[发明专利]一种喇叭天线

说明书

本发明公开了一种喇叭天线，包括：天线本体、过渡段、整流环和波导同轴转换；天线本体，与过渡段连接，具有与过渡段相适配的第一腔体；过渡段，设置在天线本体与波导同轴转换之间，为中空结构，且两侧开口，其内部设置有多级对称的台阶结构，用以实现天线本体与波导同轴转换的阻抗变换；整流环，设置在天线本体的端口面，整流环为沿第一腔体外围设置的凹槽结构；波导同轴转换，与过渡段连接，并形成天线安装端。本发明实施例通过设置嵌入端口面的整流环，从而实现降低边缘绕射。并且通过阶梯的过渡段实现天线本体与波导同轴转换的阻抗变换，从而有效降低了天线整体的复杂程度。本公开的天线结构简单且具有较高的宽角增益。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种喇叭天线。

背景技术

扇形波束由于具备多方位角观测以及宽幅测量的能力，在机载SAR系统、星载雷达散射计系统和射电天文观测系统等多领域得到了广泛的应用。

在工作频率比较高时，扇形波束天线通常采用波导缝隙阵或者采用喇叭天线构成馈源阵列，用抛物柱面作为反射面来实现。而当工作频率比较低时则通常采用对称振子天线阵作馈源，抛物柱面作为反射面的形式。但是这几种实现扇形波束的天线形式，其复杂程度和损耗、成本都较高，且无论在体积还是重量上都远远超过了微小卫星、微纳卫星的要求。

现有的方案中通过直接改变辐射器口面尺寸的办法实现扇形波束。但是该方法形成扇形波束的同时，保证宽频带的低仰角增益性能是一大难点。

发明内容

本发明实施例提供一种喇叭天线，实现较高的宽角增益，通过简单的方式实现扇形波束，降低系统的复杂度、损耗和成本。

本发明实施例提供一种喇叭天线，包括：天线本体、过渡段、整流环和波导同轴转换；

所述天线本体，与所述过渡段连接，具有与所述过渡段相适配的第一腔体；

所述过渡段，设置在所述天线本体与所述波导同轴转换之间，为中空结构，且两端开口，其内部设置有多级对称的过渡台阶，其与所述天线本体连接处开口的横截面积大于与所述波导同轴转换连接处开口的横截面积，用以实现所述天线本体与波导同轴转换的阻抗变换；

所述整流环，设置在所述天线本体的端口面，所述整流环为沿所述第一腔体外围设置的凹槽结构；

所述波导同轴转换，与所述过渡段连接，并形成天线安装端。

在一些实施例中，所述天线本体的端口面的截面为长方形结构。

在一些实施例中，在所述天线本体的第一腔体长边对应的内壁两侧对称设置有一级台阶结构。

在一些实施例中，所述天线本体内的台阶结构到所述天线本体端口面的距离为λ0/6-λ0/4，λ0表示中心频率波长。

在一些实施例中，所述过渡段与所述天线本体连接处的过渡台阶与所述天线本体的短边对应。

在一些实施例中，各级过渡台阶的侧壁具有圆弧倒角，且圆弧倒角的半径是基于天线相关参数确定的。

在一些实施例中，所述整流环的深度为λ0/4-λ0/2，λ0表示中心频率波长，且所述整流环的侧壁具有圆弧倒角。

在一些实施例，还包括：第一法兰，设置在所述天线本体的端口面，且与所述天线本体的端口面齐平。

在一些实施例，还包括：第二法兰，设置在所述波导同轴转换与所述过渡段之间，以与所述波导同轴转换共同形成天线安装端。

在一些实施例，所述天线本体和所述过渡段均采用铝合金材料制成，且表面经过铝合金导电氧化处理。