[发明专利]一种适用于室内超宽带无线通信频段的紧缩场馈源

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于室内超宽带无线通信频段的紧缩场馈源，既可以用 于接收也可以用于发射无线电波。主要用于紧缩场测试，一方面可以作为紧缩 场普通天线和RCS测量馈源，一方面可以作为紧缩场静区检测馈源。另外，该 馈源经过一定结构改造也可以用作普通反射面天线馈源，电子侦察、电子干扰 以及探地雷达等超宽带无线电设备的终端天线以及超宽带通信的基站天线。属 于无线通信技术领域。

背景技术

随着美国联邦通信委员会(FCC-Federal Communications Commission)正 式颁布频率为3.1GHz-10.6GHz可以像应用在军用雷达、探测等系统一样应用 于民用无线通信系统中，超宽带无线通信技术引起了世界各国的广泛关注，国 内外厂商研发超宽带通信设备的热情不断高涨。紧缩场作为天线测试最重要的 设施之一，需要适应这一新出现的天线测试要求。传统紧缩场测试馈源一般工 作于一个标准波段，不能满足超宽带天线的测试要求，特别是当需要测试天线 及系统的时域特性时，超宽带馈源则变得必不可少。传统脊波导喇叭具有较宽 的阻抗带宽，客观上具有作为紧缩场馈源的潜力，但是由于脊波导喇叭方向图 随着频率的变化变化较大，而紧缩场对馈源的方向图要求很高，因此无法直接 应用，必需针对紧缩场对馈源的要求做精细设计。紧缩场对馈源的主要要求是 方向图在E面H面对称；在对应静区的照射角内，幅度方向图和相位方向图都 需要非常平滑，幅度方向图锥削小于1dB，相位方向图一般要求小于3度；较 低的驻波比；很低的交叉极化；稳定的相位中心；尽量宽的频带。

1973年，John L.Kerr研制出了短轴长超宽带脊喇叭，用作电磁兼容测量的 馈源。用两个不同尺寸的脊喇叭覆盖了0.2-2GHz和1-12GHz两个频段，并在 这两个频段中都取得了极为理想的性能。其中1-12GHz的喇叭轴向尺寸为 6inch，口面尺寸为9.5*5.44inch；整个频带内的增益都在5dB-13dB范围内，其 中低频段稍低；交叉极化比在-40dB以下；驻波比在大部分频带内小于2:1；E 面方向图保持在40°左右，H面方向图保持在30°左右。0.2-2GHz喇叭的主要尺 寸是1-12GHz天线尺寸以5:1的比例放大得到的，但两者在激励段脊波导上存 在区别，0.2GHz-2GHz喇叭的轴向尺寸为37inch，口面尺寸为37.5*27.2inch， 重量为10kg左右。

2005年，M.Botello-Perez等人在文献中对Kerr的模型进行了更为详细的介 绍，并进行了较为精确的计算机仿真分析。文献中提出了一些激励段脊波导的 尺寸设计公式，对脊曲线进行了有益的修改，并给出了仿真结果。同时，详细 的分析了激励探针的位置、探针的尺寸和它的插入深度对驻波性能的影响，并 给出了相应的曲线。但是与大多说脊喇叭的文献相同对脊波导喇叭的幅度方向 图锥削和相位方向图锥削没有做严格的控制，不能够用作紧缩场馈源。

因此，对脊波导喇叭做精细设计，满足紧缩场对馈源的要求是有实际意义 的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种适用于室内超宽带无线通信频段的紧缩场馈 源，以解决现有技术中紧缩场馈源频点较窄的缺陷，满足紧缩场对馈源的要求。

本发明一种适用于室内超宽带无线通信频段的紧缩场馈源，根据脊波导喇 叭具有良好的阻抗带宽，较好的方向图，通过对脊波导喇叭的口面尺寸，轴向 长度，脊波导厚度，脊间距，脊曲线，脊波导尺寸，脊与后腔距离等关键尺寸 的设计，使设计后的脊波导喇叭达到紧缩场对馈源的严格要求。

本发明的技术方案如下：

本发明一种适用于室内超宽带无线通信频段的紧缩场馈源，包括一个双脊 喇叭天线，支撑柱，法兰盘和覆盖在法兰盘上的吸波材料，所述的双脊喇叭天 线连接在支撑柱上，支撑柱连接在法兰盘上，吸波材料连接在法兰盘上表面并 且包围支撑柱的侧表面，双脊喇叭天线的口面与法兰盘下表面平行。所述双脊 喇叭天线包括一个有特定尺寸的喇叭壁，两个采用特定脊曲线的脊，一个后壁， 一个短路板，一个SMA标准接头。

其中，所述的喇叭壁口面长边为60～65mm。

其中，所述的喇叭壁口面长边与短边的比为1.3：1～1.4：1。

其中，所述脊的脊波导长边尺寸为24～25mm。

其中，所述脊的脊波导长边与短边比为1.95:1～2.05:1。