一种8倍频程超宽带四脊喇叭馈源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种8倍频程超宽带四脊喇叭馈源天线，包括本体和四个脊片；所述脊片的背面设置为直线段加指数渐变曲线形式；所述直线段的高度在所述本体高度的68%至70%之间；本体的内壁与脊片的背面贴合并固定连接。本实用新型专利技术四脊喇叭馈源天线通过将脊片的背面设置为直线段；不仅降低了脊片和天线本体的加工难度，而且将天线的带宽提高到500M至4G，达到了8：1；远优于现有技术带宽6:1的性能。远优于现有技术带宽6:1的性能。远优于现有技术带宽6:1的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种8倍频程超宽带四脊喇叭馈源


[0001]本技术涉及天文馈源天线领域，具体为一种用于500米口径球面射电望远镜（FAST）的四脊喇叭馈源天线。

技术介绍

[0002]四脊型大张角宽带馈源（Quad
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Ridged Flared Horn）是现有超宽带馈源的方案之一，该方案在传统四脊片宽带喇叭的基础上增加了圆弧状的卷边，也称口面适配器，在一定程度上改善了远场方向图的等化性能。这种馈源在反射损耗和插入损耗方面有着明显的优势，
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10dB带宽可达到6：1。口径可以是圆的也可以是方的，在技术性能上差别不大， 500米口径球面射电望远镜（FAST）上使用270
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1620MHz馈源。
[0003]如何拓宽四脊喇叭馈源天线的带宽是本领域技术人员追求的目标。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种结构新颖独特，并且能够有效拓宽带宽的四脊喇叭馈源天线；具体技术方案为：
[0005]一种四脊喇叭馈源天线，包括本体和四个脊片；所述脊片的背面设置为直线段；所述直线段的高度在所述本体高度的68%至70%之间；本体的内壁与脊片的背面贴合并固定连接。
[0006]进一步，所述脊片前面的底角设置有矩形缺口。
[0007]进一步，所述矩形缺口的高度在脊片高度的4%至6%；宽度在脊片高度的3%至4%。
[0008]进一步，所述本体的顶端还设置有口面适配卷边。
[0009]进一步，所述口面适配卷边的宽度不大于口面直径的3%。r/>[0010]本技术四脊喇叭馈源天线通过将脊片的背面设置为直线段；不仅降低了脊片和天线本体的加工难度，而且将天线的带宽提高到500M至4G，达到了8：1；远优于现有技术中带宽6:1的性能。
附图说明
[0011]图1为本技术四脊喇叭馈源天线结构示意图；
[0012]图2为图1的俯视图；
[0013]图3为图2的A
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A剖面视图；
[0014]图4为本技术四脊喇叭馈源天线反馈损耗曲线；
[0015]图5为本技术四脊喇叭馈源天线隔离度曲线；
[0016]图6为本技术四脊喇叭馈源天线0.5GHz远场方向图；
[0017]图7为本技术四脊喇叭馈源天线2.5G远场方向图；
[0018]图8为本技术四脊喇叭馈源天线4GHz远场方向图。
[0019]图中：1、本体；2、脊片；3、探针；4、反射腔；5、口面适配卷边。
实施方式
[0020]下面利用实施例对本技术进行更全面的说明。本技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
[0021]为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。
[0022]如图1至图3所示，本实施例中的四脊喇叭馈源天线，包括本体1和四个脊片2。脊片2朝向中心轴的面为前面，与本体内壁焊接的面为背面。按常规设计方案计算获得脊片参数后，将所述脊片的背面分为上下两段，上段保留原曲线设计，下段修改为直线段；所述直线段的高度在所述本体高度的68%至70%之间；相应地，将本体的形状设计为内壁与脊片的背面贴合并固定连接。固定连接方式可以采用螺钉连接、粘接；还可以将本体分为四等分，通过法兰固定连接组装在一起。
[0023]为了扩展带宽，本实施例中的探针3安装在其中一个脊片2上，先在该脊片2前后方向开通孔；所述通孔的直径与所述探针3的直径比例为2.3；在探针3与脊片2之间形成容性电抗成分，有利于改善匹配，扩展带宽。在通孔外端安装接口，连接内部的探针3，便于外接同轴电缆。
[0024]还可以在所述脊片前面的底角设置矩形缺口；每对脊片2的矩形缺口与喇叭底端反射板组成反射腔4，有利于改善匹配。
[0025]所述矩形缺口不宜太大或太小；矩形缺口的高度应控制在脊片高度的4%至6%之间；宽度应控制在脊片高度的3%至4%之间。
[0026]所述本体1的顶端还设置有口面适配卷边5；通过口面适配卷边5可以改善远场方向图的等化性能。
[0027]所述口面适配卷边5的宽度不宜太宽，应不大于口面直径的3%。
[0028]如图4（红色曲线和绿色曲线分别为两个极化方向的反射损耗曲线）和图5所示，本实施例中的四脊喇叭馈源天线通过将脊片2的背面设置为直线段；不仅降低了脊片2和天线本体1的加工难度，而且将天线的带宽提高到500M至4G，达到了8：1；远优于现有天线带宽6:1的性能。如图6至图8所示（红、绿和蓝色曲线分别对应0度、45度和90度），方向图等化效果在8比1带宽下仍然良好，有利于天线效率在整个带宽内的稳定性。
[0029]上述示例只是用于说明本技术，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本技术思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种8倍频程超宽带四脊喇叭馈源天线，其特征在于，包括本体和四个脊片；所述脊片的背面设置为直线段；所述直线段的高度在所述本体高度的68%至70%之间；本体的内壁与脊片的背面贴合并固定连接。2.如权利要求1所述的8倍频程超宽带四脊喇叭馈源天线，其特征在于，所述脊片前面的底角设置有矩形缺口。3.如权利要求2所述的8倍频程超宽带...

【专利技术属性】
技术研发人员：于京龙，刘鸿飞，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：新型
国别省市：