CN213278409U - 反射面天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反射面天线，包括主反射器、副反射器及馈源组件，所述馈源组件包括馈源主体及与馈源主体电连接的波导管，所述主反射器具有主反射面，所述主反射面设于馈源主体与副反射器之间，所述波导管穿过所述主反射面与副反射器电连接，所述副反射器具有副反射面，其设于副反射器远离主反射面的一侧，并且副反射面由多段折线相互连接组成。通过采用副反射面由多折线构成的变形卡塞格伦副反射面结构，使得馈源对副反射面的遮挡最小，同时使副反射面对主反射面的遮挡最小，从而实现较高的口径利用效率，实现较高的天线增益和较低的副瓣电平。

Description

反射面天线

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种反射面天线。

背景技术

高增益反射面天线在军事侦查、气象探测、卫星通信等方面有着广泛应用。反射面按照光学结构分包括单抛物反射面、柱形反射面、双反射面等。常用的正馈型的反射面天线，馈源正对反射面，馈源本身及其支撑杆会对口径面有一定的遮挡，使得次级方向图的主瓣宽度增大，副瓣增高，增益减小，另外馈源还会接收一部分来自抛物面的反射波，造成馈源与馈线失配。解决上述问题的方法之一就是采用偏置反射面天线，将馈源移出反射面反射波的作用范围，但因其自身结构的不对称性造成对其电磁特性分析过程相对复杂，这在一定程度上限制了它的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供低副瓣、高增益的反射面天线。

为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了一种反射面天线，包括主反射器、副反射器及馈源组件，所述馈源组件包括馈源主体及与馈源主体电连接的波导管，所述主反射器具有主反射面，所述主反射面设于馈源主体与副反射器之间，所述波导管穿过所述主反射面与副反射器电连接，所述副反射器具有副反射面，其设于副反射器远离主反射面的一侧，并且副反射面由多段折线相互连接组成。

可选地，所述副反射面关于主反射面的中心和副反射面的中心的连线对称。

可选地，所述副反射器包括介质制成的主体结构及敷设于主体结构远离主反射器一侧的金属镀层。

可选地，所述副反射器远离副反射面的一端形成多级阻抗匹配结构。

可选地，还包括介质支撑结构，所述介质支撑结构开设有沿主反射面的焦轴延伸的导向孔，所述波导管穿设于导向孔。

可选地，所述馈源主体的一端开设有信号输出端口，另一端开设有波导管安装通道，并且波导管安装通道延伸至信号输出端口且可使波导管与信号输出端口连通。

可选地，所述馈源组件还包括安装结构和调整结构，所述安装结构固定于所述主反射器背对主反射面的一侧，所述调整结构包括调节块，其固定于所述安装结构，调节块上开设有贯通两端的调节孔，所述馈源主体穿设于所述调节孔并可调节其与调节块的相对位置关系。

可选地，所述馈源组件还包括极化分离器，所述极化分离器包括分离器腔体及极化分离片，所述分离器腔体设有波导通路及均与波导通路连通的波导口、第一极化输出口和第二极化输出口，所述波导口用于与馈源主体的信号输出端口对接，第一极化输出口与第二极化输出口相互垂直并可对应供第一极化信号和第二极化信号通过，所述极化分离片插置于波导通道中且位于第一极化输出口远离所述波导口的一侧，用于挡止第一极化信号且供第二极化信号沿波导通道传输到第二极化输出口。

可选地，所述分离器腔体包括下腔体及盖合在下腔体上的盖板，所述波导通道、波导口、第一极化输出口和第二极化输出口均开设于所述下腔体；所述波导通道相对的两个内侧壁在沿极化分离片到第二极化输出口的方向上还设有波导过渡结构。

可选地，所述调整结构还包括调节螺钉，其包括依次连接的伞状压紧头、螺纹杆及操作杆；所述调节块周壁开设有多个与调节孔连通的螺纹紧固孔，所述调节螺钉以伞状压紧头位于调节孔内、操作杆穿出螺纹紧固孔的方式螺纹连接于调节块，并且所述伞状压紧头抵紧于所述馈源主体上。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的反射面天线，采用副反射面由多折线构成的变形卡塞格伦副反射面结构，使得馈源对副反射面的遮挡最小，同时使副反射面对主反射面的遮挡最小，从而实现较高的口径利用效率，实现较高的天线增益和较低的副瓣电平。馈源组件采用双极化结构，如水平和垂直两个正交的极化，通过极化分离器进行分离，在馈源组件中还设置调整结构，采用双级可调谐结构来调整馈源主体的空间位置，方便天线在组装调试时调节副反射面的焦点与主反射面焦点重合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型一种实施例提供的反射面天线的结构示意图；

