用来作为独立的天线或馈源使用。普通的喇叭天线工作频率受传输波导的尺寸影响外与增益要求，为了能使喇叭天线在宽频带下工作，需要对普通喇叭加以改进，通常采用加脊的方式。其中四脊喇叭天线不仅满足宽频带的要求，同时能够满足极化可变的要求。加脊的喇叭天线极大地满足了在宽频带天线领域的应用。传统方法设计的加脊喇叭天线，两个端口覆盖了同一频率范围，实现的是水平极化和垂直极化两种极化方式，当需要覆盖更宽频段时，则需要双工器来转接额外的喇叭天线来覆盖实现。本专利技术设计的加脊喇叭天线能够实现在双频段下公用同一个喇叭天线，天线的一个端口对应使用的低频，另一个端口对应使用的高频，这样在保证满足系统频率范围使用需求时，减去了额外的双工器带来的系统损耗。
技术实现思路
常规设计的喇叭天线进行超宽带的设计比较困难，且当需要覆盖更宽频率时，亟需一个双工器来转接两副天线来覆盖整个频段，这种做法一方面由于双工器的引入会带来系统额外的损耗，另一方面使用不方便且增加成本。本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种双频圆波导四脊喇叭天线。一方面解决了超宽带的频率使用范围，另一方面，可以减去双工器的使用。本专利技术的双频圆波导四脊喇叭天线，具有良好的驻波特性，天线增益能够覆盖5～15dBi,较宽的边缘照射角，能作为超宽带抛物面天线的馈源。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于，包括：喇叭体、圆波导、底座、固定法兰、脊片一、脊片二、脊片三、脊片四、SMA接头一和SMA接头二；所述喇叭体由上至下横截面逐渐缩小，喇叭体的底部安装有圆波导，所述圆波导安装在底座上，所述固定法兰安装在喇叭体的外侧圆周处，所述脊片一、脊片二、脊片三和脊片四等间隔地沿着喇叭体的内侧圆周安装，所述SMA接头一和SMA接头二安装在圆波导的侧壁上。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：所述喇叭体四周均匀分布有多个安装螺钉孔，用于固定四个脊片，每个脊片的一侧均贴合喇叭体内侧壁固定，每个脊片的另一侧均呈弧形，各脊片之间不接触，四个脊片两两相对设置，其中，脊片一和脊片二相对，脊片三和脊片四相对。所述脊片一和脊片二用于实现频段5-18GHz，脊片三和脊片四用于实现频段18-40GHz。所述底座内部设有倒锥形的反射腔，所述反射腔的四周均匀地开设有四个槽，四个脊片依次穿过喇叭体和圆波导并最终插入固定在槽中。所述圆波导设有两个互相垂直的侧壁，分别用于安装SMA接头一和SMA接头二，圆波导的阻抗与两个SMA接头相等，每个SMA接头的探针均伸入圆波导中，其中，SMA接头一的探针一和SMA接头二的探针二呈上下错开的状态以避免接触。所述脊片一中开设有通孔，脊片二中开设有半盲孔，SMA接头一的探针一穿过脊片一的通孔并伸入至脊片二的半盲孔中；脊片三中开设有通孔，脊片四中开设有半盲孔，SMA接头二的探针二穿过脊片三的通孔并伸入至脊片四的半盲孔中。所述喇叭体通过十六个M2螺钉固定四个脊片，每个SMA接头通过四个M2螺钉固定在圆波导上，圆波导和底座之间通过四个M3平头螺钉固定。喇叭天线采用2A12铝合金加工而成，表面进行导电氧化处理。本专利技术的有益效果是：本专利技术所采用的双频圆波导喇叭天线，采用一个馈源来实现两段频率的覆盖，即5～18GHz和18～40GHz，且天线增益、副瓣电平、波束宽度等都能够达到指标要求。一方面，相比较于传统方法中使用两个馈源来实现超宽带的做法，在本方案中用了一个喇叭馈源就可以覆盖整个频带；另一方面，减少了一个双工器的，避免了额外的损耗，实现了产品的小型化、便捷式。该双频圆波导喇叭天线能够实现5～40GHz的超宽带覆盖，结合尺寸550*350的抛物面，可实现增益范围21dBi～40dBi,交叉极化大于30dB。附图说明图1a是双频圆波导四脊喇叭天线的组装图。图1b是双频圆波导四脊喇叭天线的剖视图一。图1c是双频圆波导四脊喇叭天线的剖视图二。图2a是双频圆波导四脊喇叭天线喇叭体的正视图。图2b是双频圆波导四脊喇叭天线喇叭体的左视图。图2c是双频圆波导四脊喇叭天线喇叭体的剖视图。图3a是双频圆波导四脊喇叭天线底座的底视图。图3b是双频圆波导四脊喇叭天线底座的剖视图。图3c是双频圆波导四脊喇叭天线底座的俯视图。图4a是双频圆波导四脊喇叭天线脊片一的主视图。图4b是双频圆波导四脊喇叭天线脊片一的侧视图。图4c是双频圆波导四脊喇叭天线脊片一的俯视图。图5a是双频圆波导四脊喇叭天线脊片二的主视图。图5b是双频圆波导四脊喇叭天线脊片二的侧视图。