[发明专利]透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线

权利要求书

1.一种透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，包括同轴馈电接(1)、矩形波导(2)、波纹喇叭(3)、双脊波导(4)和介质透镜(5)；该波纹喇叭(3)是由两块介质板(6)和两块金属板(7)形成前后开口的斗状结构，其前端口位置设有所述介质透镜(5)，后端口与所述矩形波导(2)相连接；该双脊波导(4)安装在波纹喇叭(3)的内部，双脊波导(4)后端与所述矩形波导(2)相连；其特征在于：所述介质透镜(5)为双曲平凸结构，平面一侧朝向喇叭内腔，安装在介质透镜(5)焦点与天线的馈源中心重合的位置，使在高频段将柱面波转化为定向波束，在低频段利用介质透镜(5)介质材料的高折射系数与双曲平凸结构轮廓实现折射波束的汇聚而提高天线增益，实现天线的在超宽频带的高增益辐射，同时保证双脊喇叭天线的宽频带特性；所述金属板(7)采用等腰梯形，其内侧面的对称轴上设置有金属板沟槽(72)，金属板沟槽(72)同一侧面上靠近等腰梯形上底面一端设置有多个平行槽线(71)，这些槽线(71)与金属板沟槽(72)垂直，用于抑制高次模，进而消除高频方向图主瓣裂变，并保证双脊喇叭天线在低频时方向图的稳定性，实现天线的方向图在超宽频带内的辐射稳定性。

2.根据权利要求1所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述介质板(6)为等腰梯形，其内侧面上印制有若干平行于梯形底的金属条(61)。

3.根据权利要求1所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述两块介质板(6)和两块金属板(7)分别用作该波纹喇叭(3)两面侧板和上下板。

4.根据权利要求1所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述矩形波导(2)的一侧设置有斗状腔体(23)，在该斗状腔体(23)的底部和纵向轴线上，分别设置有楔形反射腔(22)和波导沟槽(24)；在斗状波导沟槽(24)顶端设有波导探针过孔(21)。

5.根据权利要求4所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述双脊波导(4)是由第一脊波导(42)和第二脊波导(43)组成，每个脊波导包括曲线段、直线段和末端段，其中曲线段的外轮廓呈三阶的贝塞尔曲线形状。

6.根据权利要求5所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线,其特征在于：所述第一脊波导(42)和第二脊波导(43)的直线段和末端分别嵌入金属板沟槽(72)和波导沟槽(24)中，并与之固定。

7.根据权利要求6所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：在所述第一脊波导(42)的末端段面设有半圆形脊探针过孔(41)。

8.根据权利要求1所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述同轴馈电接头(1)由探针和外导体组成，其中探针依次穿过波导探针过孔(21)和双脊探针过孔(41)后给第二脊波导(43)馈电，外导体给第一脊波导(42)馈电。

9.根据权利要求1所述的透镜加载的高增益超宽带波纹双脊喇叭天线，其特征在于：所述介质透镜(5)由曲面和底平面组成且曲面的外轮廓满足如下公式：ρ＝FQ₂(n-1)/(n-cos(θ))，其中ρ为介质透镜(5)外轮廓曲面与该介质透镜(5)焦点的距离，θ为方位角，n为介质材料的折射系数，F为介质透镜(5)的焦点，Q₂为介质透镜(5)曲面的顶点，FQ₂是透镜焦点到双曲面顶点的距离。