[发明专利]一种简易型双频双圆极化抛物反射面天线馈源

说明书

技术领域

本发明涉及一种馈源。具体说是一种简易型的、双频、双圆极化抛物反射面天线馈源。

背景技术

馈源是反射面天线的心脏，馈源的好坏直接决定抛物反射面天线的性能。对于双频抛物反射面天线而言，无疑需要两个频段的馈源都具有相同的相位中心，具有近似一致的方向图才可以在两个频段内，抛物反射面天线才能获得良好的性能。如高效率、高增益、低旁瓣等特征。虽然有些双频微带天线或宽带天线具有双频或宽带(可以覆盖双频)特征，经过改进可以当成抛物反射面天线的馈源，但很多双频微带天线或宽带天线组成的馈源不具有统一的相位中心，随频率变化相位中心会绕着轴向或沿着轴向变化。同时方向图随频率变化比较明显，很难同时在两个频带内获得近似一致的方向图，从而导致天线效率低下。一些采用两个馈源嵌套方法实现的双频段馈源在频率比值比较小的情况下一般很难获得近似一致的方向图。这些采用嵌套方法实现的双频段馈源对两个频段的频率比值有一定的要求。研究出一种在双频段内具有近似一致的方向图，具有统一的相位中心的抛物反射面天线馈源是抛物反射面天线领域中面临的一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种简易型双频双圆极化抛物反射面天线馈源，该馈源可以同时在两个频段内工作，可以双圆极化工作、且剖面低、结构简单、成本低廉、在两个频段内具有近似一致的方向图，可以使抛物反射面天线在两个频段内具有高的天线效率、低的旁瓣电平，同时也可以使两个频段具有较好的频段及极化隔离等优点。

本发明一种简易型双频双圆极化抛物反射面天线馈源(简称本馈源)，包括：八个L型探针馈电的圆形辐射贴片。其特征是：所述辐射器的形式是圆形金属贴片，采用八个L型探针围绕圆周等角度排布，频率1及2的馈电探针交错分布，通过印刷式圆极化网络分别给四个探针馈电。其中四个探针垂直部分的中心线离辐射圆盘中心的距离随频率是变化的，即频率高时，则中心线靠近辐射圆盘的中心，这也意味着频率高时，辐射区域的面积相应变小。频率低则中心线远离辐射圆盘的中心。辐射区域的面积相应变大。从而保证在两个频段内具有近似一致的方向图。同时由于两个频段公用一个辐射贴片，而辐射贴片的相位中心位于辐射贴片的表面，这样保证两个频段具有近似一致的相位中心。同时由于采用的是L型探针馈电，可以在两个频带内均可以具有较宽的工作频带，保证了系统的可靠性。

本发明在两个频带内具有近似一致的方向图和统一的相位中心，每个频段可以选择不同的圆极化方式工作。相对于公用一个输入或输出口的双频馈源而言，该馈源可以具有良好的极化隔离或频段隔离。由于采用L型探针耦合馈电，可以在两个频段内均具有宽的频带。馈源的高度只有最低频率的0.117个波长，具有低的剖面结构。同时该馈源的直径只具有最低频率的0.86个波长，具有遮挡效应小的特点。这些优点均可以提高抛物反射面天线的性能。

附图说明

图1是本发明的阵列天线的整体结构图，图中1是L形馈电探针、2是圆形辐射贴片、3是金属接地面。

图2(a)是计算的馈源在低频段时不同方位面的辐射方向图、图2(b)是计算的馈源在低频段时的轴比图、图3(a)是计算的馈源在高频段时不同方位面的辐射方向图、图3(b)是计算的馈源在高频段时的轴比图。

具体实施方式

下面通过附图1对本发明及其优点作进一步说明。

对照图1，设计的双频段馈源的频率比值为1.13，圆形辐射贴片离反射板的高度为0.118个最低工作频率波长、圆形辐射贴片的直径为0.5个最低工作频率波长、L形探针离反射板的高度为0.0745个最低工作频率、低频段的L形探针垂直部分的中心线和辐射圆盘边缘相切、高频段的L形探针垂直部分的中心线离辐射圆盘边缘的直线距离为0.0378个最低工作频率波长、L形探针水平部分长度为对应频段的0.1677个波长。反射板的直径是最低频率的0.86个波长。上述测试结果说明了阵列天线设计的有效性。通过每个频段各自的印刷式圆极化馈电网络分别给每个频段的4个馈电探针馈电，如果按照顺时针方向每个探针的激励电压幅度相等，相位依次相差90或-90度的话，则可以分别实现右旋或左旋圆极化。从图2(a)、2(b)、3(a)、3(b)可以看出，在两个频段内该馈源几乎具有近似一致的方向图，同时在轴向及附近区域，具有良好的轴比特性。同时馈源的直径比较小，对抛物反射面天线造成的遮挡效应也将会比较小。这些特性都会提高抛物反射面的天线性能。