CN103022723A - 一种小型平板环焦抛物面天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种小型平板环焦抛物面天线，其包括一圆极化电磁波源、一电磁波传导装置、一副反射面以及一主反射面；其中，圆极化电磁波源提供圆极化电磁波，并通过电磁波传导装置传输所述圆极化电磁波并将其向外辐射，副反射面反射所述电磁波传导装置向外辐射的圆极化电磁波并形成宽波束辐射方向图，副反射面反射的所述圆极化电磁波经主反射面，并由主反射面反射形成等幅同相电磁波。本发明解决了高增益抛物面天线轴向尺寸小型化需求，并能在小空间内实现高效率辐射性能，得到高增益宽波束辐射方向图。

Description

一种小型平板环焦抛物面天线
技术领域
本发明涉及一种抛物面天线，尤其是一种用于传输卫星X波段无线电波的高效率高增益圆极化天线。 
  
背景技术
在嫦娥三号月面巡视器工程中，需要研制X波段高增益圆极化天线用于对地传输高速数据。由于天线需要安装在巡视器车体内，车体高度有限，对天线轴向高度提出了高要求，高度不得高于170mm，同时需满足巡视器力学环境要求；要求天线具有高效率辐射功能，在±3.5??波束内增益大于23dB，波束内轴比小于4dB。 
而目前，公知的用于卫星的同类型X波段圆极化高增益天线，多用前馈抛物面天线形式或双反射面环焦天线形式实现。这两种天线方案缺点在于：1)前馈抛物面天线轴向尺寸大，同等指标要求下，前馈抛物面天线轴向高度约需280mm；常用的环焦抛物面天线纵向尺寸比前馈抛物面天线尺寸相对减小，但仍需要较大的尺寸，在同等指标要求下，标准环焦抛物面天线轴向高度约230mm。2）在天线主反射面口径电尺寸较小，直径约10个波长时，标准环焦双反射面口径效率较低，天线主波束宽度窄，旁瓣电平高。规定的波束宽度内增益无法满足要求。此外，在反射面电尺寸较小的情况下，要求馈源具有窄波束照射副反射面，馈源口径变大，天线重量加重。 
上述公知的天线方案均无法满足嫦娥三号月面巡视器高增益天线指标要求。 
  
发明内容
本发明旨在提供一种小型平板环焦抛物面天线，其包括： 
一圆极化电磁波源，其提供圆极化电磁波；
一电磁波传导装置，其传输所述圆极化电磁波并将其向外辐射；
一副反射面，其反射所述电磁波传导装置向外辐射的圆极化电磁波并形成宽波束辐射方向图；
一主反射面，其为一环焦抛物面，所述环焦抛物面反射所述副反射面反射的圆极化电磁波并形成等幅同相电磁波。
较佳地，所述圆极化波源与所述电磁波传导装置连接，所述电磁波传导装置垂直设置于所述主反射面的中心位置，所述副反射面通过一支架安装在所述电磁波传导装置的上端；所述副反射面与所述圆极化电磁波源之间距离小于所述圆极化电磁波的一个波长。 
较佳地，所述圆极化电磁波源包括： 
一高频同轴电磁波源，其包括一与带有电磁波的同轴电缆线连接的高频同轴插座，
以及一螺旋馈源，其将所述高频同轴电磁波源提供的电磁波转换为圆极化电磁波。
较佳地，所述高频同轴插座为同轴TNC型或者SMA型高频插座。 
较佳地，所述电磁波传导装置包括一圆波导，所述圆波导传输所述圆极化电磁波并经圆波导口面向外辐射。 
较佳地，所述副反射面为一圆平板，其反射的所述圆极化电磁波的相位的中心呈现环状特性，焦环位于所述副反射面上，所述焦环半径为所述圆波导半径的90%-110%。 
较佳地，所述环焦抛物面的焦环尺寸与所述副反射面反射焦环半径相匹配。 
本发明采用平板副反射面、环焦抛物面设计方案，通过环焦抛物面反射形成高效率辐射，实现高增益辐射方向图，解决了高增益抛物面天线轴向尺寸小型化需求，在小空间内实现高效率辐射性能，得到高增益宽波束辐射方向图等有益成果。 
  
