[发明专利]电控切换多极化喇叭天线

说明书

本发明公开了一种电控切换多极化喇叭天线，涉及通信天线技术领域。所述喇叭天线包括喇叭天线本体，还包括极化控制器和极化切换装置，所述控制模块通过控制所述线极化控制生成模块、圆极化控制生成模块以及极化选择模块使所述喇叭天线工作在水平极化、垂直极化、左旋圆极化或右旋圆极化模式。所述天线可实现不同极化方式间的快速切换，切换采用电切换，而不是采用人工置换天线。采用本申请所述天线，可有效缩短测试时间，减少测试人员更换天线次数，更准确地测量被测器件在各种极化方式下的特性。

技术领域

本发明涉及通信用天线技术领域，尤其涉及一种电控切换多极化喇叭天线。

背景技术

天线是一种电磁场能量变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。其属于是无线电设备中用来发射或接收电磁波的核心部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都需要依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。

天线发射出的电磁波电场方向和磁场方向是互相垂直的，天线的极化方向以电场方向定义，如果电场方向垂直于地面（磁场必定水平于地面），叫垂直极化波，反之叫水平极化波。天线架设方向必须与极化方向相同，否则不能接收信号，或者效率很差。收音机的天线通常竖着拉出，因为是垂直极化波；电视机天线通常水平架设，因为是水平极化波。

天线极化与光学偏振相类似，涉及根据电磁辐射的朝向对电磁辐射进行发送和接收。通过光学偏振，胶片或玻璃可阻挡朝某个方向偏振的光线（即变得更暗），并同时允许偏振正确的光线通过。这与天线相类似——天线的极化情况决定了其电磁辐射收发性能。

极化以电磁辐射电场分量的振荡平面为基础。如果电磁波的极化被天线极化旋转抵消，则该天线仅能捕获所述电磁波的一部分。因此，如果发射天线和接收天线以同一平面为基准平面，则为了实现通信链路的最佳效率，其极化方向应当相同。

虽然存在多种极化类型，但主要的为三种。射频天线通常为线极化或圆极化天线。线极化天线通常为垂直极化或水平极化天线，而圆极化天线为左旋或右旋圆极化天线。此外，还有一种常见的极化类型为由线极化和圆极化通过复杂组合而形成的椭圆极化。

线极化系统的极化损耗取决于线极化天线和电磁波的极化矢量之间的角度，而且最大极化损耗发生于两者之间呈45度角时。在45度的极化矢量偏转角度下，最大极化损耗为0.5（即3dB）。在圆极化或椭圆极化系统的情形下，极化损耗的计算更加复杂，而且最大极化损耗可高达30dB。虽然存在极化损耗，但以不同方式极化的天线仍可从具有不同极化类型的电磁波中接收到信号。因此，极化可实现的信号隔离效果具有一定的限度。

在通常情况下，可根据应用要求，选择天线极化方式。不同应用可从不同的极化方式获得更佳效果。例如，由于垂直极化电磁波比水平极化电磁波更加易于穿过起伏不平的地貌，因此垂直极化天线在陆地移动通信用途中具有更佳表现，而水平极化方式在仰赖电离层且通常为长距离通信的用途中表现更好。此外，由于圆极化通常可更佳地缓解卫星定向偏移导致的衰弱，因此圆极化常用于卫星通信。

由此可见，在不同的应用系统中，需要不同极化方向的天线来实现电磁能量发射和接收的最大化。目前多是采用几个已知的极化方向的天线来进行测试测量或者接收电磁场信号，在实际过程中，需要测试人员不断的更换测试天线，且需要不同的校准，这就加大了测试人员的测试难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以快速的实现极化方向切换的电控切换多极化喇叭天线。