CN101615723A - 超薄超高性能微波天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄超高性能微波天线，包括主反射面、金属副反射面、金属馈电圆波导、介质锥喇叭馈源，它们具有同一旋转对称轴，金属副反射面通过介质锥喇叭馈源与金属馈电圆波导紧密连接，并与主反射面连接。在介质锥喇叭馈源底部具有一段延长边，用于反射介质锥喇叭馈源的面波能量，进一步提高了天线的增益，在介质锥喇叭馈源的斜边上具有若干个向外或者向内的台阶，使整个天线具有很好的匹配，整面天线加工方便，成品率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种微波天线，尤其涉及一种超薄超高性能微波天线。
背景技术
在通信领域中，特别是点对点通信中，主要与微波天线系统相关，尤其是与反射面天线系统和馈源结构相关。
如图1、图2所示，是现有技术中常用的微波天线，该类型天线是由弯波导和激励喇叭以及焦径比约为0.35的抛物反射面组成，这两种型式天线为了满足微波超高性能对天线方向图副瓣包络的要求，抛物反射面口径边缘需要加上一个很高金属围边并衬以吸收材料。
这不仅大大增加了天线的成本，而且还使得整个天线很厚重，安装运输很是不便，同时也影响环境美观。
这种天线中的弯波导以及激励喇叭存在加工工艺麻烦，一致性差，成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种天线效率高、结构简单的超薄超高性能微波天线。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的超薄超高性能微波天线，包括主反射面、圆波导管、介质锥喇叭馈源、副反射面，所述介质锥喇叭馈源的一端与圆波导管紧密连接，另一端与副反射面紧密连接，其特征在于，所述介质锥喇叭馈源的底部周边设有向外扩展的延长部分。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的超薄超高性能微波天线，由于介质锥喇叭馈源的底部周边设有向外扩展的延长部分，能够将沿该介质锥喇叭馈源传输的表面波反射向主反射面，调整了主反射面上的口面场分布，提高了天线的增益，天线效率高、结构简单。
附图说明
图1为现有技术中的一种微波天线的剖面示意图；
图2为现有技术中的另一种微波天线的剖面示意图；
图3为本发明超薄超高性能微波天线的一个具体实施例的结构示意图；
图4为本发明中介质锥喇叭馈源的具体实施例一的结构示意图；
图5为本发明中介质锥喇叭馈源的具体实施例二的结构示意图；
图6为本发明中介质锥喇叭馈源的具体实施例三的结构示意图。
具体实施方式
本发明的超薄超高性能微波天线，其较佳的具体实施方式如图3所示，该微波天线是一种双反射面天线，天线包括主反射面10、副反射面7、金属馈电圆波导2、介质锥喇叭馈源3等。
该具体实施例的主反射面10为抛物面，其焦径比(F/D)可以为0.19左右，是一“深锅”，所述副反射面7通过介质锥喇叭馈源3与金属馈电圆波导管2紧密连接，金属馈电圆波导管2、介质锥喇叭馈源3的轴线与主反射面10可以处于同一圆轴对称轴线上。
本具体实施例中介质锥喇叭馈源3可以由聚苯乙烯介质材料做成。
如图4、图5、图6所示，介质锥馈源喇叭3的锥面上可以具有一个或多个个向外的台阶9，或者是向内的台阶8，当然其上也可以没有台阶，主要由整个馈源的匹配情况决定。
在实施例中加了2个向外的台阶9后，在实际测试中，位于频段7.125～8.5GHz范围内回波损耗可以达到-20dB以下。
为了提高天线的增益，可以将介质锥喇叭馈源3锥面底部若向外扩展了一段延长部分6，延长部分6的长度可以为1/4波长。主要目的是为了将沿该介质锥喇叭馈源3传输的表面波反射向主反射面10，调整了主反射面10上的口面场分布，进一步提高了天线的增益，在实际测试中，增益提高了约0.3dB。
在实施例中，副反射面7可以用金属制作，利用介质锥喇叭馈源3来当副反射面7的支撑，副反射面7直接紧贴于其上；也可以通过在介质锥喇叭馈源3底部镀上一层金属来替代了副反射面7。
副反射面7可以为金属双曲面或者金属圆锥面，其顶部加有锥形突起4，底部加了斜边延长部分6。
本发明中，通过采用了无金属围边的低截面的深锅，加大了口面场分布的锥削。从而实现了低旁瓣。并且由Cassegrain双镜构形来补偿由于口面场分布的锥削越大天线的口面效率就越低的缺点；进一步的，我们通过将副面的尺寸少许向外扩展的措施，使得沿介质锥喇叭馈源3传播的表面波也被所扩展的副面所截获，进一步增加副面的截获效率，从而提高了天线效率。馈电喇叭使用了与波纹喇叭一样传播平衡混合模HE11的介质锥喇叭，而HE11模是辐射轴对称的具有低交叉极化低旁瓣方向图的最好的一个模，保证了天线的低交叉极化特性。同时介质锥喇叭馈源加工简单，成本低廉，且可对副面形成支撑，从而构成自支撑的馈电结构，避免了波纹喇叭加工复杂，成本高，笨重缺点。而且便于运输、便于现场安装且能保证安装精度。通过在副反射面顶部加匹配圆锥以及在锥面上加若干个向内或向外的台阶来匹配保证了天线的驻波并且还易于批量生产。
发明的技术方案得到的天线系统剖面低、风荷小、视觉美观、安装运输方便、成本降低、批量生产中可以达到100％免调试，且各项指标可以满足ETSI EN 302 217-4-2Class 3标准要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种超薄超高性能微波天线，包括主反射面、圆波导管、介质锥喇叭馈源、副反射面，所述介质锥喇叭馈源的一端与圆波导管紧密连接，另一端与副反射面紧密连接，其特征在于，所述介质锥喇叭馈源的底部周边设有向外扩展的延长部分。
2、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述延长部分的长度为1/4波长。
3、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述介质锥喇叭馈源的锥面上具有1个或多个台阶。
4、根据权利要求3所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述台阶向外凸起或向内凹进。
5、根据权利要求4所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述向外凸起台阶有2个；所述向内凹进的台阶有1个。
6、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述副反射面为金属双曲面或金属圆锥面，并与所述介质锥喇叭馈源紧密贴合。
7、根据权利要求6所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述副反射面的顶部设有锥形凸起。
8、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述副反射面为一金属镀层，镀在所述介质锥喇叭馈源的底部。
9、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述主反射面为抛物面，其焦径比为0.19，所述圆波导管、介质锥喇叭馈源、副反射面与主反射面处于同一圆对称轴线上。
10、根据权利要求1所述的超薄超高性能微波天线，其特征在于，所述介质锥喇叭馈源由聚苯乙烯介质材料做成。
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