[发明专利]双频双极化高功率天线

说明书

本发明提供一种双频双极化高功率天线，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；各个输入端口均通过阶梯谐振窗和耦合窗口与对应方波导耦合；由于低频方波导在高频方波导与多模喇叭体之间，低频方波导也即双频共用方波导。本发明的双频双极化高功率天线解决了传统的双频双极化天线存在的双频双极化端口高功率击穿的问题。

技术领域

本发明涉及高功率微波领域应用的天线，具体而言，涉及一种双频双极化高功率天线。

背景技术

目前在高功率微波(HPM)领域应用的天线均为单极化天线，而单极化天线极化形式的单一性限制了高功率微波设备的使用效能(目标极化响应不同)。由此提出使用双频双极化天线，然而在高功率条件下(尤其是GW级)，传统的双频双极化天线存在双频双极化端口高功率击穿的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种双频双极化高功率天线，以解决传统的双频双极化天线存在双频双极化端口功率击穿的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种双频双极化高功率天线，包括：频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口，频率2极化V输入端口，以及依次连接的高频方波导、低频方波导、多模喇叭体和天线罩；

所述频率1极化H输入端口依次通过阶梯谐振窗1和耦合窗口1与低频方波导耦合；所述频率1极化V输入端口通过阶梯谐振窗2和耦合窗口2与低频方波导耦合；所述频率2极化H输入端口通过阶梯谐振窗3和耦合窗口3与高频方波导耦合；所述频率2极化V输入端口通过阶梯谐振窗4和耦合窗口4与高频方波导耦合；由于低频方波导在高频方波导与多模喇叭体之间，所述低频方波导也即双频共用方波导。

进一步的，所述低频方波导与高频方波导的横截面同轴且各边平行，并且所述低频方波导与高频方波导的边长比取值范围为1.3:1～1.8:1。

进一步的，所述低频方波导的横截面与多模喇叭体底面同轴，并且所述低频方波导的横截面对角线长度与多模喇叭体底面内直径相等。

进一步的，所述阶梯谐振窗1和阶梯谐振窗2的长度取值范围为1/10λg～1/6λg，其中，λg为相应方波导段在TE10模式下的波导波长；所述阶梯谐振窗3和阶梯谐振窗4为1/4波长阶梯阻抗变换器。

进一步的，所述频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口和频率2极化V输入端口的位置关系为：

D1＝3/4λg；D1表示频率1极化H输入端口相对于高频方波导和低频方波导接触面的距离；

D2＝5/4λg；D2表示频率1极化V输入端口相对于高频方波导和低频方波导接触面的距离；

D3＝1/5λg～2/5λg；D3表示频率2极化H输入端口相对于高频方波导远离低频方波导一端的距离；

D4＝6/5λg～4/3λg；D4表示频率2极化V输入端口相对于高频方波导远离低频方波导一端的距离；

其中，λg为相应方波导段在TE10模式下的波导波长。

进一步的，所述频率1极化H输入端口，频率1极化V输入端口，频率2极化H输入端口和频率2极化V输入端口朝向同一方向。

进一步的，所述天线罩截面与多模喇叭体顶面同轴，并且所述天线罩的直径与多模喇叭体顶面外直径相等。

进一步的，所述天线罩为聚四氟乙烯天线罩；所述聚四氟乙烯天线罩的两侧具有波纹环结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：