CN109509982A - 一种高增益宽带喇叭天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高增益宽带喇叭天线，包括方形喇叭、波导和同轴连接器，方形喇叭与波导连接，波导与同轴连接器可拆卸连接；方形喇叭包括喇叭外壳以及设于喇叭外壳内的上脊和下脊；喇叭外壳由一对窄面金属壁和一对宽面金属壁相互拼接构成的矩形喇叭结构，上脊和下脊分别设于宽面金属壁上，上脊和下脊靠近馈电点的一端为圆弧结构，上脊和下脊靠近喇叭外壳开口的一端设置有多个波纹槽；所述波导为带腔的矩形波导结构。本发明在窄面金属壁上设置多个矩形孔，使得天线能获得较好的低频特性，且在高频辐射方向图不会出现偏离；其脊体的曲线性结构，能降低天线的驻波比，获得良好的辐射效果。
Description
技术领域
本发明涉及射频天线技术领域，特别是一种高增益宽带喇叭天线。
背景技术
随着微波通信技术的发展，超宽带天线设备备受重视，在宽带通信、扩频通信、探地雷达、电磁兼容等瞬态电磁场领域获得大量应用。但是现有的超宽带喇叭天线在进行微波测试或微波应用时，不能同时满足所有频段有良好的电压驻波比及辐射方向图，并且无法有效抑制后向电磁波的辐射，无法有效控制驻波。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高增益宽带喇叭天线，本申请在窄面金属壁上设置多个矩形孔，使得天线能获得较好的低频特性，且在高频辐射方向图不会出现偏离；宽面金属壁内设置有上脊和下脊，其脊体的曲线性结构，能降低天线的驻波比，获得良好的辐射效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高增益宽带喇叭天线，包括方形喇叭、波导和同轴连接器，方形喇叭与波导连接，波导与同轴连接器可拆卸连接；方形喇叭包括喇叭外壳以及设于喇叭外壳内的上脊和下脊；喇叭外壳由一对窄面金属壁和一对宽面金属壁相互拼接构成的矩形喇叭结构，上脊和下脊分别设于宽面金属壁上，上脊和下脊靠近馈电点的一端为圆弧结构，上脊和下脊靠近喇叭外壳开口的一端设置有多个波纹槽；所述波导为带腔的矩形波导结构。
优选的，窄面金属壁上沿着窄面金属壁的长度方向设置有多个矩形孔，其矩形孔使得窄面金属壁呈渐变性栅孔延伸结构，其能改变超宽带喇叭天线的高频特性，使得高频增益达到12到15dB。
优选的，上脊和下脊在沿着脊曲线的方向设置有多个孔槽，孔槽内通过粘合剂固定有圆柱体介质材料，一般馈源出来的电磁波是球面波，而喇叭天线的传输辐射面非常大，本申请在上脊和下脊上增加圆柱体介质材料，使得发射出来的波束能够聚焦，利用圆柱体介质柱实现波束聚焦转换，使得电磁场紧缩获得平面波。
优选的，上脊和下脊的脊曲线采用三次贝塞尔曲线，可以很好的实现从馈电端口到自由空间的阻抗变换，避免了高频时的裂瓣和增益下降问题。
优选的，波导后端固定有金属支撑件。
本发明的有益效果是：
本发明在窄面金属壁上设置多个矩形孔，使得天线能获得较好的低频特性，且在高频辐射方向图不会出现偏离；宽面金属壁内设置有上脊和下脊，其脊体的曲线性结构，能降低天线的驻波比，获得良好的辐射效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明天线增益图；
图3是本发明天线驻波比图；
图中，101-方形喇叭，102-波导，103-同轴连接器，104-宽面金属壁，105-窄面金属壁，106-下脊，107-矩形孔，108-矩形喇叭结构，109-波纹槽，110-孔槽。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种高增益宽带喇叭天线，请参阅附图1所示，包括方形喇叭101、波导102和同轴连接器103，方形喇叭101与波导102连接，波导102与同轴连接器103可拆卸连接；方形喇叭101包括喇叭外壳以及设于喇叭外壳内的上脊和下脊106；喇叭外壳由一对窄面金属壁105和一对宽面金属壁104相互拼接构成的矩形喇叭结构108，上脊和下脊106分别设于宽面金属壁104上，上脊和下脊106靠近馈电点的一端为圆弧结构，上脊和下脊106靠近喇叭外壳开口的一端设置有多个波纹槽109；所述波导102为带腔的矩形波导结构。
优选的，窄面金属壁105上沿着窄面金属壁105的长度方向设置有多个矩形孔107，其矩形孔107使得窄面金属壁105呈渐变性栅孔延伸结构，其能改变超宽带喇叭天线的高频特性，使得高频增益达到12到15dB。
优选的，上脊和下脊106在沿着脊曲线的方向设置有多个孔槽110，孔槽110内通过粘合剂固定有圆柱体介质材料，一般馈源出来的电磁波是球面波，而喇叭天线的传输辐射面非常大，本申请在上脊和下脊106上增加圆柱体介质材料，使得发射出来的波束能够聚焦，利用圆柱体介质柱实现波束聚焦转换，使得电磁场紧缩获得平面波。
优选的，上脊和下脊106的脊曲线采用三次贝塞尔曲线，可以很好的实现从馈电端口到自由空间的阻抗变换，避免了高频时的裂瓣和增益下降问题。
优选的，波导102后端固定有金属支撑件。
本发明在传输信号时的天线增益，如附图2所示，本发明在传输信号的天线驻波比如附图3所示，其天线增益非常优秀，又包含超高的频率覆盖范围，即4GHz-40GHz，在窄面金属壁上设置多个矩形孔，使得天线能获得较好的低频特性，且在高频辐射方向图不会出现偏离；宽面金属壁内设置有上脊和下脊，其脊体的曲线性结构，能降低天线的驻波比，获得良好的辐射效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高增益宽带喇叭天线，包括方形喇叭、波导和同轴连接器，方形喇叭与波导连接，波导与同轴连接器可拆卸连接；其特征在于，方形喇叭包括喇叭外壳以及设于喇叭外壳内的上脊和下脊；喇叭外壳由一对窄面金属壁和一对宽面金属壁相互拼接构成的矩形喇叭结构，上脊和下脊分别设于宽面金属壁上，上脊和下脊靠近馈电点的一端为圆弧结构，上脊和下脊靠近喇叭外壳开口的一端设置有多个波纹槽；所述波导为带腔的矩形波导结构。
2.根据权利要求1所述一种高增益宽带喇叭天线，其特征在于，窄面金属壁上沿着窄面金属壁的长度方向设置有多个矩形孔。
3.根据权利要求1所述一种高增益宽带喇叭天线，其特征在于，上脊和下脊在沿着脊曲线的方向设置有多个孔槽。
4.根据权利要求1所述一种高增益宽带喇叭天线，其特征在于，上脊和下脊的脊曲线采用三次贝塞尔曲线。
5.根据权利要求3所述一种高增益宽带喇叭天线，其特征在于，孔槽内通过粘合剂固定有圆柱体介质材料。
6.根据权利要求1所述一种高增益宽带喇叭天线，其特征在于，波导后端固定有金属支撑件。
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