一种双圆极化馈源天线制造技术

技术编号:19968558 阅读:40 留言:0更新日期:2019-01-03 15:09
本发明专利技术实施例提供了一种双圆极化馈源天线,包括:依次相接的矩形波导转换段、圆极化器、矩‑圆过渡波导和馈源喇叭;所述馈源喇叭为光壁喇叭;所述馈源喇叭包括第一腔体、第二腔体和第三腔体;所述第一腔体为圆柱形腔体,所述第一腔体的一端与所述矩‑圆过渡波导相接,所述第一腔体的另一端与所述第二腔体相接;所述第二腔体为具有预设轮廓的喇叭形腔体,所述第二腔体的小口径端与所述第一腔体相接,所述第二腔体的大口径端与所述第三腔体相接;所述第三腔体为具有预设张角的圆台腔体,所述第三腔体的顶端与所述第二腔体相接,所述第三腔体的底端为所述光壁喇叭的大口径端。本发明专利技术实施例可以提高馈源天线的隔离度,并降低馈源天线的旁瓣。

A doubly circularly polarized feed antenna

The embodiment of the present invention provides a dual circularly polarized feed antenna, which comprises: a rectangular waveguide conversion section, a circular polarizer, a moment-circular transition waveguide and a feed horn connected in turn; the feed horn is a light-walled horn; the feed horn comprises a first cavity, a second cavity and a third cavity; and the first cavity is a cylindrical cavity, one end of the first cavity and the moment. The other end of the first cavity is connected with the second cavity; the second cavity is a horn-shaped cavity with a preset profile, the small aperture end of the second cavity is connected with the first cavity, the large aperture end of the second cavity is connected with the third cavity; the third cavity is a circular platform cavity with preset angle, and the third cavity is connected with the third cavity. The top end is connected with the second cavity, and the bottom end of the third cavity is the large aperture end of the optical wall horn. The embodiment of the invention can improve the isolation degree of the feed antenna and reduce the side lobe of the feed antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种双圆极化馈源天线
本专利技术涉及馈源天线
,特别是涉及一种双圆极化馈源天线。
技术介绍
