CN104901020B - 一种多频段反射面天线 - Google Patents

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张立军
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Abstract

本发明涉及天线领域中的一种多频段反射面天线，所述的双反射面天线包括主反射面和副反射面，低频段馈源设置在双反射面天线的第一焦点位置，低频段馈源指向主反射面；高频段馈源设置在经过双反射面天线第二焦点的焦平面内一个旋转圆环上，高频段馈源的轴线平行于主反射面轴线，且高频段馈源指向副反射面，旋转圆环的转轴与主反射面轴线平行。采用本发明的方案实现了反射面天线超宽频带工作，同时避免了单一馈电方式的诸多局限性，工作馈源与不工作馈源间互不干扰，适用于卡塞格伦和格利高里等双反射面天线。

Description

一种多频段反射面天线
技术领域
本发明涉及天线领域中的一种多频段反射面天线，实现了反射面天线超宽频带工作(从分米波到毫米波)，同时避免了单一馈电方式的诸多局限性，工作馈源与非工作馈源间互不干扰，适用于卡塞格伦和格利高里等双反射面天线。
背景技术
双反射面天线是典型的高增益天线形式，在卫星通信、导航、射电天文、雷达、无线电监测等众多领域具有广泛的应用。
由于天线需要宽频带或多频段工作，而单个馈源的工作频带有限，因此大口径反射面天线需要配备多个馈源来实现超宽频带的覆盖。由于天线仅有第一焦点和第二焦点两个位置可以设置馈源，因此需要设计一套合理的馈电方案，即设计各频段馈源的馈电位置。馈电方案的合理与否不仅关系到天线结构的复杂度，还影响到天线的电气性能。
发明内容
本发明的目的在于解决大口径双反射面天线的宽频带工作问题，提供了一种多频段反射面天线。
本发明所采取的技术方案为：
一种多频段双反射面天线，所述的双反射面天线包括主反射面和副反射面，其特征在于：低频段馈源设置在双反射面天线的第一焦点位置，低频段馈源指向主反射面；高频段馈源设置在经过双反射面天线第二焦点的焦平面内一个旋转圆环上，高频段馈源的轴线平行于主反射面轴线，且高频段馈源指向副反射面，旋转圆环的转轴与主反射面轴线平行。
其中，还包括中频段馈源；中频段馈源设置在旋转圆环外的双反射面天线第二焦点的焦平面内且与第二焦点相邻，中频段馈源指向副反射面。
其中，在旋转圆环上设置有多个高频段馈源。
其中，所述的中频段馈源为多个，其中工作频段较高的中频段馈源比工作频段较低的中频段馈源离第二焦点近。
本发明与背景技术相比具有如下优点：
1.可容纳更多数量的不同频段的馈源，从而实现天线在超宽频带工作，同时保证了天线最好的性能。
2.合理安排各馈源最佳的换馈方式，避免了单一换馈方式的局限性：如全部馈源采用第一焦点馈电，则天线在高频段性能较差、遮挡大；偏转副反射面换馈要求天线的副反射面为电大尺寸，会造成较大遮挡，且馈源偏焦对性能有一定影响；旋转换馈要求馈源转盘不宜过大等。
2.工作馈源与非工作馈源间互不干扰。
3.减小了馈源遮挡对天线辐射性能的影响。
4.本发明适合于卡塞格伦天线、格利高里天线等双反射面天线。
附图说明
图1是本发明采取的技术方案应用于卡塞格伦天线的剖面示意图。
图2是本发明采取的技术方案应用于格利高里天线的剖面示意图。
图3是本发明低频段馈源在格利高里天线上的示意图。
图4是本发明低频段馈源在卡塞格伦天线上的示意图。
图5是本发明第二焦点中频段馈源和高频段馈源位置分布的示意图。
图6是本发明高频段馈源通过旋转高频段馈源实现馈电的示意图
图7是本发明中频段馈源通过偏转副反射面实现馈电的示意图
具体实施方式
参照图1，本发明针对卡塞格伦天线所采取的技术方案为：低频段馈源设置在卡塞格伦天线的第一焦点位置，低频段馈源指向主反射面；中频段馈源设置在旋转圆环外的双反射面天线第二焦点的焦平面内且与第二焦点相邻，中频段馈源指向副反射面；高频段馈源设置在经过双反射面天线第二焦点的焦平面内一个旋转圆环上，高频段馈源的轴线平行于主反射面轴线，且高频段馈源指向副反射面，旋转圆环的转轴与主反射面轴线平行。
参照图2，本发明针对格利高里天线所采取的技术方案为：低频段馈源设置在格利高里天线的第一焦点位置，低频段馈源指向主反射面；中频段馈源设置在旋转圆环外的双反射面天线第二焦点的焦平面内且与第二焦点相邻，中频段馈源指向副反射面；高频段馈源设置在经过双反射面天线第二焦点的焦平面内一个旋转圆环上，高频段馈源的轴线平行于主反射面轴线，且高频段馈源指向副反射面，旋转圆环的转轴与主反射面轴线平行。
参照图3，对于格利高里天线，低频段馈源1工作时位于副反射面4前方，低频段馈源1的相位中心与格利高里天线的第一焦点位置重合。低频段馈源1通过副反射面4边缘或后方的撑杆6实现展开与收藏。
参照图4，对于卡塞格伦天线，低频段馈源1工作时位于副反射面4后方，低频段馈源1的相位中心与卡塞格伦天线的第一焦点位置重合。低频段馈源1工作时需将副反射面4移开，以便低频段馈源1无遮挡地照射主反射面。
参照图5，中频段馈源2设置在旋转圆环外的双反射面天线第二焦点的焦平面内且与第二焦点相邻，中频段馈源2指向副反射面，其中工作频段较高的中频段馈源比工作频段较低的中频段馈源离第二焦点近。若干个高段馈源3排列在天线第二焦点的一个旋转圆环上，旋转圆环中心线与主反射面5的轴线平行。
参照图6，高频段馈源3排列在经过天线第二焦点的一个旋转圆环上，每个馈源3的轴线均平行于主反射面5轴线，且指向副反射面4，旋转圆环中心线与主反射面轴线平行。工作时，通过旋转高频段馈源3，将需要工作的中频段馈源3置于天线第二焦点。
参照图7，中频段馈源2工作时，副反射面4旋转一定角度，对准需要工作的中频段馈源2。

Claims (3)

1.一种多频段双反射面天线，所述的双反射面天线包括主反射面和副反射面，其特征在于：低频段馈源(1)设置在双反射面天线的第一焦点位置，低频段馈源(1)指向主反射面；高频段馈源(3)设置在经过双反射面天线第二焦点的焦平面内一个旋转圆环上，高频段馈源(3)的轴线平行于主反射面轴线，且高频段馈源指向副反射面，旋转圆环的转轴与主反射面轴线平行；在旋转圆环上设置有多个高频段馈源。
2.根据权利要求1所述的一种多频段双反射面天线，其特征在于：还包括中频段馈源(2)；中频段馈源(2)设置在旋转圆环外的双反射面天线第二焦点的焦平面内且与第二焦点相邻，中频段馈源指向副反射面。
3.根据权利要求2所述的一种多频段双反射面天线，其特征在于：所述的中频段馈源为多个，其中工作频段较高的中频段馈源比工作频段较低的中频段馈源离第二焦点近。
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