CN204230437U - 一种波束连续扫描双反射面天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波束连续扫描双反射面天线，该天线包含：主反射体、次反射体及馈源。其中，主反射体为抛物环面，次反射体为具有双焦点的椭球面。次反射体与主反射体相对设置；馈源的相位中心位置与次反射体的第一焦点位置相对。本实用新型提供的一种波束连续扫描双反射面天线，通过设置主反射体、次反射体及馈源，其中主反射体呈抛物环面、次反射体呈椭球面；沿次反射体的第一焦点旋转次反射体，合理设计第二焦点的位置，使得电磁场由第一焦点发出，第二焦点运动轨迹与天线的焦环线接近，制成一种波束快速大角度扫描的双反射面天线。从而通过旋转次反射面实现波束快速扫描。

Description

一种波束连续扫描双反射面天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术，具体涉及一种波束连续扫描双反射面天线。 

背景技术

随着深空探测技术的发展，为了提高雷达分辨率，提高雷达工作频率和增大天线口径是一个重要趋势，然而大口径高频段的抛物面天线波束扫描的速度和性能需要进一步提高，这就需要星载反射面天线能提供波束快速扫描的能力。 

众所周知，相控阵天线、微波透镜天线、球面天线、抛物面天线、抛物环面天线、双反射面天线和多反射面天线都可用做波束扫描天线，其中抛物环面天线组合了抛物面天线的聚焦特性和球面天线的宽角扫描特性的优点，可在一个平面或圆锥面内，实现宽角扫描，且每个波束的性能几乎一样，此外，它还具有结构简单、稳定可靠和成本低廉等优点。因此，在不提高天线机构重量和功率的前提下，研究抛物环面天线的波束快速扫描的实现方式已日益重要。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种波束连续扫描双反射面天线，通过设置主反射体、次反射体及馈源，其中主反射体呈抛物环面、次反射体呈椭球面；通过沿次反射体的第一焦点旋转次反射体，合理设计第二焦点的位置，使得电磁场由一个焦点发出，另一个焦点运动轨迹与天线的焦环线接近，制成一种波束快速大角度扫描的双反射面天线。从而通过旋转次反射面实现波束快速扫描。 

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种波束连续扫描双反射面天线，其特点是，该天线包含：

主反射体，所述主反射体呈抛物环面；

次反射体，所述次反射体呈椭球面，所述次反射体与所述主反射体相对设置；

馈源，所述馈源的相位中心位置与所述次反射体相对设置。

优选地，呈椭球面的所述次反射体包含第一焦点、第二焦点。 

优选地，所述次反射体的第一焦点位置设置在所述主反射体的抛物线焦距延长线上；所述次反射体的第一焦点与所述馈源的相位中心位置相对。 

优选地，所述主反射体的环线半径为该主反射体的抛物线焦距长度的两倍。 

优选地，所述馈源为矩形开口波导喇叭天线。 

优选地，所述波束连续扫描双反射面天线的工作频段为W波段。 

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型提供的一种波束连续扫描双反射面天线，能够解决卫星双反射面天线实现波束扫描功能时天线增益下降快的问题，使得反射面天线可以实现大角度扫描功能。

进一步地，本实用新型采用的椭球面次反射体提高了电大尺寸波束扫描速度。可以满足在空间环境高频大口径抛物面天线实现快速波束扫描的能力，具有很强的实用性及应用前景。 

附图说明

图1为本实用新型一种波束连续扫描双反射面天线的整体结构示意图。 

图2为本实用新型一种波束连续扫描双反射面天线的实施例原理图。 

图3为本实用新型一种波束连续扫描双反射面天线的俯视平面结构图。 

图4为本实用新型一种波束连续扫描双反射面天线的主反射体的立体结构示意图。 

图5为本实用新型一种波束连续扫描双反射面天线的馈源的结构示意图。 

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。 

如图1所示，一种波束连续扫描双反射面天线，该天线包含：主反射体10、次反射体20及馈源30。其中，主反射体10为抛物环面，次反射体20为椭球面，该椭球面次反射体20具有双焦点，分别为第一焦点、第二焦点。次反射体20与主反射体10相对设置；馈源30的相位中心位置与次反射体20的第一焦点位置相对。 

如图1、图5所示，馈源30为矩形开口波导喇叭天线。本实施例中，馈源30采用底端馈电。 

如图3所示，与馈源30相位中心位置相对的次反射体20的第一焦点O’，设置在主反射体10的抛物线焦距延长线上。如图2所示，主反射体10的环线半径为该主反射体10的抛物线焦距长度的两倍。 

如图2、图3所示，其中，主反射体10口径为D，V是主反射体10的顶点，e为主反射体10的下缘净距，主反射体10的弧长为SS’， 主反射体10的焦点位置为F，主反射体10旋转中心为O，次反射体20的第一焦点、第二焦点分别为O’和O’’，曲线F’F”是以O点为中心、OF为半径的圆曲线，CC’是以O’为中心、O’ O’’为半径的圆曲线。 

如图2、图4所示，主反射体10口径为D与波束连续扫描双反射面天线需要的增益相关，其计算关系式主要为： 

                                (1)

                          (2)

是天线焦距与反射环线旋转原点之间的比值，是天线设计的增益，是天线效率的dB值。

如图1、图3所示，馈源30的天线波束扫描依靠次反射体20以第一焦点O’为中心进行旋转运动，此时椭球面的第二焦点O”变化轨迹为AB，当曲线AB与F’F”在张角AO’B内无限接近时，天线增益在扫描过程中基本保持不变。从而使得波束连续扫描双反射面天线实现了波束快速大角度扫描。 

本发明提供的波束连续扫描双反射面天线的工作频段为W波段。 

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (6)

1.一种波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，该天线包含：

主反射体（10），所述主反射体（10）呈抛物环面；

次反射体（20），所述次反射体（20）呈椭球面，所述次反射体（20）与所述主反射体（10）相对设置；

馈源（30），所述馈源（30）的相位中心位置与所述次反射体（20）相对设置。

2.如权利要求1所述波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，呈椭球面的所述次反射体（20）包含第一焦点、第二焦点。

3.如权利要求2所述波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，所述次反射体（20）的第一焦点位置设置在所述主反射体（10）的抛物线焦距延长线上；所述次反射体（20）的第一焦点与所述馈源（30）的相位中心位置相对。

4.如权利要求1所述波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，所述主反射体（10）的环线半径为该主反射体（10）的抛物线焦距长度的两倍。

5.如权利要求1所述波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，所述馈源（30）为矩形开口波导喇叭天线。

6.如权利要求1所述波束连续扫描双反射面天线，其特征在于，该天线的工作频段为W波段。