[发明专利]特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线

说明书

本发明公开了一种特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线。该天线包括圆波导、导波介质棒、锥形副反射面、抛物面反射面、金属圆环，其中：所述导波介质棒位于锥形副反射面和圆波导之间，该导波介质棒插入圆波导内腔，且位于圆波导内腔部分的导波介质棒分为多个同轴圆台，圆台半径沿锥形副反射面至抛物面反射面的方向递减；所述圆波导位于主反射面的圆心，圆波导的轴线与天线口径指向一致，微波信号由圆波导导入，并经过导波介质棒到锥形副反射面反射到抛物面反射面，最后由抛物面反射面平行发射。本发明有效改善了双反射面天线的反射系数S11，能够有效抑制交叉极化和降低欧姆损耗，降低旁瓣电平，提高辐射效率，结构对称、紧凑简单、易于实现。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别是一种特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线。

背景技术

在很多实际应用领域，双反射面天线一直都是研究的焦点，比如：卫星通信，射频望远镜，微波传输和遥感系统。反射面的形状有四种典型的形式：抛物面、椭圆面、圆柱面、球面。抛物面是最常见的反射面结构，该结构中主焦点和补焦点是主要馈电位置：

补焦点抛物面反射面天线有许多优点，例如天线和馈源之间高隔离度、低副瓣，但是这种结构也有它的缺点：高的交叉计划和波束倾斜；

主焦点抛物面反射面天线有更多的优点：便宜，高性能，好维修以及好组装，然而这种对称结构会严重影响到高次模的旁瓣电平和交叉极化，因此降低了天线的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射效率高、结构简单的特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线，包括圆波导、导波介质棒、锥形副反射面、抛物面反射面、金属圆环，其中：

所述导波介质棒位于锥形副反射面和圆波导之间，该导波介质棒插入圆波导内腔，且位于圆波导内腔部分的导波介质棒分为多个同轴圆台，圆台半径沿锥形副反射面至抛物面反射面的方向递减；

所述圆波导位于主反射面的圆心，圆波导的轴线与天线口径指向一致，微波信号由圆波导导入，并经过导波介质棒到锥形副反射面反射到抛物面反射面，最后由抛物面反射面平行发射。

进一步地，所述导波介质棒连接圆波导和锥形副反射面，通过调节圆波导内腔部分各个同轴圆台的高度和半径，从而调节馈源匹配。

进一步，所述圆波导内腔部分导波介质棒的同轴圆台数量为3～8个。

进一步地，所述导波介质棒采用介电常数为2.1，损耗角正切为0.0002的RogersTeflon商用板材。

进一步地，整个天线结构关于圆波导的中心轴对称。

进一步地，所述圆波导内腔部分导波介质棒的同轴圆台数量为6个，沿锥形副反射面至抛物面反射面的方向依此为第一～六圆台，其中第一圆台的半径与圆波导内径相等。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：(1)在馈源处添加的导波介质棒，能有效提高馈源的阻抗匹配，从而提高整个天线的辐射效率；(2)有效抑制交叉极化，低副瓣，以及低阻抗损失；(3)结构对称，简单紧凑，尺寸小。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线的截面结构图。

图2为本发明实施例特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线的馈源的模型图。

图3为本发明实施例特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线的馈源的S₁₁参数图。

图4为本发明实施例特殊形状导波介质棒馈电的双反射面天线的馈源的E面H面的方向图。