随着4G移动通信技术的成熟和移动通信系统的不断发展,低频段频谱资源极度紧缺,同时无线业务的爆发式增长又带来对超高速无线传输速率的巨大需求。在毫米波和太赫兹频段,目前仍然存在大量的空闲频谱资源,这些频谱资源使得提供数十吉比特,甚至上百吉比特的无线通信速率成为可能。然而,对于毫米波和太赫兹频段,自由空间路径损耗和大气衰减大大增加,为了克服这些损耗,必须使用高增益的天线。在卫星通信中广泛应用的反射面天线因其成熟的设计方法和高增益宽频带特性,成为毫米波和太赫兹通信中高增益天线的较好选择。在使用高增益天线的同时,为了提高数据传输速率,采用极化复用是一种行之有效的技术,其利用不同极化波的正交特性,将数据分成两路,通过两种正交的极化波发射出去,使得两路数据在同一频域和时域并行传输,在不增加使用频谱的同时大大提高了数据传输速率。而由于圆极化波具有抗多径、无需发射端接收端对齐的优势,因此,采用正交的左旋和右旋圆极化波进行极化复用的方式也被应用于无线通信中。目前,通常采用双圆极化馈源天线,配合一个反射面来实现正交圆极化复用的高增益天线。其中,双圆极化馈源天线通常采用方形喇叭或圆口径波特喇叭来发射圆极化波。但是方形喇叭和圆口径波特喇叭均不容易实现较低的回波损耗,会影响馈源天线的隔离度。而且,方形喇叭还会造成馈源天线的旁瓣较高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种双圆极化馈源天线,以提高馈源天线的隔离度,并降低馈源天线的旁瓣。具体技术方案如下:本专利技术实施例提供了一种双圆极化馈源天线,包括:依次相接的矩形波导转换段、圆极化器、矩-圆过渡波导和馈源喇叭;所述馈源喇叭为光壁喇叭;所述馈源喇叭包括第一腔体、第二腔体和第三腔体;所述第一腔体为圆柱形腔体,所述第一腔体的一端与所述矩-圆过渡波导相接,所述第一腔体的另一端与所述第二腔体相接;所述第二腔体为具有预设轮廓的喇叭形腔体,所述第二腔体的小口径端与所述第一腔体相接,所述第二腔体的大口径端与所述第三腔体相接;所述第三腔体为具有预设张角的圆台腔体,所述第三腔体的顶端与所述第二腔体相接,所述第三腔体的底端为所述光壁喇叭的大口径端。可选地,所述具有预设轮廓的喇叭形腔体的轮廓满足以下条件:y=sin2.5(x)其中,x为点X到所述第二腔体的轴线上的预设原点O的距离,所述点X为所述第二腔体的轴线上的任一点,y为所述第二腔体中,包含所述点X且与所述第二腔体的轴线垂直的截面的半径。可选地,所述矩-圆过渡波导为三节八边形矩-圆过渡波导。可选地,所述三节八边形矩-圆过渡波导包括:依次相接的第一矩-圆过渡波导、第二矩-圆过渡波导和第三矩-圆过渡波导,所述第一矩-圆过渡波导和所述第二矩-圆过渡波导的腔体为八边形直棱柱腔体,所述第三矩-圆过渡波导的腔体为正八变形直棱柱腔体;所述第一矩-圆过渡波导还与所述圆极化器相接,所述第三矩-圆过渡波导还与所述第一腔体相接。可选地,所述第三矩-圆过渡波导的腔体的截面的中心点,到该截面任一边的垂线长度为:大于或等于所述第一腔体的截面的半径。可选地,所述圆极化器与所述第一矩-圆过渡波导相接的一端的端口为正方形,所述第一矩-圆过渡波导的腔体与所述圆极化器相接的一端的端口为:将所述正方形的四个角去除后形成的八边形。可选地,所述圆极化器的具有一个端口的一端与所述矩-圆过渡波导相接,所述圆极化器的具有两个端口的一端与所述矩形波导转换段相接。可选地,所述矩形波导转换段包括:第四腔体和第五腔体;所述第四腔体的一端的端口和所述第五腔体的一端的端口均设置在天线本体内部,用于与所述圆极化器相接;所述第四腔体的另一端的端口位于天线本体上、与所述馈源喇叭的大口径端垂直的第一平面上,所述第五腔体的另一端的端口位于天线本体上、与所述馈源喇叭的大口径端垂直的第二平面上;其中,所述第一平面与所述第二平面平行。可选地,第一中心点和第二中心点的连线与所述天线的轴线垂直,所述第一中心点为所述第四腔体的另一端的端口的中心点,所述第二中心点为所述第五腔体的另一端的端口的中心点。可选地,所述第四腔体的另一端的端口和所述第五腔体的另一端的端口均为标准矩形波导WR-10端口。本专利技术实施例提供的方案,在双圆极化馈源天线中使用包括依次相连的圆柱形腔体、喇叭形腔体和圆台腔体的光壁喇叭,也就是,该光壁喇叭的轮廓由若干不同角度的折线组成,这样可以在结构上提供更多的自由度来调整双圆极化馈源天线的整体性能,使得双圆极化馈源天线容易实现较低的回波损耗,可以提高双圆极化馈源天线的隔离度。而且该光壁喇叭采用了圆口径,使得双圆极化馈源天线的旁瓣较低。当然,实施本专利技术的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例提供的一种双圆极化馈源天线的结构示意图;图2为图1所示实施例中馈源喇叭的结构示意图;图3a为图1所示实施例中矩-圆过渡波导的结构示意图;图3b为图3a所示实施例中三节八边形矩-圆过渡波导的截面示意图;图4为图1所示实施例中圆极化器的结构示意图;图5为图1所示实施例中矩形波导转换段的结构示意图;图6为本专利技术实施例提供的一种双圆极化馈源天线在工作频段内的回波损耗的变化示意图,以及所发射的左旋圆极化波和右旋圆极化波的轴比变化示意图;图7为本专利技术实施例提供的一种双圆极化馈源天线所发射的左旋圆极化波的主极化方向图和交叉极化方向图;图8为本专利技术实施例提供的一种双圆极化馈源天线所发射的右旋圆极化波的主极化方向图和交叉极化方向图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。