CN117293520B - 介质填充喇叭天线及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天线技术领域，公开了一种介质填充喇叭天线及通信系统，该介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭以及传输结构；扼流槽喇叭的腔体与传输结构连接，用于接收或发射电磁波；在扼流槽喇叭的腔体内部设有填充介质，且填充介质延伸至传输结构中，其中，填充介质的介电常数大于腔体的介电常数。本发明通过在扼流槽喇叭的腔体内部设置介电常数大于腔体介电常数的填充介质，能够降低接收或发射电磁波的截止频率，从而实现在天线辐射口面无法缩小时，仍然能够提高波束角，使得波束角能够满足需求。

Description

介质填充喇叭天线及通信系统

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种介质填充喇叭天线及通信系统。

背景技术

在天线领域中，通常用3dB波束角来描述天线的方向性能。3dB波束角指的是在最大辐射方向两侧，天线辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。

目前，现有方式是通过减小天线辐射口面来增大天线3db波束角，但是，该方式在将天线辐射口面缩小到仅能传输工作频率的电磁波时，便无法再调整天线辐射口面，波束角达到极限，对于某些要求天线具有较大的波束角的特定场合，如应用于航天器上的星载天线，达到极限的波束角仍然无法满足要求。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种介质填充喇叭天线及通信系统，旨在解决现有技术对于某些要求天线具有较大波束角的特定场合时，达到极限的波束角仍然无法满足需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种介质填充喇叭天线，所述介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭以及传输结构；

所述扼流槽喇叭的腔体与所述传输结构连接，用于接收或发射电磁波；

在所述扼流槽喇叭的腔体内部设有填充介质，且所述填充介质延伸至所述传输结构中，其中，所述填充介质的介电常数大于所述腔体的介电常数。

可选地，所述扼流槽喇叭与所述电磁波接触的部分为前端口面；

所述前端口面的中心位置开设有中心扼流槽；

所述中心扼流槽的一端处于所述扼流槽喇叭的腔体内部；

所述填充介质设于所述中心扼流槽中，且延伸至所述腔体内部。

可选地，所述前端口面以所述中心扼流槽为圆心开设有预设数目的边缘扼流槽；

各边缘扼流槽之间的区域形成边缘圆形口面；

所述中心扼流槽与目标边缘扼流槽之间的区域形成中心圆形口面，所述目标边缘扼流槽为与所述中心扼流槽相邻的边缘扼流槽；

所述填充介质的第一段覆盖所述中心圆形口面，所述填充介质的第二段设于所述腔体内部，且延伸至所述传输结构中。

可选地，所述填充介质为凸台结构，且所述填充介质的第一段高度大于所述填充介质的第二段高度；

所述填充介质第一段的中心位置开设有凹槽。

可选地，所述中心圆形口面向外延伸的长度大于所述边缘圆形口面向外延伸的长度。

可选地，所述传输结构包括：介质过渡结构以及圆矩转换结构；

所述介质过渡结构为圆柱形，且所述介质过渡结构中存在介质加载区域和无介质区域；

所述介质加载区域与所述扼流槽喇叭的腔体交接，其中，所述填充介质由所述腔体内部延伸至所述介质加载区域；

所述圆矩转换结构分别与所述无介质区域以及标准矩形波导连接，其中，所述无介质区域中未设有所述填充介质。

可选地，所述介质加载区域和所述无介质区域连接的部分为阶梯渐变结构；

所述阶梯渐变结构由多个同心圆环相互连接形成的结构渐变构成，其中，所述多个同心圆环的前一个圆环外表面与后一个圆环外表面连接，且前一圆环半径大于后一圆环半径；

所述填充介质由所述腔体内部延伸至所述阶梯渐变结构。

可选地，所述圆矩转换结构中存在渐变结构的渐变腔体；

所述渐变腔体的轮廓由一组平行对边和一组弧形对边构成；

所述渐变腔体分别与所述无介质区域以及所述标准矩形波导连接。

可选地，所述渐变腔体为阶梯形渐变结构；

各级渐变腔体均由一组平行对边和一组弧形对边构成；

所述渐变腔体中与所述无介质区域接触部分的内径大于与所述标准矩形波导接触部分的内径。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种通信系统，所述通信系统包括如上文所述的介质填充喇叭天线。

