本发明专利技术提供了一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，包括金属反射底板、第一金属反射侧板、第二金属反射侧板、金属柱栅格、第一金属脊、第二金属脊、固定器、片状介质板和射频同轴连接器；所述第一金属脊和第二金属脊设置于金属反射底板的中部上方且固定于第一金属反射侧板和第二金属反射侧板之间；所述片状介质板设置于第一金属脊和第二金属脊之间；所述金属反射底板上设有沿z轴贯穿的通孔，所述射频同轴连接器的外导体与金属反射底板的底部电性连接，射频同轴连接器的内导体从所述通孔中穿过且与所述微带线的下端电性连接。本发明专利技术提供的一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，同时兼具有宽带宽、高增益和低成本的优点。高增益和低成本的优点。高增益和低成本的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线
[0001]本专利技术涉及通讯天线领域，具体涉及一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线。
技术介绍
[0002]随着无线信息传输技术的迅速发展，无线电系统对现代社会的各方面有着极大的积极作用。天线作为无线电系统的重要组件，有着向外界发射信号和从外界接收信号的功能。当今时代对无线通信的依赖程度十分巨大，无线通信的信道分配变得越来越重要，避免信道拥塞成为主要问题之一，实现无线通信系统的宽带化成为一种趋势，而双脊喇叭天线正具备宽带化这一特点。
[0003]双脊喇叭天线有着高增益、宽带宽、高功率处理、容易激发和相对简单的结构。这样的特点使得双脊喇叭天线在电磁兼容和干扰测试系统、卫星跟踪系统、高分辨率雷达和天线测量中占据重要地位。但是，现有技术中的双脊喇叭天线普遍存在增益不足和制造工序复杂的问题。为了确保双脊喇叭天线在这些应用环境中具备更佳的适用性、泛用性和低成本性，研究具有宽带宽、高增益和低成本的双脊喇叭天线具有重要意义。
[0004]公告号为CN105720373B的中国专利技术专利提出了一种矩形波导段为带腔的立方体结构，从而简化了馈电结构并保证了天线在整个工作频带内性能的稳定，加工难度和加工成本得到一定程度的降低；脊线采用了三次贝塞尔曲线，避免了高频时的裂瓣和增益下降问题，更加有利于调节和控制。尽管波导段的改进使得加工成本和难度得到稍许降低，但仍无法避免波导馈电方式在加工方面所带来的不便；而增益的不足使得该专利技术在部分领域无法得以应用。
[0005]公告号为CN103107423B的中国专利技术专利提出一种镶嵌介质柱的脊结构，这种脊结构起到紧缩电磁场的作用；同时脊线采用指数项和二次曲线叠加的优化设计方法，使得喇叭天线口径处的结构缓慢变化，减小了天线口径处的反射。该专利技术实现了更宽的带宽，且这种结构对增益有一定提升，但整体而言增益并不高，存在的缺陷是在18 GHz左右的电压驻波比和增益存在突变，导致该天线无法应用在18 GHz左右的频段。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于，克服现有的双脊喇叭天线中增益不足和制造工序复杂的问题，提供一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，其具有宽带宽、高增益和低成本的优点。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，包括金属反射底板、第一金属反射侧板、第二金属反射侧板、金属柱栅格、第一金属脊、第二金属脊、固定器、片状介质板和射频同轴连接器；所述第一金属反射侧板和第二金属反射侧板呈上大下小的梯形，第一金属反射侧板和第二金属反射侧板的下端分别固定连接于金属反射底板的x轴方向两端，第一金属反射侧板和第二金属反射侧板的上部分别向外侧倾斜，使得两个金属反射侧板之间的空间呈
上大下小的倒梯形台状；第一金属反射侧板的两腰分别通过若干个沿x轴方向延伸的金属柱栅格与第二金属反射侧板的两腰连接固定；所述第一金属脊和第二金属脊设置于金属反射底板的中部上方且固定于第一金属反射侧板和第二金属反射侧板之间；第一金属脊和第二金属脊呈片状，且平行于xoz平面设置；第一金属脊包括位于上部的指数渐变脊和位于下部的微带线，第二金属脊包括位于上部的指数渐变脊和位于下部的渐变地板；所述微带线通过固定器固定于渐变地板的一侧，所述固定器将微带线和渐变地板在y轴方向上隔开一段距离，使得第一金属脊和第二金属脊错开设置于不同的平面，并使得微带线与渐变地板之间以空气作为填充介质；所述片状介质板设置于第一金属脊和第二金属脊之间，片状介质板的两侧分别与第一金属脊和第二金属脊上部的指数渐变脊固定连接；所述金属反射底板上设有沿z轴贯穿的通孔，所述射频同轴连接器的外导体与金属反射底板的底部电性连接，射频同轴连接器的内导体从所述通孔中穿过且与所述微带线的下端电性连接。
[0008]进一步地，所述固定器连接于渐变地板的中部且位于金属反射底板上方一定距离处。
[0009]进一步地，所述固定器包括介质盖和介质垫片；所述介质盖的中部向外凸出，使得介质盖的背面中部向内凹陷形成一沿z轴贯通的安装槽，介质盖的两翼设有安装孔；介质盖的背面朝向渐变地板，且通过两翼的安装孔固定连接于渐变地板的中部；所述第一金属脊的微带线从安装槽中穿过，所述介质垫片设置于微带线和渐变地板之间，且覆盖于安装槽的开口处，用于将微带线限位于安装槽内，同时将微带线和渐变地板间隔开一段距离。
