專利名稱：一種恒定波束的喇叭天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種恒定波束的喇叭天線，屬于微波技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
喇叭天線是一種常用的天線形式，在各種體制的雷達(dá)、射頻仿真、電子對抗、以及 通信中都有應(yīng)用。喇叭天線的用途有兩個(gè)方面，一是作為獨(dú)立天線使用，稱為喇叭天線；二 是用它照射不同形式的反射面或透鏡，稱為饋源喇叭或饋源。 —般來說，普通喇叭天線的波束寬度隨頻率的增加而變窄，波束寬度和頻率近似 成反比例關(guān)系。隨著技術(shù)的發(fā)展結(jié)合使用環(huán)境的不同，對喇叭天線要求越來越高，帶寬越來 越寬，而且在工作帶寬內(nèi)，要求天線的波束寬度，增益，副瓣電平等變化要小。例如，采用比 幅方法的寬帶測向接收機(jī)就要求多個(gè)接收喇叭天線有恒定的波束寬度波束寬度。目前實(shí)現(xiàn) 恒定波束喇叭天線的方法，大多采用大張角波紋喇叭，其在l : 2.5帶寬內(nèi)可以做到波束寬 度相對變化不超過±20%，不適合精度要求較高的測向系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容1、所要解決的技術(shù)問題 針對以上不足本實(shí)用新型提供了一種在8GHz 18GHz喇叭天線在其工作帶寬內(nèi) 波束寬度相對恒定的可實(shí)現(xiàn)性，同時(shí)保證天線的其他性能指標(biāo)，減少制造成本的一種恒定 波束的喇叭天線。
2、技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括喇叭輻射器、喇叭激勵(lì)段，喇叭輻射器與喇叭激勵(lì)段相連；喇叭輻 射器由喇叭扇形面組成，喇叭扇形面為喇叭輻射器引入了圓柱形口徑面，扇形面張角約等 于兩倍的波束寬度，扇形面半徑遠(yuǎn)大于半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面有約1° 2°的張角；喇叭激勵(lì)段包括過渡脊、同軸線外導(dǎo)體、同軸線內(nèi)導(dǎo)體、矩形波導(dǎo)、后腔，過渡脊 一端連接同軸線，使其主模阻抗為50 Q左右，同軸線外導(dǎo)體連接在過渡脊的寬邊上，同軸 線內(nèi)導(dǎo)體連接在相對的兩個(gè)過渡脊上，同軸線內(nèi)導(dǎo)體設(shè)計(jì)在緊靠過渡脊末端的地方；過渡 脊另一端連接矩形波導(dǎo)，過渡脊橫截面尺寸逐漸變大，激勵(lì)端和短路面之間的波導(dǎo)形成空 腔。過渡脊采用指數(shù)漸變形式的雙脊波導(dǎo)。
3、有益效果 本實(shí)用新型的喇叭天線在較寬的工作帶寬內(nèi)(1 : 2.5帶寬)的波束寬度恒定，相 對變化在±5%以內(nèi)，且結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的喇叭輻射器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的喇叭激勵(lì)段(寬帶同軸-波導(dǎo)變換器)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。 如圖1所示，本實(shí)用新型包括喇叭輻射器1、喇叭激勵(lì)段2(寬帶同軸_波導(dǎo)變換
