一种偏馈型反射面和差网络天线制造技术

本发明专利技术公开了一种偏馈型反射面和差网络天线，包括偏置反射面天线、馈源以及和差网络，所述馈源与和差网络连接，所述馈源采用单耳型喇叭对，所述单耳型喇叭对以设定角度分布在偏置反射面焦点；所述单耳型喇叭对包括一对或者多对对称设置的单耳型喇叭，且至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构不对称设置。本发明专利技术提出的偏馈型反射面和差网络天线，采用不对称馈源结构，可以有效减小由于偏馈时馈源相位中心在方位或者俯仰方向上的不对称偏焦引起的天线差波束变形，提高差波束对称性，实现反射面和差网络天线的偏馈式安装。和差网络天线的偏馈式安装。和差网络天线的偏馈式安装。

【技术实现步骤摘要】
一种偏馈型反射面和差网络天线


[0001]本专利技术属于射频天线领域，具体为一种偏馈型反射面和差网络天线。

技术介绍

[0002]随着毫米波雷达技术的发展，在视频监控设备无法满足的雾天、暴雨、隧道、雾霾、桥梁、水域、空域等特殊情况下，毫米波雷达成为了一种性能优越的替代品。毫米波雷达穿透力强，不容易受到障碍物的遮挡，可全天时全天候地透过物体帮助人们“看清”情况，因此其在交通监管、安防布控、目标搜寻等方面有着广泛的工程应用。
[0003]人们已研制出了各种毫米波雷达天线，如单脉冲天线、多波束天线、相控阵天线等，作为毫米波雷达的重要组成部分，天线性能的好坏可以直接影响雷达的探测和跟踪能力。其中反射面和差网络天线是单脉冲天线中一种重要的精密跟踪天线，这类天线通常每发射一个脉冲天线就可以同时接收多个目标的回波信号，常用的半阵法将面阵分为左右、上下两部分，将左右阵元接收的波束之间做差得到方位差波束，作和得到方位和波束，上下部分同理可得俯仰方向的和、差波束。和波束的主瓣或者差波束的零陷处即对应目标所在方向，这种和差测角的方法测角精度高且工程容易实现。
[0004]根据馈源的安装方式，反射面天线分可为正馈和偏馈两种。在一般的正馈式反射面天线中，多个馈源喇叭需要安装在抛物面焦点附近，因此馈源会不可避免地对传播中的电信号产生遮挡，同时产生一定程度的横向偏焦，导致天线波束的主瓣电平的降低、副瓣电平上升、天线增益降低，当馈源越多越大时，遮挡越严重。虽然这个问题可以通过提高喇叭性能得到解决，但是避免这个问题的最优解还是使用偏馈型反射面天线，这类天线的反射面部分是截取旋转对称反射面的一部分得到的，馈源以一定偏置角度照射反射面，因此很好地避免了馈源和支撑部分对反射面造成的遮挡，使得偏馈型反射面天线比正馈反射面天线有更高的增益、更低的副瓣和更好的驻波特性。但对于和差网络天线来讲，要求和差波束的相位、方向图对称，而偏置的问题会引起结构的不对称，使得馈源的纵向偏焦程度不一，其中，一半的馈源在抛物面轴线方向上相位中心靠前偏离抛物面焦点，而另外一半的相位中心靠后偏离抛物面焦点，这对形成状貌良好对称的和差波束往往是不利的，总会导致差波束的方向图变形，左右大小不一样，所以偏馈的方式难以得到应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出了一种偏馈型反射面和差网络天线，以解决目前偏馈型反射面和差网络天线存在的偏焦问题，可以有效减小由于偏馈时馈源相位中心在方位或者俯仰方向上的不对称偏焦引起的天线差波束变形，提高差波束对称性，实现反射面和差网络天线的偏馈式安装。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案为：一种偏馈型反射面和差网络天线，包括偏置反射面天线、馈源以及和差网络，所述馈源与和差网络连接，其特征在于，所述馈源采用单耳型喇叭对，所述单耳型喇叭对以设定角度分布在偏置反射面焦点；所述单耳型喇叭对包括一
对或者多对对称设置的单耳型喇叭，且至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构不对称设置。
[0007]优选地，所述偏置反射面天线为抛物面天线、卡塞格伦天线、格里高利天线或者盒式反射面天线。
[0008]优选地，所述单耳结构为向外侧翻边的弧面结构。
[0009]优选地，所述弧面结构为圆柱面、椭圆柱面或抛物柱面的一部分。
[0010]优选地，至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构为形状大小不同。
[0011]优选地，当单耳型喇叭对由三对以上的单耳型喇叭构成时，只有最外侧的单耳型喇叭的单耳结构为不对称结构而中间的喇叭馈源均为对称结构。
