專利名稱：寬頻帶微波拋物面天線饋源的制作方法
技術領域：
寬頻帶微波拋物面天線饋源
技術領域：
本實用新型涉及微波通信領域的寬頻帶微波拋物面天線，尤其涉及該種天線所采
用的饋源。技術背景
微波通信是目前國際上常用的無線通信手段之一，被廣泛的應用于數(shù)據(jù)傳輸、廣 播電視傳送、衛(wèi)星通信、移動通信等領域。因此，在微波通信領域，微波拋物面天線由于其效 率較高、定向性較好，被廣泛應用。 饋源作為微波拋物面天線的核心，其性能決定了整個天線的性能。 一般地，單極化 微波天線，都是用圓錐喇叭作為照射器，而系統(tǒng)常使用矩波導口作為標準接口 ，所以，在饋 源的饋電方式上要考慮TE11與TE10模式之間的相互轉換，目前，較為通用的設計是采用窗 口耦合的方案。對于這種方式，通常的，對于駐波比(VSWR) < 1.2的情況下，其相對帶寬在 7%-10%左右。這樣的帶寬相對較窄，對于一些有更高要求的使用場合，其相對帶寬明顯不 足。 請參閱圖1，圖1是與本實用新型相關的現(xiàn)有的一種饋源的結構示意圖，其所采用 的技術方案具有廣泛的代表性。在圖l中，饋源主體l'中形成有一腔體，腔體內部設有耦 合窗口12'，通過傳統(tǒng)的反射調節(jié)裝置4'，即可實現(xiàn)TE11與TE10模式的轉換，使饋源主 體l'與矩波導饋線2'實現(xiàn)匹配。但是，如前所述，這樣的形式，對于駐波比小于1.2的情 況，其相對帶寬一般只在7% _10%之間，如要求相對帶寬在15%左右時則明顯不能滿足要 求。

實用新型內容
本實用新型的目的就是要克服上述不足，提供一種結構簡單且保證相對帶寬得以 展寬的寬頻帶微波拋物面天線饋源。 為實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術方案 本實用新型的寬頻帶微波拋物面天線饋源，包括饋源主體、矩波導饋線和反射調
節(jié)板，所述饋源主體內腔壁上設有行腔以供裝設所述反射調節(jié)板，饋源主體內形成一腔體，
所述饋源主體設有與腔體貫通的耦合窗口 ，所述矩波導饋線連接在耦合窗口處，所述腔體
一側設有呈至少兩節(jié)臺階的多模喇叭，另一側平行于該耦合窗口設置所述反射調節(jié)板，所
述反射調節(jié)板包括設有空窗以形成趨近所述多模喇叭的前反射段和與之相應的后反射段。 在饋源主體的腔體的軸向上，所述多模喇叭的各臺階的高度滿足1/8 3/8波導
波長。所述多模喇叭的各臺階的高度為1/4波導波長。所述多模喇叭中，至少有一節(jié)臺階
的直徑大于或等于3. 833 A g/ Ji ，其中A g為工作頻段所對應的波導波長。所述反射調節(jié)板
的前反射段與后反射段相距約1/4波導波長。 此外，該饋源的輻射口面為90度波紋喇叭結構。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具備如下優(yōu)點首先，通過采用多模喇叭與設有空窗的反射調節(jié)板相配合，由反射調節(jié)板的前反射段截止部分能量并實現(xiàn)良好匹配，再由后反 射段進一步補償，使能量較好地被耦合窗口耦合至矩波導饋線內；其次，通過這種更為合理 的結構，實測中，當工作頻帶為7. 05 8. 5GHz時，駐波比VSWR < 1. 2時的相對帶寬可以達 到18.5%以上；再者，本實用新型結構簡單，調節(jié)方便，易于批量生產(chǎn)，更易于維護。


圖1為公知的一種饋源的一個截面示意圖，示出其內部結構； 圖2為本實用新型寬頻帶微波拋物面天線饋源的一個截面示意圖，示出其內部結 構； 圖3與圖2屬同一實施例，示出該饋源另一個截面示意圖，其截面與圖2的截面正 交； 圖4是本實用新型的饋源的回波損耗測試曲線示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明 請參閱圖2和圖3，本實用新型寬頻帶微波拋物面天線饋源包括一饋源主體l，在 饋源主體1內部形成一腔體10，腔體10的左側設有多模喇叭3，右側設有反射調節(jié)板4，反 射調節(jié)板4被裝設在饋源主體1內壁形成的行腔上，此外，饋源主體1上還設有一耦合窗口 12，耦合窗口 12下方裝設矩波導饋線2，耦合窗口 12與反射調節(jié)板4相平行設置。 多模喇叭3的設置有利于提高饋源的相對帶寬，本實用新型的多模喇叭3具有 多節(jié)臺階31，32，33，在筒狀的饋源主體1的軸向上，每節(jié)臺階31，32，33的軸向高度滿足 1/8 3/8波導波長，通常設計為1/4波導波長左右。在腔體10內，除了傳播主模TE11外， 由于臺階31， 32， 33的變換作用，還產(chǎn)生TM11等高次模，最主要的就是在臺階處激發(fā)適量幅 度的TM11模，即通過設計合適的直徑比，可以控制要激發(fā)的高次模的含量，以減少回波損 耗、調節(jié)口面相位和波瓣等化程度。為了產(chǎn)生TM11模，多模喇叭3中至少有一個臺階31的 直徑大于3. 