[发明专利]一种小口径大张角波纹喇叭馈源

说明书

技术领域

本发明涉及电磁场与电磁波领域，尤其是一种小口径大张角波纹喇叭馈源。

背景技术

反射面天线是具有高增益的天线，因此在远程无线电通信和雷达系统应用广泛。应用广泛的旋转对称抛物面天线设计简单，性能优良，但由于反射面的反射作用因而导致馈源喇叭的驻波特性恶化，馈源系统和支撑结构的阻挡也会使增益下降，交叉极化电平升高。作为偏馈反射面天线的馈源，要求馈源方向图接近圆对称，低副瓣和后瓣，有稳定的相位中心，尺寸要尽可能的小。一般采用喇叭天线，而在喇叭天线中，波纹喇叭在主极化的等化特性，驻波比特性以及交叉极化特性等方面有优良的性能。而且波纹喇叭的方向图有较好的圆对称性，并且有较低的副瓣和后瓣。因为波纹喇叭的波纹使喇叭远场方向图的E面和H面的方向图特性几乎一致，从而降低了副瓣。而大张角波纹喇叭的波瓣宽度不受喇叭口径大小的影响只和喇叭张角的大小有关。故可以使喇叭小型化。而波纹喇叭在半张角大于40度时，波纹槽通常加工成与喇叭内壁面垂直，但波纹喇叭波纹的加工却比较难。一般的加工方法分为机械加工法，电铸成型法，电铸—机械加工成型法，铸造法。一般的波纹喇叭采用机械加工法，毫米波长的喇叭一般采用电铸成型法。频率在100GHz的波纹喇叭用电铸—机械加工成型法。对于机械加工的方法，要求将喇叭分段加工，并且要求每段都垂直于喇叭轴线。若想用模具压制喇叭的方法来进行批量生产，则在生产过程中无法脱模。针对此问题，特提出一种小口径大张角波纹喇叭馈源。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在解决大张角波纹喇叭波纹在加工过程中无法脱模的问题，以便于喇叭批量生产。

为实现该技术目的，本发明的方案是：

一种小口径大张角波纹喇叭馈源，包括传输段、模变换段、过渡段和喇叭辐射段,所述传输段与喇叭辐射段连接,所述模变换段与过渡段连接，所述喇叭辐射段与模变换段融为一体。

作为优选，所述传输段采用圆波导。

作为优选，所述模变换段设置有光壁波导和圆锥波纹。

作为有选，所述过渡段内设有圆锥光壁段和带波纹槽的喇叭，喇叭的半张角为44.7°，为大张角喇叭，喇叭口径为154.4mm,纵深为43.7mm，喇叭采用轴向开凿方式，开槽数为四，每个波纹槽的两个槽壁与喇叭轴有一定的夹角，波纹槽底部宽度均相同，喇叭的馈电口直径为54mm。

本发明改变了波纹喇叭的波纹结构，将大张角喇叭的波纹槽改为轴向槽，使喇叭波纹与喇叭轴线平行，从而解决了大张角波纹喇叭波纹在加工过程中无法脱模的问题，以便于喇叭批量生产。同时也保证了波纹喇叭的特性指标。同时还优化了喇叭的等化特性以及相位中心稳定性，同时以它为馈源的偏馈反射面天线还具有较好的增益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的等化特性图；

图3为本发明的相位中心稳定性图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明实施例的一种小口径大张角波纹喇叭馈源，包括传输段1、模变换段2、过渡段3和喇叭辐射段4,所述传输段1与喇叭辐射段4连接,所述模变换段2与过渡段3连接，所述喇叭辐射段4与模变换段2融为一体。

作为优选，所述传输段1采用圆波导。

作为优选，所述模变换段2设置有光壁波导和圆锥波纹。

作为有选，所述过渡段3内设有圆锥光壁段和带波纹槽的喇叭，喇叭的半张角为44.7°，为大张角喇叭，喇叭口径为154.4mm,纵深为43.7mm，喇叭采用轴向开凿方式，开槽数为四，每个波纹槽的两个槽壁与喇叭轴有一定的夹角，波纹槽底部宽度均相同，喇叭的馈电口直径为54mm。

本发明的工作原理如下：由波导部分和喇叭部分组成，波导部分由圆波导和锥形过度波导和组成。喇叭部分由一截圆锥光壁段和带波纹槽的喇叭组成。由于大张角喇叭的加工比较难，所以将模变换段2和喇叭辐射段4融为一体（喇叭辐射段4主要用来确定波纹圆锥喇叭的主模                                                模的主极化特性）。传输段1一般选择圆波导来保证圆波导主模模，大张角喇叭的喉部即光壁波导和圆锥波纹段之间加的一小段（这一小段为模变换段2），它使模式在转换过程中不会引起显著的失配，同时也不会造成非必要模的显著激励。尤其是在高频端产生模。当光壁波导过渡到波纹圆锥时，产生模和模，两者混合生成模。通过选择合理的槽深和槽宽以及张角的度数来得到和的合适模比，来提高喇叭的性能。

    以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。