[实用新型]一种小型化超宽带反射面天线

说明书

本发明涉及一种小型化超宽带反射面天线，属于电子科学与技术学科领域。本发明包括抛物面、超宽带馈源臂、超宽带巴伦。超宽带馈臂为抛物面的馈源，馈臂始端位于抛物面焦点，末端位于抛物面的边缘，超宽带巴伦与抛物面的轴线重合，且穿过抛物面，其始端位于抛物面背部，末端位于抛物面焦点，与超宽带馈臂始端相连。渐近圆锥轮廓的馈源臂具有类似于双锥天线的超宽带特性，末端加载电阻，使得天线电尺寸大大减小，在保证超宽带性能的同时，尽量减小电阻的损耗。本发明中的超宽带巴伦，既可以天线输入阻抗的匹配，也可以有效地改善同轴馈电时馈源臂电流不平衡的情况。

技术领域

本发明属于电子科学与技术学科领域，特别提供一种小型化超宽带的反射面天线。

背景技术

反射面天线由于具有高增益、高定向性等优点，在通信、雷达和射电天文等领域中被广泛采用。其工作带宽主要取决于馈源系统的带宽，最低工作频率也与馈源的尺寸相关。馈源的种类很多，因天线的工作频段和特定用途而异。具有超宽带工作特性的馈源，其反射面天线也具有超宽带特性。

传统的TEM喇叭和双锥结构作馈源时由于遮挡效应会造成天线增益降低，因此超宽带反射面超宽带的馈源目前都采用共面馈臂形式，常见的TEM馈臂包括三角形馈臂、锥削型馈臂、指数型馈臂和复合馈臂等形式。然而这些形式都是在传统TEM共面馈臂的基础上加以改进的，特性阻抗很大，约为400Ω，采用两对馈臂并联的方式可以得到200Ω的输入阻抗。而信号源的端口阻抗通常为50Ω，因此需要在天线与信号源之间加入阻抗变换巴伦。现有同轴线串并联馈电结构，又称为分流巴伦，该结构采用两个特性阻抗为100Ω的同轴线在一端并联，另一端串联，实现50Ω–200Ω的阻抗变换。该结构的设计难点在于并联一端的介质和同轴内壁锥度的把握，因为要保持恒定的阻抗。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决传统反射面天线电尺寸大、带宽窄的问题，本发明提出一种小型化超宽带反射面天线。

技术方案

一种小型化超宽带反射面天线，其特征在于包括以下部分：

抛物面；

超宽带馈源臂：所述超宽带馈臂为抛物面的馈源，馈臂始端位于抛物面焦点，末端位于抛物面的边缘；

超宽带巴伦：所述超宽带巴伦与抛物面的轴线重合，且穿过抛物面，其始端位于抛物面背部，末端位于抛物面焦点，与超宽带馈臂始端相连。

本发明进一步的技术方案：所述的超宽带馈源臂由四条馈源臂并联构成，两两对称分布。

本发明进一步的技术方案：所述的每条馈源臂包括依次连接的渐近圆锥轮廓段、末端金属细条及末端加载的电阻，渐近圆锥轮廓段连接超宽带巴伦，末端加载的电阻位于抛物面的边缘。

本发明进一步的技术方案：所述的超宽带巴伦为同轴转平行双线结构，根据同轴外导体的不同形状分为同轴传输段、阻抗变换段、结构过渡段及平板双线传输段。本发明进一步的技术方案：所述超宽带巴伦的阻抗变换段中，同轴外导体采用上开口抛物线型曲线切割方式。

有益效果

本发明提出的一种小型化超宽带反射面天线，渐近圆锥轮廓的馈源臂具有类似于双锥天线的超宽带特性，末端加载电阻，使得天线电尺寸大大减小，在保证超宽带性能的同时，尽量减小电阻的损耗。本发明中的超宽带巴伦，既可以天线输入阻抗的匹配，也可以有效地改善同轴馈电时馈源臂电流不平衡的情况。

本发明提出的一种新型的渐近圆锥轮廓的馈臂，具有类似于双锥天线的超宽带特性，两对馈臂并联后的阻抗为100Ω，且馈臂末端加载电阻后使得反射面天线在实现超宽带特性的同时，电尺寸大大减小。本发明提出的同轴转平行双线的超宽带巴伦，以较小的电尺寸实现了50Ω–200Ω的阻抗变换，可作为本发明中小型化超宽带反射面天线的馈电结构。

附图说明