本发明提供了一种介质填充喇叭天线及通信系统，该介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭以及传输结构；扼流槽喇叭的腔体与传输结构连接，用于接收或发射电磁波；在扼流槽喇叭的腔体内部设有填充介质，且填充介质延伸至传输结构中，其中，填充介质的介电常数大于腔体的介电常数。本发明通过在扼流槽喇叭的腔体内部设置介电常数大于腔体介电常数的填充介质，改变了原腔体中的传输介质，进而降低了接收或发射电磁波的截止频率，等效减小了天线的电尺寸，进而能够增大波束角，实现了在天线辐射口面缩小到仅能传输工作频率的电磁波，无法再缩小时，无需再调整天线辐射口面，仍然能够增大波束角，使得波束角能够满足特定场合的需求。

附图说明

图1为本发明介质填充喇叭天线实施例的结构示意图；

图2为本发明介质填充喇叭天线实施例中天线的主视图；

图3为本发明介质填充喇叭天线实施例中扼流槽喇叭的平面示意图；

图4为本发明介质填充喇叭天线实施例中天线的剖视图；

图5为本发明介质填充喇叭天线实施例中传输结构的结构示意图；

图6为本发明介质填充喇叭天线实施例中阶梯渐变结构的剖视图；

图7为本发明介质填充喇叭天线实施例中渐变腔体的剖视图；

图8为本发明介质填充喇叭天线实施例中渐变腔体的立体示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例、基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征，另外各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本发明介质填充喇叭天线实施例的结构示意图。

如图1所示，本实施例中，所述介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭100以及传输结构200。

所述扼流槽喇叭100的腔体与所述传输结构200连接，用于接收或发射电磁波。

需要说明的是，上述扼流槽喇叭100可为天线的主辐射区域，用于接收或发射电磁波。

在具体实现中，上述扼流槽喇叭100可设置为由若干圆形凹槽构成的开口结构，该圆形凹槽即为扼流槽，最中心的扼流槽与传输结构的腔体连通200，用于接收外部辐射的电磁波，然后通过传输结构200，由传输结构200传输至波导。进一步地，波导也可通过该传输结构200将电磁波传输至扼流槽喇叭100，由扼流槽喇叭100向外辐射。

为了便于理解，参考图2进行说明，但并不对本方案进行限定。图2为本发明介质填充喇叭天线实施例中天线的主视图，图2中，介质填充喇叭天线由扼流槽喇叭100和传输结构200构成，且扼流槽喇叭100和传输结构200连接，其中，扼流槽喇叭100中的最中心的扼流槽向外凸出，形成喇叭形状。

在所述扼流槽喇叭100的腔体内部设有填充介质300，且所述填充介质300延伸至所述传输结构中，其中，所述填充介质的介电常数大于所述腔体的介电常数。

需要说明的是，上述填充介质300可为介电常数大于扼流槽喇叭腔体或传输结构腔体的介电常数的材料，其中，为了确保电磁波的稳定传输，扼流槽喇叭腔体与传输结构腔体连通，因此，扼流槽喇叭腔体与传输结构腔体的介电常数一致。

在具体实现中，如图1所示，在上述扼流槽喇叭100的腔体中可设置上述填充介质300，具体可在扼流槽喇叭100的最中心扼流槽中填入，并且将该填充介质300延伸至传输结构200中，以使扼流槽喇叭100作为天线的主辐射区域和介质加载的前端区域，从而实现了将填充介质嵌入在喇叭天线的腔体内部。

应理解的是，若介质填充喇叭天线中未设置填充介质300，为了增大天线3db波束角，使用的方式是减小天线辐射口面，但是，为了保证天线能够传输工作频率，天线辐射口面无法一直缩小，存在界限，当天线辐射口面达到该界限时，若波束角仍然不符合要求，便无法满足用户需求。而在天线中设置了填充介质，若天线的腔体介质为空气，其介电常数为1，可以在该腔体中设置介电常数大于空气介电常数的填充介质300，如介电常数为2.56的材料，那么加载介质后，电磁波相当于由原来的真空环境转到具有一定介电常数的介质中，由于介电常数越大，电磁波的截止频率(低于该截止频率的电磁波无法传输)越低，而截止频率越低，所能传输的电磁波的波长范围越大，进而提高了波束角，从而在天线辐射口面达到界限时，通过设置不同介电常数的填充介质，仍然能够增大波束角，使波束角能够满足用户需求。