器)。喇叭輻射器1與喇叭激勵(lì)段2相連。 如圖2所示，21為喇叭扇形面、22為扇形面張角、23為扇形面半徑、24為喇叭E面 張角；喇叭輻射器由喇叭扇形面21組成，喇叭扇形面21為喇叭輻射器弓I入了圓柱形口徑面 25，可以使不同波長的輻射波有同樣的輻射波前，達(dá)到波束寬度恒定的目的。扇形面張角22 約等于兩倍的波束寬度，扇形面半徑23遠(yuǎn)大于半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面24 有約1° 2°的張角。 如圖3所示，31為過渡脊、32為同軸線外導(dǎo)體、33為同軸線內(nèi)導(dǎo)體、34為矩形波 導(dǎo)、35為后腔。喇叭激勵(lì)段2包括過渡脊31、同軸線外導(dǎo)體32、同軸線內(nèi)導(dǎo)體33、矩形波導(dǎo) 34、后腔35 ;過渡脊31采用指數(shù)漸變形式的雙脊波導(dǎo)，過渡脊31 —端連接同軸線，使其主 模阻抗為50 Q左右，同軸線外導(dǎo)體32連接在過渡脊31的寬邊上，同軸線內(nèi)導(dǎo)體33 (探針) 連接在相對的兩個(gè)過渡脊31上以利匹配，同軸線內(nèi)導(dǎo)體33距過渡脊31末端越近，天線的 駐波比性能越好，因此把同軸線內(nèi)導(dǎo)體33設(shè)計(jì)在緊靠過渡脊31末端的地方；過渡脊31另 一端連接矩形波導(dǎo)34，為了改善激勵(lì)段到喇叭輻射段的匹配，讓過渡脊31橫截面尺寸逐漸 變大，激勵(lì)端和短路面之間的波導(dǎo)形成空腔35。 本實(shí)施例中(如圖3所示)，扇形張角為48。 ，E面張角為2。 ， HFSS中仿真的結(jié) 果為8GHz 18GHz頻段內(nèi)，天線的H面波束寬度為22.5。 ±5%，輸入駐波比< 2，副瓣電平 < 15dB。
權(quán)利要求一種恒定波束的喇叭天線，其特征在于包括喇叭輻射器(1)、喇叭激勵(lì)段(2)，喇叭輻射器(1)與喇叭激勵(lì)段.(2)相連；喇叭輻射器由喇叭扇形面(21)組成，喇叭扇形面(21)為喇叭輻射器(1)引入了圓柱形口徑面(25)，扇形面張角(22)約等于兩倍的波束寬度，扇形面半徑(23)遠(yuǎn)大于半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面(24)有約1°～2°的張角；喇叭激勵(lì)段(2)包括過渡脊(31)、同軸線外導(dǎo)體(32)、同軸線內(nèi)導(dǎo)體(33)、矩形波導(dǎo)(34)、后腔(35)，過渡脊(31)一端連接同軸線，使其主模阻抗為50Ω左右，同軸線外導(dǎo)體(32)連接在過渡脊(31)的寬邊上，同軸線內(nèi)導(dǎo)體(33)連接在相對的兩個(gè)過渡脊(31)上，同軸線內(nèi)導(dǎo)體(33)設(shè)計(jì)在緊靠過渡脊(31)末端的地方；過渡脊(31)另一端連接矩形波導(dǎo)(34)，過渡脊(31)橫截面尺寸逐漸變大，激勵(lì)端和短路面之間的波導(dǎo)形成空腔(35)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒定波束的喇叭天線，其特征在于過渡脊(31)采用指 數(shù)漸變形式的雙脊波導(dǎo)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種恒定波束的喇叭天線，包括喇叭輻射器、喇叭激勵(lì)段，喇叭輻射器與喇叭激勵(lì)段相連；喇叭輻射器由喇叭扇形面組成，喇叭扇形面為喇叭輻射器引入了圓柱形口徑面，扇形面張角約等于兩倍的波束寬度，扇形面半徑遠(yuǎn)大于半波長和扇形面張角的比值，在喇叭E面有約1°～2°的張角；喇叭激勵(lì)段包括過渡脊、同軸線外導(dǎo)體、同軸線內(nèi)導(dǎo)體、矩形波導(dǎo)、后腔，過渡脊一端連接同軸線，使其主模阻抗為50Ω左右，同軸線外導(dǎo)體連接在過渡脊的寬邊上，同軸線內(nèi)導(dǎo)體連接在相對的兩個(gè)過渡脊上以利匹配，同軸線內(nèi)導(dǎo)體設(shè)計(jì)在緊靠過渡脊末端的地方；過渡脊另一端連接矩形波導(dǎo)，過渡脊橫截面尺寸逐漸變大，激勵(lì)端和短路面之間的波導(dǎo)形成空腔。
文檔編號H01Q13/04GK201503918SQ20092023602
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者任加進(jìn), 滕曉華 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十四研究所