[发明专利]双频宽带多功能小型化馈源

说明书

技术领域

本发明属于电磁场与电磁波技术领域，涉及一种雷达电子系统，特别涉及一种双频宽带多功能小型化馈源。

背景技术

低空和超低空飞行目标难以探测和跟踪，是雷达面临的四大威胁之一。在现有雷达系统中，低空补盲技术对于提高雷达的有效探测范围非常有用。这种雷达系统所采用的天线一般工作在两个频段，每个频段的波束覆盖不同的俯仰空域。

反射面天线作为特性很好的高增益天线，在雷达系统中的应用非常广泛。为了增大低空和超低空探测范围，传统的雷达系统采用两个天线组成一个天线系统，每个天线覆盖不同的空域，但是这种天线的结构复杂，给伺服系统的设计带来了困难，同时成本也很高。随着雷达功能需求的不断增多，双频双弯曲赋形反射面天线，即余割平方波束天线在这种雷达系统中得到了广泛的应用，这种天线由两部分区域组成，一部分区域在俯仰面为余割平方赋形波束，在方位面为窄波束，另一部分区域在俯仰面为覆盖低空角域的锐波束，而在方位面为窄波束，从而实现全空域的探测范围。

作为双弯曲赋形反射面天线的馈源，辐射特性要好，体积要小，结构要牢固，一般采用喇叭天线作为馈源。为了能够满足双弯曲赋形反射面天线不同区域的照射要求，传统的雷达系统所采用的天线有两种形式，一种形式由两个天线组成一个天线系统，每一个天线覆盖不同的空域，它的缺点是天线结构复杂，给伺服系统的设计带来了困难，同时天线的成本也大大增加。另一种天线形式是由两个馈源结合一个天线组成，由两个馈源照射同一双弯曲反射面天线形成所需要的次级波束。这种天线的缺点是馈源的结构尺寸相对天线比较大，遮挡也大，馈源的相位中心难以与双弯曲赋形反射面天线的焦点一致，导致次级方向图变差。

发明内容

针对现有技术中馈源的不足，本发明提供一种双频宽带多功能小型化馈源，利用喇叭反射面天线的原理，将扇形喇叭和一个旋转对称抛物线反射壁的一部分结合在一起，基于几何光学原理和极化栅对不同极化电磁波的反射与透射特性，设计出一种能够同时实现双频段、正交极化、不同辐射波束指向功能的双频宽带多功能小型化馈源。利用同一结构的辐射口径产生不同频段不同指向的两个辐射波束，在俯仰面，两个频段的辐射波束具有一定的夹角，照射双弯曲赋形反射面天线的不同区域，增大天线次级波束在俯仰空域的覆盖范围，以实现雷达系统中低空补盲技术的要求。

其技术方案为：

一种双频宽带多功能小型化馈源，包括反射壁1、反射壁2、激励段3、偏置喇叭4、辐射段5；反射壁1和反射壁2为不同焦距，不同旋转角的抛物曲线。

所述的反射壁1和反射壁2是抛物曲线的一部分，I波段采用金属抛物壁作为反射壁1，H波段采用极化栅柱组成的等效抛物壁作为反射壁2。

进一步优选，所述的极化栅柱为等间距金属导体，且间距为九分之一工作波长。

所述的激励段3为31×31mm的方波导。

所述的偏置喇叭4的长臂6和短臂7是不对称结构。

所述的辐射段5，I波段在口径部分做一张角形成E面喇叭作为辐射口径，H波段采用放置在口径内部的极化栅片8构成一个等效辐射口径。

进一步，所述的极化栅片8为等厚度等间距的金属导体，且间距为九分之一工作波长。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的技术方案可以同时满足双弯曲赋形反射面天线的双频段、正交极化、不同波束指向的要求；

(2)本发明双频宽带多功能小型化馈源易于调整馈源相位中心与双弯曲赋形反射面天线焦点间的相对关系，实现次级波束的不同性能；

(3)本发明抗干扰能力强，频带宽；

(4)馈源对双弯曲赋形反射面天线的遮挡小，引起的失配误差小。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明双频宽带多功能小型化馈源结构正视剖面图；

图3是本发明双频宽带多功能小型化馈源口径的几何结构图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。