图2为图1所示反射面天线的去除主反射器的结构示意图，示出馈源组件和副反射面的连接关系；

图3为本实用新型一种实施方式的副反射器与波导管组装的结构示意图；

图4为本实用新型一种实施方式的的馈源组件的立体图；

图5为本实用新型一种实施方式的馈源主体与极化分离器组装的结构示意图；

图6为本实用新型一种实施方式的馈源主体与波导管组装的剖视图；

图7为本实用新型一种实施方式的极化分离器的立体图；

图8为本实用新型一种实施方式的分离器腔体的下腔体的立体图；

图9为本实用新型一种实施方式的调整结构的立体图；

图10为本实用新型一种实施方式的馈源主体与调整结构组装的结构示意图；

图11为本实用新型的反射面天线的辐射方向图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例。虽然附图中显示了本实用新型的某些实施例，然而应当理解的是，本实用新型可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实用新型。应当理解的是，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。

应当理解，本实用新型的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本实用新型的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“连接”可以是直接相接，也可是通过中间部件(元件)间接连接。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

参见图1至图10，本实用新型涉及一种反射面天线，属于卡塞格伦天线的变型，采用变副反射面结构，减小馈源对副反射面的遮挡，同时使副反射面对主反射面的遮挡最小，从而实现较高的口径利用效率，实现较高的天线增益和较低的副瓣电平。

该反射面天线包括馈源组件2、主反射器1和副反射器5，所述主反射器1具有主反射面，副反射器5具有副反射面52，馈源组件2包括馈源主体20及波导管3，所述主反射面设于馈源主体20与副反射器5之间，所述波导管3连接于馈源主体20与副反射器5之间，所述副反射面52设于副反射器5远离馈源主体20的一侧。另外，波导管3为圆波导管3，其通过介质支撑结构4所支撑，使其沿馈源主体20到副反射器5之间呈直线，以保证电磁波沿波导管3的正常传输，并减小波导管3对主反射面的遮挡。可选地，介质支撑结构4开设有沿主反射面的焦轴延伸的导向孔，所述波导管3穿设于导向孔。

其中，主反射器1的反射面为抛物反射面，所述副反射面52为由多段折线依次连接构成的复杂反射面。可选地，副反射面52关于主反射面的焦轴对称设置。其中，副反射面52的对称轴与副反射器5和主反射器1中心连线重合。

请结合图3，在一种实施方式中，副反射器5由介质块制成，形成一大致轴对称的主体结构，其一端形成多级阻抗匹配结构51，实现良好的馈源匹配，另一端(即远离主反射面的一端)切割形成多段折线相连的台阶结构，并敷设金属镀层构成副反射面52。

由此，使得副反射面52的反射波避开馈源主体20，同时使主反射面的辐射避开副反射面52的遮挡，从而实现反射面天线良好的匹配、较高的增益和较低的副瓣。

请结合图5和图6，可选地，所述馈源主体20呈柱状，其一端设有信号输出端口201，另一端开设有波导管安装通道203，并且波导管安装通道203延伸至信号输出端口201。波导管3的一端安装于波导管安装通道203内并与信号输出端口201连通，以使信号在波导管3于信号输出端口201之间传输。

请结合图7和图8，可选地，所述馈源组件2还包括极化分离器21，其与馈源主体20的信号输出端口201对接，并可将从馈源主体20输入进来的信号分离出两个相互正交的极化信号，例如水平极化信号和垂直极化信号，使其沿相应的通道传输。

极化分离器21包括分离器腔体和极化分离片215，极化分离片215设于分离器腔体内并用于将两个正交极化方向的信号分离出来。

分离器腔体包括下腔体210和盖板(未标示)，下腔体210上端为开放式结构，其开设有波导通道及均与波导通道连通的波导口211、第一极化输出口212和第二极化输出口213，盖板盖设于下腔体210的上端。第一极化输出口212与第二极化输出口213各自的中心线相互垂直，并且第二极化输出口213与波导口211之间限定出直线通道，构成所述波导通道。通过将分离器腔体设成下腔体210和盖板两个相互配合结构，方便极化分离器21的设计与加工。

极化分离片215插设在波导通道中，且位于第一极化输出口212远离波导口211的一侧，用于挡止第一极化信号且供第二极化信号沿波导通道传输到第二极化输出口213。具体地，极化分离片215竖立在波导通道沿宽度方向的中部位置处，并且其厚度方向垂直于波导通道的延伸方向。

在本实施方式中，第一极化信号为垂直极化信号，第二极化信号为水平极化信号。在其他实施方式中，所述第一极化信号可以是+45°极化信号，第二极化信号为-45°极化信号。

进一步地，所述波导通道相对的两个内侧壁设有波导过渡结构214，波导过度结构具体体现为台阶结构，并使得波导通道沿极化分离片215向第二极化输出口213逐渐变窄。

请结合图4、图9和图10，馈源组件2还包括安装结构23和调整结构22，安装结构23用于将馈源主体20固定到主反射器1背对主反射面的一侧，所述调整结构22与安装结构23和馈源主体20连接，用于对馈源主体20进行空间位置调整，具体为调节馈源主体20与主反射面的距离和馈源主体20在主反射面投影的位置，用于调节副反射面52的焦点，使其与主反射面焦点重合。