[0012]优选地，所述单耳型喇叭对的不对称单耳结构位于馈源偏置照射方向上，在馈源对应偏置方向的最外侧边上，另一方向上为对称结构。
[0013]优选地，每个单耳型喇叭通过波导连接至和差网络。
[0014]优选地，所述单耳型喇叭为角锥喇叭的形状。
[0015]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：
[0016](1)本专利技术通过对喇叭馈源的创新结构设计，能够相对减小偏馈结构的不对称性，在偏馈条件下实现对称性接近正馈型天线的和差波束；
[0017](2)本专利技术使用非对称单耳型喇叭馈源对，减小了喇叭馈源偏焦程度不一的情况，修正馈源相位分布的不均程度，恢复差波束主瓣的对称性；
[0018](3)本专利技术在对喇叭口径、非对称单耳结构形状大小、天线口径等合适参数设计基础上，可应用于任意毫米波频段；
[0019](4)本专利技术的天线形状和结构较为简单，设计灵活，易于制造，同时可以得到高增益、低旁瓣和高度对称的和差波束，有利于提高雷达性能。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1中一种水平偏馈型反射面和差网络天线的结构示意图。
[0021]图2为图1天线的分解结构图。
[0022]图3为本专利技术实施例1中天线的几何结构示意图。
[0023]图4为本专利技术实施例1中的非对称单耳型喇叭馈源结构示意图。
[0024]图5为本专利技术实施例1中的天线在76.5GHz下使用一般喇叭及非对称单耳型喇叭方位面差波束方向图。
[0025]图6为本专利技术实施例2中一种方位偏馈型反射面和差网络天线的结构示意图。
[0026]图7为本专利技术实施例2中的一种非对称单耳型喇叭2
×
2馈源结构示意图。
[0027]图8为本专利技术实施例2中的另一种非对称单耳型喇叭2
×
3馈源结构示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。所描述的实施例仅用于图示说明，而不是对本专利技术范围的限制。基于本专利技术的实施例，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
本专利技术的保护范围。
[0029]一种偏馈型反射面和差网络天线，包括偏置反射面天线、馈源以及和差网络，所述馈源与和差网络连接，所述馈源采用单耳型喇叭对，喇叭对以一定角度分布在偏置反射面天线焦点；所述喇叭对包括一对或者多对对称设置的单耳型喇叭，所述单耳型喇叭喇叭口的边缘延伸设置有单耳结构，且至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构不对称设置。
[0030]进一步地，所述偏置反射面天线为抛物面天线、卡塞格伦天线、格里高利天线或者盒式反射面天线。
[0031]进一步地，所述单耳结构为向外侧翻边的弧面结构。
[0032]进一步地，所述弧面结构为圆柱面、椭圆柱面或抛物柱面的一部分。
[0033]进一步地，至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构形状大小不同。
[0034]进一步地，当喇叭对由三对以上的单耳型喇叭构成时，只有最外侧的单耳型喇叭的单耳结构为不对称结构而中间的喇叭馈源均为对称结构。
[0035]进一步地，所述喇叭对的不对称单耳结构位于馈源偏置照射方向上，在馈源对应偏置方向(俯仰或方位)的最外侧边上，另一方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏馈型反射面和差网络天线，包括偏置反射面天线、馈源以及和差网络，所述馈源与和差网络连接，其特征在于，所述馈源采用单耳型喇叭对，所述单耳型喇叭对以设定角度分布在偏置反射面焦点；所述单耳型喇叭对包括一对或者多对对称设置的单耳型喇叭，且至少有一对单耳型喇叭对两边的单耳结构不对称设置。2.根据权利要求1所述的偏馈型反射面和差网络天线，其特征在于，所述偏置反射面天线为抛物面天线、卡塞格伦天线、格里高利天线或者盒式反射面天线。3.根据权利要求1所述的偏馈型反射面和差网络天线，其特征在于，所述单耳结构为向外侧翻边的弧面结构。4.根据权利要求3所述的偏馈型反射面和差网络天线，其特征在于，所述弧面结构为圆柱面、椭圆柱面或抛物柱面的一部分。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖轶明，纪小丽，王珂，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：