本实施例介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭以及传输结构；扼流槽喇叭的腔体与传输结构连接，用于接收或发射电磁波；在扼流槽喇叭的腔体内部设有填充介质，且填充介质延伸至传输结构中，其中，填充介质的介电常数大于腔体的介电常数。本实施例通过在扼流槽喇叭的腔体内部设置介电常数大于腔体介电常数的填充介质，改变了原腔体中的传输介质，进而降低了接收或发射电磁波的截止频率，等效减小了天线的电尺寸，进而能够增大波束角，实现了在天线辐射口面缩小到仅能传输工作频率的电磁波，无法再缩小时，无需再调整天线辐射口面，仍然能够增大波束角，使得波束角能够满足特定场合的需求。

进一步地，本实施例中，所述扼流槽喇叭100与所述电磁波接触的部分为前端口面。

在具体实现中，上述扼流槽喇叭100与电磁波接触的部分，即直接对外辐射电磁波或接收电磁波的区域为前端口面。如图1所示，扼流槽喇叭100的前端，即设有扼流槽的圆形口面即为前端口面。

所述前端口面的中心位置开设有中心扼流槽11。

在具体实现中，为了便于理解，参考图3进行说明，但并不对本方案进行限定。图3为本发明介质填充喇叭天线实施例中扼流槽喇叭的平面示意图，图3可作为图1中的左视图，图3中，前端口面可以开始有多个凹槽，中心位置的凹槽即为中心扼流槽11。

所述中心扼流槽11的一端处于所述扼流槽喇叭100的腔体内部。

在具体实现中，为了便于理解，参考图4进行说明，但并不对本方案进行限定。图4为本发明介质填充喇叭天线实施例中天线的剖视图，图4中，中心扼流槽11一端可处于扼流槽喇叭100的腔体内部，也即，中心扼流槽11与扼流槽喇叭100的腔体连通。

所述填充介质300设于所述中心扼流槽11中，且延伸至所述腔体内部。

在具体实现中，如图4所示，填充介质300设于中心扼流槽11中，并且由于心扼流槽11与扼流槽喇叭100的腔体连通，可将该填充介质300向扼流槽喇叭100的腔体内部延伸。

进一步地，本实施例中，所述前端口面以所述中心扼流槽11为圆心开设有预设数目的边缘扼流槽。

需要说明的是，上述预设数目可为基于扼流槽喇叭100的辐射方向图所确定。

在具体实现中，如图3所示，上述扼流槽喇叭100的前端口面在开设了中心扼流槽11后，可以该中心扼流槽11为圆心，开设2个圆形的边缘扼流槽，其中，该边缘扼流槽的数目为举例说明，并不对本方案进行限定。

各边缘扼流槽之间的区域形成边缘圆形口面。

在具体实现中，被相邻边缘扼流槽所包围的区域即可形成边缘圆心口面。

所述中心扼流槽11与目标边缘扼流槽12之间的区域形成中心圆形口面，所述目标边缘扼流槽12为与所述中心扼流槽11相邻的边缘扼流槽。

在具体实现中，如图3所示，与上述中心扼流槽11相邻的边缘扼流槽为目标边缘扼流槽12，与目标边缘扼流槽12相邻的边缘扼流槽为外缘扼流槽13。上述中心扼流槽11与上述目标边缘扼流槽12之间所包围的区域便可形成中心圆形口面110，相应地，外缘扼流槽13与目标边缘扼流槽12之间所包围的区域即可形成内层圆形口面120，前端口面中包围外缘扼流槽13外围区域的为外围圆形口面130。其中，上述预设数目为举例数目，并不对本方案进行限定，其它数目的边缘扼流槽均可按上述方式进行说明，本实施例对此不加以限定。

所述填充介质的第一段301覆盖所述中心圆形口面110，所述填充介质的第二段302设于所述腔体内部，且延伸至所述传输结构200中。

在具体实现中，如图4所示，由外至内，上述扼流槽喇叭100的前端口面开设有外缘扼流槽13、目标边缘扼流槽12以及中心扼流槽11，包围外缘扼流槽13的区域为外围圆形口面130，外缘扼流槽13与目标边缘扼流槽12之间的区域为内层圆形口面120，目标边缘扼流槽12与中心扼流槽11之间的区域为中心圆形口面110。上述填充介质300可覆盖上述中心圆形口面110，其中，填充介质300中覆盖中心圆形口面110的部分为填充介质的第一段301，填充介质300中填充介质的第一段301之外的部分为填充介质的第二段302。该填充介质的第二段302设于扼流槽喇叭300的腔体内部，并向内延伸至传输结构200中的腔体中。