为了解决现有技术的问题,本专利技术实施例提供了一种双圆极化馈源天线。参见图1,本专利技术实施例提供的一种双圆极化馈源天线,包括:依次相接的矩形波导转换段1、圆极化器2、矩-圆过渡波导3和馈源喇叭4;其中,馈源喇叭4为光壁喇叭;馈源喇叭4包括第一腔体41、第二腔体42和第三腔体43(参见图2);第一腔体41为圆柱形腔体,第一腔体41的一端与矩-圆过渡波导3相接,第一腔体41的另一端与第二腔体42相接;第二腔体42为具有预设轮廓的喇叭形腔体,第二腔体42的小口径端与第一腔体41相接,第二腔体42的大口径端与第三腔体43相接;第三腔体43为具有预设张角的圆台腔体,第三腔体43的顶端与第二腔体42相接,第三腔体43的底端为光壁喇叭的大口径端。本领域技术人员可以理解的是,双圆极化馈源天线的天线本体内部连续开设有多个空腔,该多个空腔即为依次相接的矩形波导转换段1、圆极化器2、矩-圆过渡波导3和馈源喇叭4,矩形波导转换段1、圆极化器2、矩-圆过渡波导3和馈源喇叭4的腔体壁与天线本体的各个侧壁之间属于实心结构。具体的,如图1所示,上述双圆极化馈源天线可以是具有空心区域的长方体,该空心区域是由矩形波导转换段1、圆极化器2、矩-圆过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双圆极化馈源天线,包括:依次相接的矩形波导转换段、圆极化器、矩‑圆过渡波导和馈源喇叭;其特征在于,所述馈源喇叭为光壁喇叭;所述馈源喇叭包括第一腔体、第二腔体和第三腔体;所述第一腔体为圆柱形腔体,所述第一腔体的一端与所述矩‑圆过渡波导相接,所述第一腔体的另一端与所述第二腔体相接;所述第二腔体为具有预设轮廓的喇叭形腔体,所述第二腔体的小口径端与所述第一腔体相接,所述第二腔体的大口径端与所述第三腔体相接;所述第三腔体为具有预设张角的圆台腔体,所述第三腔体的顶端与所述第二腔体相接,所述第三腔体的底端为所述光壁喇叭的大口径端。

【技术特征摘要】
1.一种双圆极化馈源天线,包括:依次相接的矩形波导转换段、圆极化器、矩-圆过渡波导和馈源喇叭;其特征在于,所述馈源喇叭为光壁喇叭;所述馈源喇叭包括第一腔体、第二腔体和第三腔体;所述第一腔体为圆柱形腔体,所述第一腔体的一端与所述矩-圆过渡波导相接,所述第一腔体的另一端与所述第二腔体相接;所述第二腔体为具有预设轮廓的喇叭形腔体,所述第二腔体的小口径端与所述第一腔体相接,所述第二腔体的大口径端与所述第三腔体相接;所述第三腔体为具有预设张角的圆台腔体,所述第三腔体的顶端与所述第二腔体相接,所述第三腔体的底端为所述光壁喇叭的大口径端。2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述具有预设轮廓的喇叭形腔体的轮廓满足以下条件:y=sin2.5(x)其中,x为点X到所述第二腔体的轴线上的预设原点O的距离,所述点X为所述第二腔体的轴线上的任一点,y为所述第二腔体中,包含所述点X且与所述第二腔体的轴线垂直的截面的半径。3.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述矩-圆过渡波导为三节八边形矩-圆过渡波导。4.根据权利要求3所述的天线,其特征在于,所述三节八边形矩-圆过渡波导包括:依次相接的第一矩-圆过渡波导、第二矩-圆过渡波导和第三矩-圆过渡波导,所述第一矩-圆过渡波导和所述第二矩-圆过渡波导的腔体为八边形直棱柱腔体,所述第三矩-圆过渡波导的腔体为正八变形直棱柱腔体;所述第一矩-圆过渡波导还与所述圆极化器相接,所述第三矩-圆过渡波导还与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:束超
申请(专利权)人:江苏亨通太赫兹技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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