一种低剖面宽角喇叭天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低剖面宽角喇叭天线，包括90

【技术实现步骤摘要】
一种低剖面宽角喇叭天线


[0001]本技术涉及天线
，尤其涉及一种低剖面宽角喇叭天线。

技术介绍

[0002]近年来，在低轨卫星通信中，为对特定区域进行有效覆盖，减少邻区干扰和提高效率，对星载天线的辐射方向图提出了与服务区形状匹配的要求，赋形天线越来越受到重视。
[0003]喇叭天线具有赋形、成本低、尺寸小、低交叉极化电平、低副瓣以及在工作频段具有良好的驻波的优点，适用于对天线要求苛刻的低轨卫星通信中。而圆极化波穿过雨雾区时衰减更小，具备抗多径反射效应和抗雨雾衰减的能力，圆极化天线正是因为这些特性在越来越多的实际应用中发挥着举足轻重的作用，特别是在卫星通信中。
[0004]喇叭天线要实现圆极化，一般是额外加圆极化器，这样会使得整个天线的尺寸大、剖面高、重量重、不易加工，从而导致不适用于卫星通信。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种低剖面宽角喇叭天线，该天线结合了90
°
波纹喇叭天线和十字交叉振子天线，利用90
°
波纹喇叭天线的辐射方向图赋形特点和十字交叉阵子天线的圆极化和小型化特点，使得结合的喇叭天线具有在K频段小型化、低剖面、宽角度、易加工以及辐射方向图与地球匹配的特点，可用于低轨卫星通信中。
[0006]本技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种低剖面宽角喇叭天线，包括90
°
波纹喇叭天线和十字交叉振子天线，所述90
°
波纹喇叭天线包括波导管，所述十字交叉振子天线设置于所述波导管的内底部。
[0008]优选地，所述波导管的端口平面设置有法兰盘，所述法兰盘上开设有张角为90
°
的波纹槽，且所述波纹槽的轴心与所述波导管的轴心重合。
[0009]优选地，所述波纹槽设置为两个。
[0010]优选地，两个所述波纹槽由内至外依次设置，且两个所述波纹槽的底部位于同一水平面，两个所述波纹槽的顶部位于同一水平面。
[0011]优选地，两个所述波纹槽由上至下依次设置，位于上方的所述波纹槽的底部与位于下方的所述波纹槽的顶部连接，且位于上方的所述波纹槽靠近位于下方的所波纹槽的一侧无侧壁。
[0012]优选地，所述十字交叉振子天线包括第一振子长臂、第二振子长臂、第一振子短臂、第二振子短臂、内导体、外导体以及介质；
[0013]所述外导体内部中空，所述内导体设置于所述外导体内，且所述介质填充于所述外导体与所述内导体之间；
[0014]所述第一振子长臂、所述第二振子长臂、所述第一振子短臂以及所述第二振子短臂均设置于所述外导体的顶部，所述第一振子长臂与所述第二振子长臂对称设置，所述第一振子短臂和所述第二振子短臂对称设置，且相邻振子之间的夹角为90
°
；
[0015]所述振子为所述第一振子长臂、所述第二振子长臂、所述第一振子短臂以及所述第二振子短臂；
[0016]所述外导体沿轴线方向设置有同轴开槽巴伦，且所述同轴开槽巴伦位于所述外导体的顶部。
[0017]优选地，所述同轴开槽巴伦的长度为λ/4波长。
[0018]优选地，所述介质的材料为聚酰亚胺。
[0019]90
°
波纹喇叭天线是中心圆波导外加扼流环的环波导组成的，一般长度为1/4波长。为了保证效果，本申请选择了双扼流环的结构。中心圆波导由主模TE11模激励，中心波导开口端的辐射是由波导管内壁电流和波导开口端流、波导外壁的电流分布产生的。因为外壁电流也产生绕射场，它与内场电流存在相位差，随着外壁电流增加，辐射图迅速畸变，加环波导后，就可以控制波导外壁电流，减小绕射，抑制旁瓣电平，提高口径增益，产生旋转对称的辐射方向图。由于采用了双扼流环多模喇叭馈源，有效抑制了旁瓣，方向图的旋转对称性能得到了改善，增益较单纯的圆波导开口天线有了很大的提高，不用将圆波导口张成圆锥喇叭天线，也能得到合适的增益，减小了天线的长度。