附图说明
结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中： 
图1示出了本发明提供的小型平板环焦抛物面天线的结构图。
  
具体实施方式
本发明提供了一种小型平板环焦抛物面天线，其通过圆极化电磁波源提供圆极化电磁波，并通过电磁波导装置传输所述圆极化电磁波并将其向外辐射，副反射面反射所述电磁波传导装置向外辐射的圆极化电磁波并形成宽波束辐射方向图，副反射面反射的所述圆极化电磁波经主反射面，并由主反射面反射形成等幅同相电磁波；其中所述主反射面为环焦抛物面1。 
在本实施例中，所述圆极化波源与所述电磁波传导装置连接，所述电磁波传导装置垂直设置于所述主反射面的中心位置，所述副反射面通过支架5安装在所述电磁波传导装置的上端，其中所述副反射面与所述圆极化电磁波源之间距离小于一个所述圆极化电磁波波长。 
如图1所示，在后续的实施例中，所述圆极化电磁波源包括： 
一高频同轴电磁波源，其包括与带有电磁波的同轴电缆线连接的高频同轴插座2，高频同轴插座2可以选择同轴TNC型或者SMA型高频插座；
以及螺旋馈源3，其将所述高频同轴电磁波源提供的电磁波转换为圆极化电磁波。
所述电磁波传导装置包括圆波导4，圆波导4传输所述圆极化电磁波并经圆波导4口面向外辐射；所述副反射面为圆平板6，其反射的所述圆极化电磁波相位中心呈现环状特性，焦环位于副反射面上，所述焦环半径为圆波导4半径的90%-110%，环焦抛物面1的焦环尺寸和所述副反射面反射焦环半径匹配以实现在主反射面口面场形成等幅同相电磁波，从而形成高增益高效率辐射方向图；在后续的实施例中圆平板6通过支架5安装在圆波导4的上方。 
以下举例说明本发明。 
本实施例为一X波段定向天线，该型号天线指标要求为：波束在±3.5??范围内增益大于23dB，圆极化轴比在±3.5??内小于4dB，天线轴向尺寸160mm，重量小于1000g。 
本发明实施例中，主反射面采用焦距为140mm、口面直径390mm的环焦抛物面1；平板副反射面6直径70mm，平板副反射面6距圆波导4距离为30mm，螺旋馈源3与圆波导距离为110mm，主反射面内表面与平板副反射面总距离为142mm。馈源输出接口为同轴SMA插座，也可根据需要选用其它型号射频接插件。 
本发明实施例的测试结果：天线在规定的±3.5??波束内的增益大于23.2dB，旁瓣电平低于20dB；波束内圆极化轴比小于3dB；天线轴向总长度为160mm；天线总重量小于900g，很好地满足了型号需求。 
本发明采用平板副反射面、环焦抛物面设计方案，通过环焦抛物面反射形成高效率辐射，实现高增益辐射方向图，解决了高增益抛物面天线轴向尺寸小型化需求，在小空间内实现高效率辐射性能，得到高增益宽波束辐射方向图等有益成果。 
因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。 
  

Claims (7)

