CN2095484U

CN2095484U - 赋型偏置双镜天线

Info

Publication number: CN2095484U
Application number: CN 91207854
Authority: CN
Inventors: 章日荣; 王汉礼; 杨可忠; 俞兰如; 曾筱英; 陈奇波
Original assignee: SHIJIAZHUANG INST NO 54 MINISTRY OF MACHINE BUILDING AND ELECTRONIC INDUSTRY
Current assignee: SHIJIAZHUANG INST NO 54 MINISTRY OF MACHINE BUILDING AND ELECTRONIC INDUSTRY
Priority date: 1991-05-09
Filing date: 1991-05-09
Publication date: 1992-02-05

Abstract

本实用新型公开了一种赋型偏置双镜天线，它由主面、副面、馈源等部分组成，并主面、副面、馈源三者安装为双偏置型结构，克服了副面或馈源的遮挡缺点，并主副面均为双偏置赋型，因此本实用具有高效率、低旁瓣、低电压驻波比和高的极化鉴别率等优良性能，同时它既可收发共用、线/圆极化工作，还可频谱复用。不但可用于卫星通信又可用于其它通信领域作天线，具有广泛的推广应用价值。

Description

本实用新型涉及一种用于卫星通信的赋型偏置双镜天线，也适用于微波接力、散射通信等领域。

随着卫星通信事业的蓬勃发展，同步卫星数量日益增多，相邻卫星的间隔距离越来越小，为避免地面上天线对邻近卫星的干扰，对卫星通信天线的偏轴、旁瓣的要求越来越苛刻。目前广泛使用的卫星通信地球站天线是赋形卡塞格伦天线，这种天线存在副镜遮档和馈源遮档，这就使辐射场的旁瓣升高，效率降低，匹配性能恶化，园极化性能变坏，难以满足对天线旁瓣的要求。现在虽已有赋型环焦天线问世，对电气性能有很大改善，但仍不能避免副镜遮档，使进一步提高性能受到限制。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种旁瓣极低的赋型偏置双镜天线，并本实用新型还具有高效率、低电压驻波比、低交叉极化、宽频带等特性。还可工作于收、发共用、线／园极化工作、频谱复用状态，而且可在分米波至毫米波的任何频带上工作。

本实用新型的目的是这样实现的：它由主面1、副面2、馈源3、座架4、支架5组成，其中主面1、副面2、馈源3三者安装结构为双偏置型结构，即三者中心位置安装不在同一直线上，并天线馈源3的口面朝副面2口面安装，副面2的口面朝主面1的口面安装，使三者安装结构位置呈V字形，主面1、副面2分别用紧固件安装在支架5上，馈源3直接用紧固件安装在支架5上，各支架5分别用紧固件安装在座架4上。并且本实用新型的主面1、副面2结构均为双偏置赋型形状，并付面2结构形状为双偏置赋型的双曲面或椭园面，主面1为整体式或分块式结构，对分块式结构用紧固件把各块背面的加强筋彼此连接在一起。副面2为整体式结构。

同时本实用新型主面1的口面直径尺寸为工作波长长度的20至250倍，而且主面1、副面2由铸铝、铝合金板或高强度碳化塑料材料制成。

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1、本实用新型设计简单，主面的双偏置赋型形状计算及付面2的双偏置赋型双曲面或椭园面的计算只需用叠代法解一个一阶常微分方程就能获得主、副面曲线座标。

2、在旁瓣电平与其它天线相当的情况下，可得到比其它天线更高的效率，或在效率与其它天线相当的情况下，可得到更低的旁瓣电平。由于本实用新型不存在副镜馈源遮档，所以旁瓣极低，而且还具有电压驻波比小，交叉极化电平低和园极化性能好等优点。

3、本实用新型由于馈源3不在光路中，故可使用任意大小和任意形式的宽频带、高性能馈源及复杂的馈电网络，而且还可工作于收发共用、线／园极化工作，容易实现频谱复用，并还可工作在分米波至毫米波的任何频带上。

4、在确保天线优良性能的同时，可制成不同口面直径的天线，可工作于不同的频段，以满足不同用户要求，具有推广应用价值。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型的安装结构示意图。