应理解的是，通过设置由多个扼流槽形成的扼流槽喇叭100，可以保证天线具有轴对称的辐射方向图，并且加载介质可减小天线的口径，进而所需波导尺寸。

进一步地，本实施例中，所述填充介质300为凸台结构，且所述填充介质的第一段301高度大于所述填充介质的第二段302高度。

在具体实现中，如图4所示，由于中心圆形口面110是由目标边缘扼流槽12和中心扼流槽11围合形成，因此中心圆形面110的高度大于中心扼流槽11，因此，为了使填充介质300能够覆盖该中心圆形面110，需要将填充介质的第一段301的面积与中心圆形面110的面积对应，也即，在垂直方向(与填充介质300延伸方向垂直的方向)上，将填充介质的第一段301的高度设置为大于填充介质的第二段302的高度，从而形成填充介质的第一段301凸起的凸台结构，使其完好的卡在扼流槽喇叭内径的边缘。

所述填充介质第一段301的中心位置开设有凹槽。

在具体实现中，如图4所示，在上述填充介质第一段301的中心位置(该中心位置可与中心扼流槽11的中心位置对应)开设凹槽，可以较好的匹配驻波，还可以在一定程度上减轻重量。

进一步地，本实施例中，所述中心圆形口面110向外延伸的长度大于所述边缘圆形口面向外延伸的长度。

在具体实现中，如图4所示，向外延伸的方向为水平方向，即填充介质300延伸的方向。边缘圆形口面，即内层圆形口面120和外围圆形口面130在水平方向上的延伸长度一致，中心圆形口面110在水平方向上的长度大于内层圆形口面120和外围圆形口面130的长度，从而形成扼流槽结构的喇叭口面。

进一步地，参考图5，图5为本发明介质填充喇叭天线实施例中传输结构的结构示意图，本实施例中，所述传输结构200包括：介质过渡结构201以及圆矩转换结构202。

所述介质过渡结构201为圆柱形，且所述介质过渡结构201中存在介质加载区域2011和无介质区域2012。

在具体实现中，如图5所示，介质过渡结构201为介质填充喇叭天线中加载填充介质300和不加载填充介质300的过渡区域，即该介质过渡结构201中存在加载填充介质300的介质加载区域2011和不加载填充介质300的无介质区域2012。其中，该介质过渡结构201为两个圆柱体构成，靠近扼流槽喇叭100一侧的圆柱截面半径大于靠近圆矩转换结构202一侧的圆柱截面半径，形成阶梯形状。

所述介质加载区域2011与所述扼流槽喇叭100的腔体交接，其中，所述填充介质300由所述腔体内部延伸至所述介质加载区域2011。

在具体实现中，上述介质加载区域2011与上述扼流槽喇叭100的腔体交接，即连通，以使填充介质300能够由扼流槽喇叭100的腔体延伸至该介质加载区域2011中。

所述圆矩转换结构202分别与所述无介质区域2012以及标准矩形波导400连接，其中，所述无介质区域2012中未设有所述填充介质300。

在具体实现中，上述圆矩转换结构202可作为圆形结构与矩形结构的过渡结构，由于上述介质过渡结构201为圆柱形结构，上述标准矩形波导400为矩形结构，两者无法直接连接，因此，可通过上述圆矩转换结构202进行连接，该圆矩转换结构202中与无介质区域2012的连接部分为圆形，与标准矩形波导400连接的部分为矩形。

进一步地，本实施例中，所述介质加载区域2011和所述无介质区域2012连接的部分为阶梯渐变结构。

在具体实现中，如图5所示，上述无介质区域2012靠近介质加载区域2011的外侧壁为同心圆环结构的渐变，其中，靠近介质加载区域2011一侧的圆环半径小于远离加载区域2011一侧的圆环半径。通过该同心圆环的渐变设置以实现填充介质300由介质加载区域2011向无介质区域2012的过渡。进一步地，除了上述同心圆环渐变结构，上述介质加载区域2011和上述无介质区域2012的连接部分也设置为阶梯渐变结构，与上述同心圆环渐变结构作用一致，也是实现填充介质300由介质加载区域2011向无介质区域2012的过渡。