[0020]十字交叉振子天线具有较好的圆极化、宽波束特性，并且性能可靠、结构简单，是卫星通信和导航常用的终端天线，不但可作为单独天线，在工程应用中更多的是作为阵列天线的单元或者面天线的馈源使用，它广泛应用于雷达、通信、电子对抗等领域，十字交叉阵子天线主要由结构件组成，可靠性高，不易受温度和原子氧的影响，且十字阵子天线在Ka频段体积小、结构简单、容易加工、重量轻，满足低轨道星地通信链路环境要求。
[0021]本申请将波纹喇叭天线和十字交叉阵子天线结合起来，从而形成了小型化、低剖面、圆极化以及符合地球匹配的宽角喇叭天线。
[0022]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0023]利用90
°
波纹喇叭天线的辐射方向图赋形特点和十字交叉阵子天线的圆极化和小型化特点，使得结合的喇叭天线具有在K频段小型化、低剖面、宽角度、易加工以及辐射方向图与地球匹配的特点，可用于低轨卫星通信中。
附图说明
[0024]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0025]图1为本技术低剖面宽角喇叭天线的结构示意图；
[0026]图2为本技术90
°
波纹喇叭天线的一种结构示意图；
[0027]图3为本技术90
°
波纹喇叭天线的另一种结构示意图；
[0028]图4为本技术十字交叉振子天线的结构示意图；
[0029]图5为本技术低剖面宽角喇叭天线的辐射方向仿真示意图；
[0030]图6为本技术低剖面宽角喇叭天线的驻波仿真曲线示意图。
[0031]附图中标记及对应的零部件名称：
[0032]1、90
°
波纹喇叭天线；2、十字交叉振子天线；3、波导管；4、法兰盘；5、波纹槽；6、第一振子长臂；7、第二振子长臂；8、第一振子短臂；9、第二振子短臂；10、内导体；11、外导体；12、同轴开槽巴伦。
具体实施方式
[0033]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。
[0034]实施例
[0035]一种低剖面宽角喇叭天线，如图1所示，包括90
°
波纹喇叭天线1和十字交叉振子天线2，90
°
波纹喇叭天线1包括波导管3，十字交叉振子天线2设置于波导管3的内底部。
[0036]具体地，本实施例中的波导管3的端口平面设置有法兰盘4，法兰盘4上开设有张角为90
°
的波纹槽5，且波纹槽5的轴心与波导管3的轴心重合。其中，通过调节波导管3的高度、波纹槽5的深度和半径，可形成波束俯仰面为蝶形的赋型波束，以用于补偿地球曲率带来的远近传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面宽角喇叭天线，其特征在于，包括90
°
波纹喇叭天线(1)和十字交叉振子天线(2)，所述90
°
波纹喇叭天线(1)包括波导管(3)，所述十字交叉振子天线(2)设置于所述波导管(3)的内底部。2.根据权利要求1所述的一种低剖面宽角喇叭天线，其特征在于，所述波导管(3)的端口平面设置有法兰盘(4)，所述法兰盘(4)上开设有张角为90
°
的波纹槽(5)，且所述波纹槽(5)的轴心与所述波导管(3)的轴心重合。3.根据权利要求2所述的一种低剖面宽角喇叭天线，其特征在于，所述波纹槽(5)设置为两个。4.根据权利要求3所述的一种低剖面宽角喇叭天线，其特征在于，两个所述波纹槽(5)由内至外依次设置，且两个所述波纹槽(5)的底部位于同一水平面，两个所述波纹槽(5)的顶部位于同一水平面。5.根据权利要求3所述的一种低剖面宽角喇叭天线，其特征在于，两个所述波纹槽(5)由上至下依次设置，位于上方的所述波纹槽(5)的底部与位于下方的所述波纹槽(5)的顶部连接，且位于上方的所述波纹槽(5)靠近位于下方的所述波纹槽(5)的一侧无侧壁。6.根据权利要求1所述的一种低...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仁敏，谭勇，鲁国林，黄海燕，
申请(专利权)人：重庆两江卫星移动通信有限公司，
类型：新型
国别省市：