1.一种小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，其包括：
一圆极化电磁波源，其提供圆极化电磁波；
一电磁波传导装置，其传输所述圆极化电磁波并将其向外辐射；
一副反射面，其为一平板，所述平板副反射面反射所述电磁波传导装置向外辐射的圆极化电磁波并形成宽波束辐射方向图；
一主反射面，其为一环焦抛物面，所述环焦抛物面反射所述副反射面反射的圆极化电磁波并形成等幅同相电磁波。
2.如权利要求1所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述圆极化电磁波源与所述电磁波传导装置连接，所述电磁波传导装置垂直安装于所述主反射面的中心位置，所述副反射面通过一支架安装在所述电磁波传导装置的上端；所述副反射面与所述圆极化电磁波源之间距离小于所述圆极化电磁波的一个波长。
3.如权利要求1所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述圆极化电磁波源包括：
一高频同轴电磁波源，其包括一与带有电磁波的同轴电缆线连接的高频同轴插座，
以及一螺旋馈源，其将所述高频同轴电磁波源提供的电磁波转换为圆极化电磁波。
4.如权利要求3所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述高频同轴插座为同轴TNC型或者SMA型高频插座。
5.如权利要求1所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述电磁波传导装置包括一圆波导，所述圆波导传输所述圆极化电磁波并经圆波导口面向外辐射。
6.如权利要求5所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述副反射面为一圆平板，其反射的所述圆极化电磁波的相位中心呈环状，焦环位置位于所述副反射面上，所述焦环半径为所述圆波导半径的90%-110%。
7.如权利要求6所述的小型平板环焦抛物面天线，其特征在于，所述环焦抛物面的焦环尺寸与所述副反射面反射焦环半径相匹配。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103592034A (zh) * 2013-11-22 2014-02-19 上海航天测控通信研究所 一种紧凑型多通道准光馈电网络及其设计方法
CN110162883A (zh) * 2019-05-23 2019-08-23 电子科技大学 一种基于同心圆环阵列天线的涡旋电磁波方向图综合方法
CN111043955A (zh) * 2019-09-23 2020-04-21 上海航天测控通信研究所 一种叠层式准光学馈电网络结构及其调节方法
CN112993587A (zh) * 2021-02-03 2021-06-18 北京邮电大学 圆极化反射面天线及通信设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345002A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Toshiba Corp 複反射鏡アンテナ
CN1201274A (zh) * 1997-02-14 1998-12-09 安德鲁公司 双反射器微波天线
CN101170219A (zh) * 2007-10-30 2008-04-30 北京卫星信息工程研究所 带有螺旋馈源的圆极化短背射天线
CN201562756U (zh) * 2009-12-29 2010-08-25 浙江中星光电子科技有限公司 一种卫星信号接收天线
CN102213760A (zh) * 2010-04-09 2011-10-12 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种采用准光学技术的星载双极化毫米波辐射计

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0345002A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Toshiba Corp 複反射鏡アンテナ
CN1201274A (zh) * 1997-02-14 1998-12-09 安德鲁公司 双反射器微波天线
CN101170219A (zh) * 2007-10-30 2008-04-30 北京卫星信息工程研究所 带有螺旋馈源的圆极化短背射天线
CN201562756U (zh) * 2009-12-29 2010-08-25 浙江中星光电子科技有限公司 一种卫星信号接收天线
CN102213760A (zh) * 2010-04-09 2011-10-12 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种采用准光学技术的星载双极化毫米波辐射计

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103592034A (zh) * 2013-11-22 2014-02-19 上海航天测控通信研究所 一种紧凑型多通道准光馈电网络及其设计方法
CN103592034B (zh) * 2013-11-22 2016-08-17 上海航天测控通信研究所 一种紧凑型多通道准光馈电网络及其设计方法
CN110162883A (zh) * 2019-05-23 2019-08-23 电子科技大学 一种基于同心圆环阵列天线的涡旋电磁波方向图综合方法
CN110162883B (zh) * 2019-05-23 2020-07-21 电子科技大学 一种基于同心圆环阵列天线的涡旋电磁波方向图综合方法
CN111043955A (zh) * 2019-09-23 2020-04-21 上海航天测控通信研究所 一种叠层式准光学馈电网络结构及其调节方法
CN111043955B (zh) * 2019-09-23 2021-08-10 上海航天测控通信研究所 一种叠层式准光学馈电网络结构及其调节方法
CN112993587A (zh) * 2021-02-03 2021-06-18 北京邮电大学 圆极化反射面天线及通信设备

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