参照图1，它由主面1，副面2、馈源3、座架4、支架5组成。

本实用新型主面1、副面2、馈源3三者安装结构为双偏置型结构，即三者中心位置安装不在同一直线上，并天线馈源3的口面朝副面2口面安装，副面2的口面朝主面1的口面安装，使三者安装结构位置呈V字形，主面1、副面2分别用紧固件直接安装在支架5上，馈源3也直接用紧固件安装在支架5上，各支架5分别用紧固件安装在座架4上。由于本实用新型主面1、副面2、馈源3三者中心位置不在同一直线上，安装结构呈V字形，克服了其它天线存在副面遮档和馈源遮档的缺点，因此能进一步的提高天线的性能。实施例馈源3安装在主面1的下前侧，也可以安装在主面1的上前侧或后下侧等不同位置上，副面2安装在馈源3口面和主面1的口面的前方向任意位置上，并使副面2口面与主面1口面、馈源3口面相对安装。实施例座架4、支架5均采用角铁材料机械加工而成，其结构形状随安装位置而定，馈源3采用普通天线常用的波纹喇叭馈源系统。

本实用新型主面1、副面2结构均为双偏置赋型形状，并副面2结构形状为双偏置赋型的双曲面或椭园面，主面1、副面2的其赋型原则在给定馈源方向图的情况下，由下面公式（1）的口面场分布获得赋型偏置双镜天线的轮廓曲线座标点：

F（R）＝［1－（0.995R／Rm）²］^0.75（1）

式中：F（R）为天线主面的口面场分布

R为天线主面口面半径变量

Rm为天线主面口面半径

根据不同的旁瓣要求也可采用其它多种口面场分布F（R）进行赋型计算获得主面1、副面2的轮廓曲线座标点，由这些座标点决定了主面1、副面2的轮廓。在加工时先根据座标点在座标镗床上逐点加工成型而成，批量生产时先加工模具然后拉伸成型而成。主面1为分块式或整体式结构，本实用新型实施例主面1或副面2均为整体式结构，分别用紧固件直接安装在支架5上。主面1、副面2可由铸铝、铝合金板、或高强度碳化塑料材料制成，实施例主面1和副面2采用市售铸铝机械加工而成。主面1的口面直径尺寸为工作波长长度的20至250倍，实施例其口面直径尺寸按工作波长长度的115倍加工而成，副面2的口径尺寸其直径为400毫米。

本实用新型的工作原理：现以作发射天线使用为例，电磁波从馈源3发出，射向双偏置赋型的双曲面或椭园面的副面2上，由副面2反射至双偏置赋型的主面1上，再由主面1定向辐射至空间，完成了发射任务。双偏置赋型的双曲面或椭园面的副面2的作用是使副面2成一特定的曲面形状，使从馈源3射向副面的电磁波被副面反射后的能量在空间重新分配，以使主面1的反射波能形成需要的口面场幅度分布函数。双偏置赋型主面1的作用是使主面呈另一特定的曲面形状，以使主面1的反射波在主面1口面上形成等相位的场，即不管选定什么样的馈源，都能产生所需要的主镜口面场分布函数，有效的控制天线效率和旁瓣电平。同时由于本实用新型馈源3不在光路中，故主面1、副面2的几何光学反射波不能返回馈源，只有少量的绕射波进入馈源，因此主副面几乎不影响馈源系统的匹配性能，有效的改善了电压驻波比等天线的性能。

Claims

1、一种由主面1、副面2、馈源3、座架4、支架5组成的赋型偏置双镜天线，其特征在于主面1、副面2、馈源3三者安装结构为双偏置型结构，即三者中心位置不在同一直线上，并天线馈源3的口面朝副面2口面安装，副面2的口面朝主面1的口面安装，使三者安装结构位置呈V字形，主面1，副面2分别用紧固件安装在支架5上，馈源3直接用紧固件安装在支架5上，各支架5分别用紧固件安装在座架4上。

2、根据权利要求1所述的赋型偏置双镜天线，其特征在于主面1、副面2结构为双偏置赋型形状，并付面2结构形状为双偏置赋型的双曲面或椭圆面，主面1为整体式或分块式结构，对分块式结构用紧固件把各块背面的加强筋彼此连接在一起，副面2为整体式结构。

3、根据权利要求1或2所述的赋型偏置双镜天线，其特征在于主面1的口面直径尺寸为工作波长长度的20至250倍。

4、根据权利要求1或2所述的赋型偏置双镜天线，其特征在于主面1、副面2由铸铝、铝合金板、或高强度碳化塑料材料制成。