图5c是双频圆波导四脊喇叭天线脊片二的俯视图。图6a是双频圆波导四脊喇叭天线脊片三的主视图。图6b是双频圆波导四脊喇叭天线脊片三的侧视图。图6c是双频圆波导四脊喇叭天线脊片三的俯视图。图7a是双频圆波导四脊喇叭天线脊片四的主视图。图7b是双频圆波导四脊喇叭天线脊片四的侧视图。图7c是双频圆波导四脊喇叭天线脊片四的俯视图。图8是天线组成框图。附图标记如下：喇叭体1、安装螺钉孔1-1、圆波导2、底座3、反射腔3-1、槽3-2、固定法兰4、脊片一5、脊片二6、脊片三7、脊片四8、SMA接头一9、探针一9-1、SMA接头二10、探针二10-1。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图8所示，0.8GHz～40GHz高增益旋转天线包含天线单元和伺服控制单元两个独立安装部件。主要由以下部分组成如下：a）一个反射面：5GHz～40GHz反射面；c）两组天线：0.8GHz～5GHzVivaldi阵列天线、5GHz～40GHz馈源；d）三个前端：0.8GHz～5GHz前端、5GHz～18GHz前端、18GHz～40GHz前端；e）伺服控制单元；f）伺服转台；g）滑环；h）电缆：馈源与前端之间连接电缆、滑环与天线接口单元之间的连接电缆、滑环与伺服控制单元之间连接电缆。针对上述天线组成中5～40GHz抛物面天线，起初的方案设计是采用两个馈源来分别覆盖5～18GHz和18～40GHz，再通过一个双工器来连接射频前端部分，通过最终的验证发现达不到指标要求，且系统使用稳定性较差。在此基础上提出了双频圆波导四脊喇叭天线，用来作为抛物面天线的馈源。一个端口设计成5～18GHz来连接对应频段的射频前端，经前端处理后斜极化输出；另外一个端口设计成18～40GHz连接对应频段的射频前端，经前端处理后斜极化输出。具体设计如附图所示。双频圆波导四脊喇叭天线在设计时，一个端口往低频段设计，另外一个端口往高频段设计，在中频时两个端口都能满足。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于，包括：喇叭体（1）、圆波导（2）、底座（3）、固定法兰（4）、脊片一（5）、脊片二（6）、脊片三（7）、脊片四（8）、SMA接头一（9）和SMA接头二（10）；所述喇叭体（1）由上至下横截面逐渐缩小，喇叭体（1）的底部安装有圆波导（2），所述圆波导（2）安装在底座（3）上，所述固定法兰（4）安装在喇叭体（1）的外侧圆周处，所述脊片一（5）、脊片二（6）、脊片三（7）和脊片四（8）等间隔地沿着喇叭体（1）的内侧圆周安装，所述SMA接头一（9）和SMA接头二（10）安装在圆波导（2）的侧壁上。

【技术特征摘要】
1.双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于，包括：喇叭体（1）、圆波导（2）、底座（3）、固定法兰（4）、脊片一（5）、脊片二（6）、脊片三（7）、脊片四（8）、SMA接头一（9）和SMA接头二（10）；所述喇叭体（1）由上至下横截面逐渐缩小，喇叭体（1）的底部安装有圆波导（2），所述圆波导（2）安装在底座（3）上，所述固定法兰（4）安装在喇叭体（1）的外侧圆周处，所述脊片一（5）、脊片二（6）、脊片三（7）和脊片四（8）等间隔地沿着喇叭体（1）的内侧圆周安装，所述SMA接头一（9）和SMA接头二（10）安装在圆波导（2）的侧壁上。2.如权利要求1所述的双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于：所述喇叭体（1）四周均匀分布有多个安装螺钉孔（1-1），用于固定四个脊片，每个脊片的一侧均贴合喇叭体（1）内侧壁固定，每个脊片的另一侧均呈弧形，各脊片之间不接触，四个脊片两两相对设置，其中，脊片一（5）和脊片二（6）相对，脊片三（7）和脊片四（8）相对。3.如权利要求2所述的双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于：所述脊片一（5）和脊片二（6）用于实现频段5-18GHz，脊片三（7）和脊片四（8）用于实现频段18-40GHz。4.如权利要求2所述的双频圆波导四脊喇叭天线，其特征在于：所述底座（3）内部设有倒锥形的反射腔（3-1），所述反射腔（3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍磊，
申请(专利权)人：江苏肯立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32