[发明专利]一种射电天文望远镜主焦宽张角喇叭馈源

说明书

本发明涉及一种射电望远镜主焦宽张角喇叭馈源，该喇叭馈源采用波纹结构，在圆波导外加载均等排列的和圆波导同向的波纹结构，加载的波纹结构由加载的槽和加载的环组成，其中加载的环的数量为1‑15个，加载的槽的数量为1‑15个，该馈源工作频率为22GHz‑34GHz，该馈源用于2米反射面天线主焦照射，在宽张角112°下，该馈源具有工作频带宽，低驻波，副瓣电平低，交叉极化小，相位中心稳定度高，方向图轴对称，宽波束照射能力特性，易于整体一次加工成形，用于射电望远镜反射面天线大气不透明度测试。

技术领域

本发明涉及一种射电天文望远镜主焦宽张角喇叭馈源，用于射电望远镜大气不透明度测试。

背景技术

反射面天线是基于光学反射原理构成的天线系统，由金属或良导体构成的反射面以及馈源组成。反射面天线从形式上主要分为单反射面天线和双反射面天线两大类，广泛用于通信、雷达、射电天文等多个领域。反射面天线由于结构简单，效率较高，成为射电天文望远镜天线的主要形式。

喇叭天线属于口径面天线的一种，既可以用作直接辐射的独立天线使用，也可以用作反射面天线的馈源。当独立使用时，利用其低副瓣、宽频带和结构简单等优点，在天线测量中，可对其他天线进行校准，也可作为标准增益喇叭。

反射面天线在电性能上具有高增益、低副瓣以及窄主瓣宽度等优点，因此它是星载、卫星通信地面终端站等的基本形式，在卫星通信、雷达和射电天文宇宙观测等方面得到广泛的应用，至今已经研究出多种多样的反射面形式来满足不同的场合的应用要求。反射面天线的基本工作原理是先由馈源发射信号，然后经反射面的反射后得到远场辐射方向图，因此设计性能优良的反射面天线主要是通过改变反射面形状或馈源辐射性能来实现。反射面天线最主要的馈源形式是喇叭天线，其性能的优劣直接影响着整个反射面天线辐射性能的好坏。喇叭天线作为反射面天线馈源时，要求它有较高的相位中心稳定度以及近似圆对称的初级方向图，经过反射面反射后，反射面天线可以获得近似圆对称的次级方向图，因而实现良好的电性能。一般喇叭的辐射方向图在各个平面内是不相同的，E面和H面相位中心也不重合，因此不符合反射面天线对馈源性能的要求。随着众多学者对喇叭天线的深入研究，他们相继发现利用多模喇叭和波纹喇叭，辐射的初级方向图就可以做到圆对称，副瓣电平低，交叉极化分量小，相位中心稳定度高，并且工作频带宽。

发明内容

本发明目的在于，提供一种射电天文望远镜主焦宽张角喇叭馈源，喇叭馈源采用波纹结构，在圆波导外加载均等排列的和圆波导同向的波纹结构，加载的波纹结构由加载的槽和加载的环组成，其中加载的环的数量为1-15个，加载的槽的数量为1-15个，该馈源工作频率为22GHz-34GHz，该馈源用于2米反射面天线主焦照射，在宽张角112°下，该馈源具有工作频带宽，低驻波，副瓣电平低，交叉极化小，相位中心稳定度高，方向图轴对称，宽波束照射能力特点，易于整体一次加工成形，用于射电望远镜反射面天线大气不透明度测试。

本发明所述的一种射电望远镜主焦宽张角喇叭馈源，所述喇叭馈源采用波纹结构，在圆波导外加载均等排列的和圆波导同向的波纹结构，圆波导内直径为d1＝10.52mm，圆波导厚度w＝0.54mm，圆波导长度L1＝15.21mm，圆波导呈张角θ＝8°，喇叭馈源口面直径d2＝93.8mm，加载的波纹结构由加载的槽和加载的环组成，其中加载的环的数量为1-15个，加载的槽的数量为1-15个。