所述阶梯渐变结构由多个同心圆环相互连接形成的结构渐变构成，其中，所述多个同心圆环的前一个圆环外表面与后一个圆环外表面连接，且前一圆环半径大于后一圆环半径。

在具体实现中，为了便于理解，参考图6进行说明，但并不对本方案进行限定。图6为本发明介质填充喇叭天线实施例中阶梯渐变结构的剖视图，图6中，阶梯渐变结构由3级同心圆环结构渐变形成，即由三个不同半径的圆环相互连接形成，靠近扼流槽喇叭100一侧的圆环为第一级圆环211，靠近圆矩转换结构202一侧的圆环为第三级圆环213，处于第一级圆环211和第三级圆环213之间的圆环为第二级圆环212。第一级圆环211与第二级圆环212连接，且第一级圆环211的半径大于第二级圆环212的半径，第二级圆环212与第三级圆环213连接，且第二级圆环212的半径大于第三级圆环213的半径，即前一圆环半径大于后一圆环半径。其中，上述三级圆环结构为举例说明，在实际应用中，可根据需求调整圆环结构数量，其它数量的圆环结构均可上述方式进行说明，本实施例对此不再赘述。

所述填充介质300由所述腔体内部延伸至所述阶梯渐变结构。

在具体实现中，如图5所示，上述填充介质300可由上述扼流槽喇叭100的腔体内部向介质过渡结构201中的介质加载区域2011延伸，并延伸至阶梯渐变结构的第三级圆环213末端时停止延伸。

应理解的是，通过在上述介质过渡结构201中设置介质加载区域2011和无介质区域2012，实现波导有无介质的过渡，在减小天线辐射口径的同时也实现了阻抗匹配的渐变，提高了天线的波束宽度。

进一步地，本实施例中，所述圆矩转换结构202中存在渐变结构的渐变腔体。

在具体实现中，上述圆矩转换结构202中存在渐变结构的渐变腔体，通过该渐变腔体以实现圆形结构的介质过渡结构201与矩形结构的标准矩形波导400的过渡，从而完成馈电。

所述渐变腔体的轮廓由一组平行对边和一组弧形对边构成。

在具体实现中，上述渐变腔体由多级圆矩结构渐变形成，各圆矩结构均由一组平行对边和一组弧形对边构成。

所述渐变腔体分别与所述无介质区域2012以及所述标准矩形波导400连接。

在具体实现中，将上述渐变腔体的一侧与无介质区域2012连接，另一侧与标准矩形波导400连接，实现圆形结构的介质过渡结构201与矩形结构的标准矩形波导400的过渡，从而完成馈电。

进一步地，本实施例中，所述渐变腔体为阶梯形渐变结构。

为了便于理解，参考图7进行说明，但并不对本方案进行限定。图7为本发明介质填充喇叭天线实施例中渐变腔体的剖视图，图7中，该渐变腔体由三个不同内径的圆矩结构相互连接形成，靠近无介质区域2012一侧的圆矩结构为第一级圆矩结构221，靠近标准矩形波导400一侧的圆矩结构为第三级圆矩结构223，处于第一级圆矩结构221和第三级圆矩结构223之间的圆矩结构为第二级圆矩结构222。第一级圆矩结构221与第二级圆矩结构222连接，且第一级圆矩结构221的内径大于第二级圆矩结构222的内径，第二级圆矩结构222与第三级圆矩结构223连接，且第二级圆矩结构222的内径大于第三级圆矩结构223的内径。其中，上述三级圆矩结构为举例说明，在实际应用中，可根据需求调整圆矩结构数量，其它数量的圆矩结构均可上述方式进行说明，本实施例对此不再赘述。

各级渐变腔体均由一组平行对边和一组弧形对边构成。

为了便于理解，参考图8进行说明，但并不对本方案进行限定。图8为本发明介质填充喇叭天线实施例中渐变腔体的立体示意图，图8中，第一级圆矩结构221、第二级圆矩结构222和第三级圆矩结构223均由一组平行对边和一组弧形对边构成，即由将两条直线与两条弧线依次连接，其中，任一直线两端分别与对称的两条弧形连接，相应地，任一弧形与平行的两条直线连接，从而形成由一组平行对边和一组弧形对边构成的圆矩结构。

