双频双极化高功率天线制造技术

本发明专利技术提供一种双频双极化高功率天线，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；各个输入端口均通过阶梯谐振窗和耦合窗口与对应方波导耦合；由于低频方波导在高频方波导与多模喇叭体之间，低频方波导也即双频共用方波导。本发明专利技术的双频双极化高功率天线解决了传统的双频双极化天线存在的双频双极化端口高功率击穿的问题。双极化端口高功率击穿的问题。双极化端口高功率击穿的问题。

【技术实现步骤摘要】
双频双极化高功率天线


[0001]本专利技术涉及高功率微波领域应用的天线，具体而言，涉及一种双频双极化高功率天线。

技术介绍

[0002]目前在高功率微波(HPM)领域应用的天线均为单极化天线，而单极化天线极化形式的单一性限制了高功率微波设备的使用效能(目标极化响应不同)。由此提出使用双频双极化天线，然而在高功率条件下(尤其是GW级)，传统的双频双极化天线存在双频双极化端口高功率击穿的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种双频双极化高功率天线，以解决传统的双频双极化天线存在双频双极化端口功率击穿的问题。
[0004]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0005]一种双频双极化高功率天线，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；
[0006]所述频率1极化H输入端口依次通过阶梯谐振窗1和耦合窗口1与低频方波导耦合；所述频率1极化V输入端口通过阶梯谐振窗2和耦合窗口2与低频方波导耦合；所述频率2极化H输入端口通过阶梯谐振窗3和耦合窗口3与高频方波导耦合；所述频率2极化V输入端口通过阶梯谐振窗4和耦合窗口4与高频方波导耦合；由于低频方波导在高频方波导与多模喇叭体之间，所述低频方波导也即双频共用方波导。
[0007]进一步的，所述低频方波导与高频方波导的横截面同轴且各边平行，并且所述低频方波导与高频方波导的边长比取值范围为1.3:1～1.8:1。r/>[0008]进一步的，所述低频方波导的横截面与多模喇叭体底面同轴，并且所述低频方波导的横截面对角线长度与多模喇叭体底面内直径相等。
[0009]进一步的，所述阶梯谐振窗1和阶梯谐振窗2的长度取值范围为1/10λg～1/6λg，其中，λg为相应方波导段在TE10模式下的波导波长；所述阶梯谐振窗3和阶梯谐振窗4为1/4波长阶梯阻抗变换器。
[0010]进一步的，所述频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口和频率2极化V输入端口的位置关系为：
[0011]D1＝3/4λg；D1表示频率1极化H输入端口相对于高频方波导和低频方波导接触面的距离；
[0012]D2＝5/4λg；D2表示频率1极化V输入端口相对于高频方波导和低频方波导接触面的距离；
[0013]D3＝1/5λg～2/5λg；D3表示频率2极化H输入端口相对于高频方波导远离低频方波
导一端的距离；
[0014]D4＝6/5λg～4/3λg；D4表示频率2极化V输入端口相对于高频方波导远离低频方波导一端的距离；
[0015]其中，λg为相应方波导段在TE10模式下的波导波长。
[0016]进一步的，所述频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口和频率2极化V输入端口朝向同一方向。
[0017]进一步的，所述天线罩截面与多模喇叭体顶面同轴，并且所述天线罩的直径与多模喇叭体顶面外直径相等。
[0018]进一步的，所述天线罩为聚四氟乙烯天线罩；所述聚四氟乙烯天线罩的两侧具有波纹环结构。
[0019]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术的双频双极化高功率天线解决了传统的双频双极化天线存在的双频双极化端口高功率击穿的问题。
[0021]2、本专利技术双频双极化高功率天线中，高频方波导和低频方波导之间直接跳变，使得纵向尺寸较传统设计可压缩20％～30％。
[0022]3、本专利技术的低频方波导与多模喇叭体之间直接跳变，使得纵向尺寸较传统设计可进一步压缩10％～20％。
[0023]4、本专利技术的各个输入端口处具有阶梯谐振窗，解决高功率条件下的阻抗匹配问题，消除传统薄片谐振窗在高功率传输条件下所存在的边沿放电或击穿问题。
[0024]5、本专利技术的聚四氟乙烯天线罩的两侧具有波纹环结构，以提高天线罩表面沿面击穿功率。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例的双频双极化高功率天线外形结构示意图。
[0027]图2为本专利技术实施例的双频双极化高功率天线内部结构示意图。
[0028]图3a为本专利技术实施例的频率1极化V通道横截面示意图。
[0029]图3b为本专利技术实施例的频率2极化V通道横截面示意图。
[0030]图4为本专利技术实施例的各个输入端口位置关系示意图。
[0031]图5a为本专利技术示例的L波段，F2/F1＝1.08的驻波系数波形图。
[0032]图5b为本专利技术示例的S波段，F2/F1＝1.08的驻波系数波形图。
[0033]图6a为本专利技术示例的L波段，F2/F1＝1.08的各个输入端口之间隔离度。
[0034]图6b为本专利技术示例的S波段，F2/F1＝1.08的各个输入端口之间隔离度。
[0035]图7a为本专利技术示例的L波段，中心频率F0，频率1、频率2极化V输入端口的辐射方向图。
[0036]图7b为本专利技术示例的L波段，中心频率F0，频率1、频率2极化H输入端口的辐射方向
图。
[0037]图7c为本专利技术示例的S波段，中心频率F0，频率1、频率2极化V输入端口的辐射方向图。
[0038]图7d为本专利技术示例的S波段，中心频率F0，频率1、频率2极化H输入端口的辐射方向图。
[0039]注：F1和F2表示相应工作频段的边频。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0041]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。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。
[0042]实施例
[0043]如图1-2所示，本实施例提出一种双频双极化高功率天线，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；
[0044]所述频率1极化H输入端口依次通过阶梯谐振窗和耦合窗口1与低频方波导耦合；所述频率1极化V输入端口通过耦合窗口2与低频方波导耦合；所述频率2极化H输入端口通过耦合窗口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频双极化高功率天线，其特征在于，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；所述频率1极化H输入端口依次通过阶梯谐振窗1和耦合窗口1与低频方波导耦合；所述频率1极化V输入端口通过阶梯谐振窗2和耦合窗口2与低频方波导耦合；所述频率2极化H输入端口通过阶梯谐振窗3和耦合窗口3与高频方波导耦合；所述频率2极化V输入端口通过阶梯谐振窗4和耦合窗口4与高频方波导耦合；由于低频方波导在高频方波导与多模喇叭体之间，所述低频方波导也即双频共用方波导。2.根据权利要求1所述的双频双极化高功率天线，其特征在于，所述低频方波导与高频方波导的横截面同轴且各边平行，并且所述低频方波导与高频方波导的边长比取值范围为1.3:1～1.8:1。3.根据权利要求1所述的双频双极化高功率天线，其特征在于，所述低频方波导的横截面与多模喇叭体底面同轴，并且所述低频方波导的横截面对角线长度与多模喇叭体底面内直径相等。4.根据权利要求1所述的双频双极化高功率天线，其特征在于，所述阶梯谐振窗1和阶梯谐振窗2的长度取值范围为1/10λg～1/6λg，其中，λg为相应方波导段在TE10模式下的波导波长；所述阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：何清明，肖开奇，陈宏，朱庆流，张杰，于伟，李智，黄迎春，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：