可选地，安装结构23包括安装法兰(未标示)和与安装法兰一体成型的安装套231，安装法兰设有多个沿圆周均匀排布的螺钉孔，以通过螺钉固定在主反射器1上，安装套231设于安装法兰背对主反射器1的一侧，其周壁开设有供螺钉穿过的第一安装孔232。

调整结构22包括调节块(未标示)和调节螺钉221，调节块呈矩形块状，一端套在所述安装套231中，馈源主体20安装于调节块，调节螺钉221与调节块连接并可作用于馈源主体20，实现馈源主体20的紧固及位置调节。

调节块套在安装套231的一端在与安装套231上螺钉孔对应的位置开设有第二安装孔222，其为螺纹孔，以借助螺钉穿过第一安装孔232连接在第二安装孔222中实现调节块与安装套231固定。调节块开设有贯通两端的调节孔220，其为长圆孔，并且周壁上开设有与调节孔220连通的多组螺纹紧固孔，多组螺纹紧固孔均匀分布在调节孔220周壁上。当调节块为方块时，螺纹紧固孔开设在除两端外四个侧壁上；当调节块为圆筒状时，螺纹紧固孔开设在圆周侧壁上。每组螺纹紧固孔包括至少两个螺纹孔，其沿调节孔220长度方向排布。

所述调节螺钉221包括依次连接的伞状压紧头2213、螺纹杆2212和操作杆2211，调节螺钉221螺纹连接于螺纹紧固孔，并且调节螺钉221的伞状压紧头2213位于调节孔220内，操作杆2211穿出螺纹紧固孔。馈源主体20插设于调节孔220内，并与调节螺钉221的伞状压紧头2213抵接，从而可通过操作杆2211拧动调节螺钉221，调节馈源主体20与调节块内壁之间的相对距离及馈源主体20在调节孔220中沿调节孔220轴向的位置，使副反射器5的焦点与主反射器1的焦点重合。

由此，本实用新型的反射面天线，通过设置双级可调结构，方便天线安装时调节副反射面52的焦点。

请结合图11，图11为本实用新型的反射面天线的辐射方向图，从图中可以看出，本实用新型的反射面天线的增益达52dB以上，副瓣抑制为22dB。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中实用新型的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种反射面天线，包括主反射器、副反射器及馈源组件，所述馈源组件包括馈源主体及与馈源主体电连接的波导管，所述主反射器具有主反射面，所述主反射面设于馈源主体与副反射器之间，所述波导管穿过所述主反射面与副反射器电连接，其特征在于，所述副反射器具有副反射面，其设于副反射器远离主反射面的一侧，并且副反射面由多段折线相互连接组成。

2.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述副反射面关于主反射面的中心和副反射面的中心的连线对称。

3.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述副反射器包括介质制成的主体结构及敷设于主体结构远离主反射器一侧的金属镀层。

4.根据权利要求3所述的反射面天线，其特征在于，所述副反射器远离副反射面的一端形成多级阻抗匹配结构。

5.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，还包括介质支撑结构，所述介质支撑结构开设有沿主反射面的焦轴延伸的导向孔，所述波导管穿设于导向孔。

6.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述馈源主体的一端开设有信号输出端口，另一端开设有波导管安装通道，并且波导管安装通道延伸至信号输出端口且可使波导管与信号输出端口连通。

7.根据权利要求6所述的反射面天线，其特征在于，所述馈源组件还包括安装结构和调整结构，所述安装结构固定于所述主反射器背对主反射面的一侧，所述调整结构包括调节块，其固定于所述安装结构，调节块上开设有贯通两端的调节孔，所述馈源主体穿设于所述调节孔并可调节其与调节块的相对位置关系。

8.根据权利要求7所述的反射面天线，其特征在于，所述馈源组件还包括极化分离器，所述极化分离器包括分离器腔体及极化分离片，所述分离器腔体设有波导通路及均与波导通路连通的波导口、第一极化输出口和第二极化输出口，所述波导口用于与馈源主体的信号输出端口对接，第一极化输出口与第二极化输出口相互垂直并可对应供第一极化信号和第二极化信号通过，所述极化分离片插置于波导通道中且位于第一极化输出口远离所述波导口的一侧，用于挡止第一极化信号且供第二极化信号沿波导通道传输到第二极化输出口。

9.根据权利要求8所述的反射面天线，其特征在于，所述分离器腔体包括下腔体及盖合在下腔体上的盖板，所述波导通道、波导口、第一极化输出口和第二极化输出口均开设于所述下腔体；所述波导通道相对的两个内侧壁在沿极化分离片到第二极化输出口的方向上还设有波导过渡结构。

10.根据权利要求7所述的反射面天线，其特征在于，所述调整结构还包括调节螺钉，其包括依次连接的伞状压紧头、螺纹杆及操作杆；

所述调节块周壁开设有多个与调节孔连通的螺纹紧固孔，所述调节螺钉以伞状压紧头位于调节孔内、操作杆穿出螺纹紧固孔的方式螺纹连接于调节块，并且所述伞状压紧头抵紧于所述馈源主体上。

Images