所述渐变腔体中与所述无介质区域2012接触部分的内径大于与所述标准矩形波导400接触部分的内径。

在具体实现中，如图7所示，第一级圆矩结构221即为与无介质区域2012的接触部分，第三圆矩结构223即为与标准矩形波导400接触的部分，第一级圆矩结构221的内径大于第二级圆矩结构222的内径，第二级圆矩结构222的内径大于第三级圆矩结构223的内径。其中，上述三级圆矩结构为举例说明，在实际应用中，可根据需求调整圆矩结构数量，其它数量的圆矩结构均可上述方式进行说明，本实施例对此不再赘述。

应理解的是，通过设置多级圆矩结构(如3级)构成的渐变腔体可以在很短的长度内实现圆波导到矩形波导的转换。

此外，本发明实施例还提出一种通信系统，所述通信系统包括上文实施例所述的介质填充喇叭天线。

本发明通信系统的具体实现方式可参照上述介质填充喇叭天线实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种介质填充喇叭天线，其特征在于，所述介质填充喇叭天线包括：扼流槽喇叭以及传输结构；

所述扼流槽喇叭的腔体与所述传输结构连接，用于接收或发射电磁波；

在所述扼流槽喇叭的腔体内部设有填充介质，且所述填充介质延伸至所述传输结构中，其中，所述填充介质的介电常数大于所述腔体的介电常数；

所述传输结构包括：介质过渡结构以及圆矩转换结构；

所述介质过渡结构为圆柱形，且所述介质过渡结构中存在介质加载区域和无介质区域；

所述介质加载区域与所述扼流槽喇叭的腔体交接，其中，所述填充介质由所述腔体内部延伸至所述介质加载区域；

所述圆矩转换结构分别与所述无介质区域以及标准矩形波导连接，其中，所述无介质区域中未设有所述填充介质。

2.如权利要求1所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述扼流槽喇叭与所述电磁波接触的部分为前端口面；

所述前端口面的中心位置开设有中心扼流槽；

所述中心扼流槽的一端处于所述扼流槽喇叭的腔体内部；

所述填充介质设于所述中心扼流槽中，且延伸至所述腔体内部。

3.如权利要求2所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述前端口面以所述中心扼流槽为圆心开设有预设数目的边缘扼流槽；

各边缘扼流槽之间的区域形成边缘圆形口面；

所述中心扼流槽与目标边缘扼流槽之间的区域形成中心圆形口面，所述目标边缘扼流槽为与所述中心扼流槽相邻的边缘扼流槽；

所述填充介质的第一段覆盖所述中心圆形口面，所述填充介质的第二段设于所述腔体内部，且延伸至所述传输结构中。

4.如权利要求3所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述填充介质为凸台结构，且所述填充介质的第一段高度大于所述填充介质的第二段高度；

所述填充介质第一段的中心位置开设有凹槽。

5.如权利要求4所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述中心圆形口面向外延伸的长度大于所述边缘圆形口面向外延伸的长度。

6.如权利要求1所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述介质加载区域和所述无介质区域连接的部分为阶梯渐变结构；

所述阶梯渐变结构由多个同心圆环相互连接形成的结构渐变构成，其中，所述多个同心圆环的前一个圆环外表面与后一个圆环外表面连接，且前一圆环半径大于后一圆环半径；

所述填充介质由所述腔体内部延伸至所述阶梯渐变结构。

7.如权利要求6所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述圆矩转换结构中存在渐变结构的渐变腔体；

所述渐变腔体的轮廓由一组平行对边和一组弧形对边构成；

所述渐变腔体分别与所述无介质区域以及所述标准矩形波导连接。

8.如权利要求7所述的介质填充喇叭天线，其特征在于，所述渐变腔体为阶梯形渐变结构；

各级渐变腔体均由一组平行对边和一组弧形对边构成；

所述渐变腔体中与所述无介质区域接触部分的内径大于与所述标准矩形波导接触部分的内径。

9.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括如权利要求1至8任一项所述的介质填充喇叭天线。