[0010]进一步地，所述指数渐变脊具有外侧边缘、内侧边缘和下边缘，其中，外侧边缘呈直线，内侧边缘呈指数曲线，所述外侧边缘上端和内侧边缘的上端相交，外侧边缘的下端通过下边缘收敛于内侧边缘的下端。
[0011]进一步地，在第一金属脊中，指数渐变脊的外侧边缘连接于第一金属反射侧板的内表面，指数渐变脊的内侧边缘下端连接于微带线的上端；在第二金属脊中，指数渐变脊的外侧边缘连接于第二金属反射侧板的内表面，指数渐变脊的内侧边缘下端连接于渐变地板的上端；在第一金属脊和第二金属脊位于xoz平面的投影中，两个指数渐变脊互相对称，并且两个指数渐变脊的内侧边缘下端互相交叉重叠于对称轴上；第一金属脊的指数渐变脊分布于靠近第一金属反射侧板的半边，第二金属脊的指数渐变脊分布于靠近第二金属反射侧板的半边，使得两个指数渐变脊的内侧边缘之间形成上大下小的渐变缝隙。
[0012]进一步地，所述片状介质板在y轴方向上设置于第一金属脊和第二金属脊之间；并且所述片状介质板在xoz平面的投影位于两个指数渐变脊之间的渐变缝隙中。
[0013]进一步地，所述片状介质板呈轴对称结构，包括位于中部的第一椭圆部和楔形部，以及分别位于第一椭圆部两侧的第二椭圆部和第三椭圆部；所述第一椭圆部、第二椭圆部、第三椭圆部为沿z轴拉伸的狭长扁椭圆形，第一椭圆部的两侧中部分别通过第一连接部和第二连接部连接至第二椭圆部和第三椭圆部的中部；第一椭圆部的下端通过第三连接部与楔形部连接；
所述楔形部的下端收敛于两个指数渐变脊的内侧边缘交叉处，楔形部的两侧分别与两个指数渐变脊的内侧边缘之间留有一定空隙。
[0014]进一步地，所述片状介质板为一体成型件，片状介质板的两侧分别设有连接臂；片状介质板两侧的连接臂分别通过铆钉固定连接于第一金属脊和第二金属脊的指数渐变脊上。
[0015]进一步地，所述金属反射底板上的通孔的直径大于射频同轴连接器的内导体的直径，使得通孔内壁、空气和内导体形成50欧姆传输线。
[0016]进一步地，所述渐变地板呈上小下大的渐变结构。
[0017]本专利技术提供的一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，同时兼具有宽带宽、高增益和低成本的优点。本专利技术中的第一金属脊和第二金属脊能够有效扩展天线的带宽；同时，本专利技术采用微带线的馈电方式使得双脊喇叭天线获得了较低的加工成本和较高的生产效率；进一步地，本专利技术还通过在两个金属脊之间添加片状介质板以及在微带线上增加固定器，实现了抑制天线辐射的畸变以及提高天线的增益的效果。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例提供的一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线的整体结构示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微带馈电的高增益双脊喇叭天线，其特征在于，包括金属反射底板、第一金属反射侧板、第二金属反射侧板、金属柱栅格、第一金属脊、第二金属脊、固定器、片状介质板和射频同轴连接器；所述第一金属反射侧板和第二金属反射侧板呈上大下小的梯形，第一金属反射侧板和第二金属反射侧板的下端分别固定连接于金属反射底板的x轴方向两端，第一金属反射侧板和第二金属反射侧板的上部分别向外侧倾斜，使得两个金属反射侧板之间的空间呈上大下小的倒梯形台状；第一金属反射侧板的两腰分别通过若干个沿x轴方向延伸的金属柱栅格与第二金属反射侧板的两腰连接固定；所述第一金属脊和第二金属脊设置于金属反射底板的中部上方且固定于第一金属反射侧板和第二金属反射侧板之间；第一金属脊和第二金属脊呈片状，且平行于xoz平面设置；第一金属脊包括位于上部的指数渐变脊和位于下部的微带线，第二金属脊包括位于上部的指数渐变脊和位于下部的渐变地板；所述微带线通过固定器固定于渐变地板的一侧，所述固定器将微带线和渐变地板在y轴方向上隔开一段距离，使得第一金属脊和第二金属脊错开设置于不同的平面，并使得微带线与渐变地板之间以空气作为填充介质；所述片状介质板设置于第一金属脊和第二金属脊之间，片状介质板的两侧分别与第一金属脊和第二金属脊上部的指数渐变脊固定连接；所述金属反射底板上设有沿z轴贯穿的通孔，所述射频同轴连接器的外导体与金属反射底板的底部电性连接，射频同轴连接器的内导体从所述通孔中穿过且与所述微带线的下端电性连接。2.根据权利要求1所述的微带馈电的高增益双脊喇叭天线，其特征在于，所述固定器连接于渐变地板的中部且位于金属反射底板上方一定距离处。3.根据权利要求2所述的微带馈电的高增益双脊喇叭天线，其特征在于，所述固定器包括介质盖和介质垫片；所述介质盖的中部向外凸出，使得介质盖的背面中部向内凹陷形成一沿z轴贯通的安装槽，介质盖的两翼设有安装孔；介质盖的背面朝向渐变地板，且通过两翼的安装孔固定连接于渐变地板的中部；所述第一金属脊的微带线从安装槽中穿过，所述介质垫片设置于微带线和渐变地板之间，且覆盖于安装槽的开口处，用于将微带线限位于安装槽内，同时将微带线和渐变地板间隔开一段距离。4.根据权利要求1所述的微带馈电的高增益双脊喇叭天线，其特征在于，所述指数渐变脊具有外侧边缘、内侧边...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶亮华，郭世雨，温俊翔，查玉田，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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