[发明专利]一种介质柱挠动作用的双脊喇叭天线

权利要求书

1.一种介质柱挠动作用的双脊喇叭天线，其特征在于：在两脊侧面沿着脊曲线弯曲方向等间距均匀开孔，沿开口方向相邻孔槽之间的间距d为4-7mm，孔的半径r为0.8-2mm；在双脊喇叭天线脊侧面沿着脊曲线的方向设置8-13个孔槽；

用等光程原理确定开孔圆心满足双曲线OO_m＝OP+nPF_m，其中OO_m为喇叭段起始的中心位置O到第m个开槽圆心的距离，n为金属脊的折射率，PFm为第m个圆心O_m在y方向上的投影Fm到脊宽的中心位置P的距离；OP为中心位置到脊宽中心的距离，以中心位置为坐标原点，以喇叭天线辐射方向为z轴正向建立直角坐标系。

2.根据权利要求1所述的介质柱挠动作用的双脊喇叭天线，其特征在于：在孔槽处加入圆柱状介质材料，圆柱半径为0.7-1.9mm，介质材料的相对介电常数为18-35。

3.根据权利要求1所述的介质柱挠动作用的双脊喇叭天线，其特征在于：脊曲线采用指数项和二次曲线叠加的优化设计方法，脊曲线函数满足y(z)=Ae^kz+Cz²；A由两脊之间的间距b₁决定，即A＝b₁/2；系数k和C由脊曲线的中点和口径面处脊终点的坐标确定；喇叭长度L大于最低工作波长的一半，喇叭口径面高度D由设计中喇叭天线的工作频段和喇叭张角确定，脊曲线终点坐标由喇叭口径面高度D及喇叭的长度L确定；另一个点选脊曲线中点，若把喇叭口面的阻抗看作空气波阻抗，并把它作为喇叭的终端负载，喇叭本身作为馈源与负载之间的阻抗变换器，喇叭中的脊起阻抗匹配作用；另外，天线等效为馈电部分50Ω输入阻抗和负载阻抗天线，所以在喇叭中点的阻抗近似为其中Z_L/2为喇叭中点的阻抗值，代入脊波导理论中阻抗满足公式，令公式中Z=Z_L/2，确定脊波导的截止波长λ_c；其中Z_∞为频率无限大时脊波导特性阻抗，λ为自由空间波长，λ_c为脊波导的截止波长，z为脊波导的特性阻抗；而这里λ_c与脊中间处喇叭的截面，即喇叭的中点坐标有关；这里取脊中间处喇叭的截面，建立和脊波导截面相同的双脊波导模型，通过双脊波导奇模截止波长谐振方程，确定单位长度的总电容，运用LC振荡电路理论，求得其截止波长λ_c；进而确定喇叭的中点坐标；结合两点坐标确定脊曲线。