83Ag/ji，其中Ag為工作頻段所對應的波導波長；而最后一節(jié)臺階33，作為與 矩波導饋線2實現(xiàn)耦合的部分，一般要求只傳播主模TE11模。在設計該臺階時，采用切比 雪夫型或二項式型阻抗變換模型，以達到帶頻寬匹配的目的。 在上述基礎上，本實用新型進一步改進了反射調節(jié)板4，在反射調節(jié)板4趨近于多 模喇叭3部分設置一空窗40，由此將常規(guī)的反射調節(jié)板4分成兩個部分，即前反射段41和 后反射段42，兩者以距離1/4波長為佳，允許適量的容差設計。反射調節(jié)板4的前反射段 41截止了部分能量并實現(xiàn)匹配，而后反射段42進一步補償，使能量較好地被耦合窗口 12耦 合至矩波導饋線2內，通過對反射調節(jié)板4進行滑動調節(jié)，可以達到一個較好的匹配面，實 現(xiàn)寬帶匹配。對反射調節(jié)板4所進行的優(yōu)化設計，結構簡單，而且調節(jié)較為方便。同時，對 于單極化饋源而言，對于交叉極化的抑制也是較為有效的。 此外，本實用新型的輻射口面采用90度波紋喇叭形式，有較好的交叉極化性和較 為等化的波瓣，適合焦徑比在0. 32 0. 4左右的前饋式微波拋物面天線。 圖4是本實用新型的一個實例產(chǎn)品的回波損耗測試曲線，其工作頻帶為7.05 8. 5GHz，由曲線可以看出，在一個很寬的頻帶內，電壓駐波比VSWR均小于1. 20，所以，本實用新型對于VSWR〈 1.2的相對帶寬可以達18. 5%以上。 本實用新型具有結構簡單、成本低廉、易于批量加工的優(yōu)點。 本實用新型已經(jīng)在0. 6m-7G和1. 2m_7G高性能微波天線上得到應用。在其他口徑上、其他頻段上或類似結構的天線上，本實用新型也同樣適用。 上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不僅僅受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求一種寬頻帶微波拋物面天線饋源，包括饋源主體、矩波導饋線和反射調節(jié)板，饋源主體內形成一腔體，其特征在于所述饋源主體設有與腔體貫通的耦合窗口，所述矩波導饋線連接在耦合窗口處，所述腔體一側設有呈至少兩節(jié)臺階的多模喇叭，另一側平行于該耦合窗口設置所述反射調節(jié)板，所述反射調節(jié)板包括設有空窗以形成趨近所述多模喇叭的前反射段和與之相應的后反射段。
2. 根據(jù)權利要求1所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于在饋源主體的腔體的軸向上，所述多模喇叭的各臺階的高度滿足1/8 3/8波導波長。
3. 根據(jù)權利要求2所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于所述多模喇叭的各臺階的高度為1/4波導波長。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于所述多模喇叭中，至少有一節(jié)臺階的直徑大于或等于3. 833 A g/ ji ，其中A g為工作頻段所對應的波導波長。
5. 根據(jù)權利要求4所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于所述反射調節(jié)板的前反射段與后反射段相距約1/4波導波長。
6. 根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于該饋源的輻射口面為90度波紋喇叭結構。
7. 根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的寬頻帶微波拋物面天線饋源，其特征在于所述饋源主體內腔壁上設有行腔以供裝設所述反射調節(jié)板。
專利摘要本實用新型公開一種寬頻帶微波拋物面天線饋源，包括饋源主體、矩波導饋線和反射調節(jié)板，所述饋源主體內腔壁上設有行腔以供裝設所述反射調節(jié)板，饋源主體內形成一腔體，所述饋源主體設有與腔體貫通的耦合窗口，所述矩波導饋線連接在耦合窗口處，所述腔體一側設有呈至少兩節(jié)臺階的多模喇叭，另一側平行于該耦合窗口設置所述反射調節(jié)板，所述反射調節(jié)板包括設有空窗以形成趨近所述多模喇叭的前反射段和與之相應的后反射段。本實用新型結構簡單，調節(jié)方便，易于批量生產(chǎn)，更易于維護；而且，本實用新型通過這種更為合理的結構，可在工作頻帶為7.05～8.5GHz、駐波比VSWR＜1.2時使相對帶寬達到18.5％以上。
文檔編號H01Q13/02GK201490341SQ20092019352
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權日2009年8月27日
發(fā)明者劉素芹, 姜汝丹, 王巖, 符道臨 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司