专利名称：超高性能天线的微波馈源的制作方法
技术领域：
本发明涉及微波天线技术领域，更具体地说是涉及一种微波天线的馈 源结构。
背景技术：
目前微波天线的馈电方式有前馈、后馈、偏馈等，其中后馈式天线因 其结构紧凑，效率高而得到了广泛应用，典型结构是弯波导馈源，它由弯
波导2、辐射腔3和辐射喇叭4构成，弯波导的外围设置有环焦抛物面1， 如图所示1。这种馈源的特点是方向图比较固定， 一般适合焦径比0.35左 右的抛物面天线。缺点是馈电弯波导加工工艺麻烦，成本高， 一致性不好； 特别是由于弯波导的存在，破坏了馈源方向图的圆对称性，对天线驻波比 和交叉极化性能都起到了坏的作用；而且由于这种馈源方向图不易改变， 想要满足超高性能天线的要求，需要在天线口径边缘加装很高的金属围边 并衬以吸波材料才能实现，因此，寻求一种电性能比弯波导馈源更优，成 本更低的馈源的解决方案， 一直是人们梦寐以求的。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构完全 不同于弯波导馈源，而电性能比弯波导馈源更优且能满足超高性能天线指 标所需的新型后馈式馈源。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的 一种超高性能天线 的微波馈源，包括依此相互连接的金属圆波导管、介质支撑和金属副反射 面，介质支撑朝向圆波导管方向设置有锥面，其特征在于所述锥面上开 若干个有一定的深度和宽度的环形槽或环形阶梯，金属副反射面为圆锥形
金属副反射面，介质支撑锥底面设置有向内凹的锥面，其形状与圆锥形金 属副反射面相吻合。
作为上述方案的进一步说明，所述圆锥形金属副反射面上设置有环形槽。
所述金属圆波导管、介质支撑和金属副反射面均是圆对称的，并处于 同一轴线上。
所述介质支撑的一端插入金属圆波导管，另一端加工成与副反射面锥 度相同的凹型锥面，副反射面与其紧密配合连接。
所述介质连接块锥面上的各槽宽度和深度相同。 所述圆波导管适当位置加装与天线主反射面尺寸匹配的法兰。 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是
1、 本发明采用锥形介质支撑上加工环形槽和在锥形副反射面上加工 环形槽，可以改变局部电磁波分布，减少反射回圆波导管中的电磁波，从
而改善驻波比，有槽的结构与无槽的结构相比，产生了预想不到的效果； 将加工复杂的椭圆面改变成加工简单的圆锥面，降低了加工难度，馈源采 用轴对称形状结构，线极化纯度高，可以实现高交叉极化鉴别率。
2、 本发明装配在0.3M天线主面上实测，天线系统各项指标满足ETSI class-3标准，馈源零件加工装配后不需调试，既可保证各项技术指标，比 弯波导馈源节省了约50%的费用，特别适合批量生产。
图1为己知后馈式微波天线剖视结构示意图2为本发明的结构示意图3为本发明的介质支撑结构示意图4为本发明的金属副反射面结构示意图5为本发明的组装结构示意图6为有槽结构的微波天线实测的远场方向图7为无槽结构的微波天线实测的远场方向图。
附图标记说明1、环焦抛物面2、弯波导3、辐射腔4、辐射喇 叭5、金属圆波导管6、介质支撑6-1、锥面6-2、环形槽6-3、环 形阶梯7、金属副反射面7-1、环形槽
具体实施例方式
如图2所示，本发明是一种超高性能天线的微波馈源，包括依此相互 连接的并处于同一轴线上的金属圆波导管5、介质支撑6和金属副反射面 7，金属圆波导管5、介质支撑6和金属副反射面7均是圆对称的，三个 零件均在数控车床上精密加工，按顺序紧密压接配合装配而成，圆波导管 5输入端接驻波比较小的圆/矩过渡，供测量或连接微波设备之用，在圆波 导管5适当位置加装与天线主反射面尺寸匹配的法兰，就可以构成一套完 整的超高性能天线，图6和图7为上述馈源装在0.3M抛物面天线上实测 的远场方向图。介质支撑6朝向圆波导管5方向设置有锥面6-l，锥面上 开若干个有一定的深度和宽度的环形槽6-2或环形阶梯6-3，主要是控制 电磁波的相位而设计，见图3;金属副反射面7为圆锥形金属副反射面， 副反射面采用合适角度的圆锥面，按主面的要求合理地分布能量，在靠近 锥面顶部附近开有环形槽7-l，见图4所示，除部分地控制能量分布外， 对馈源系统的电压驻波比有较为显著的改善，而并没有破坏天线的其他性 能。副反射面开槽与未开槽的驻波比曲线见附件。介质支撑锥底面设置有 向内凹的锥面，其形状与圆锥形金属副反射面7相吻合。副反射面7的锥
角的大小和局部形状的改变直接影响到主反射面口径能量的分布，而介质 支撑的结构形状，除对副反射面具有足够的支撑强度外，还会控制主面的
电磁波相位。
其工作原理为在保证馈源对主反射面照射电平和相位分布规律不改 变的前提下，最大程度地降低反射到圆波导口内的电磁波能量，在能够反 射到圆波导口径内的副反射面上，通过改变局部几何形状，改变了反射波 输波方向，使其不进入圆波口内部。由于电磁波来回均要穿越介质支撑， 在介质支撑表面也可以经过改变局部几何形状，来改变反射波输波方向， 因此介质支撑上的槽和副反射面上的槽共同作用，其结果是减少了反射到
波导口内的电磁波，降低了驻波比。如图6和图7所示，锥形介质支撑表
面和副反射面中，锥面加工槽和不加工槽对驻波比指标的具体影响为有
槽的结构回波损耗是-2L313dB，转换为驻波比约为1.118;无槽结构回波 损耗是-10,319dB，转换为驻波比约为1.877;驻波比提高了 0.759，说明 有槽的结构己经对驻波比产生了明显的效果。对天线其他指标的对比测量 结果表明，有槽结构与无槽结构天线方向图没有明显差异。从以上数据分 析可知，本发明采用在介质锥面和金属副反射锥面上加工槽的方法，对驻 波比的改善取得了良好的效果。
本发明并不局限于上述实施例，所述金属副反射面可以是分离的金属 材料单独加工成型后与介质支撑锥凹面粘接面形成，亦可以在介质锥凹面
上镀一定厚度的良导体金属镀层取代分离的金属副反射面，任何熟悉本专 业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术 内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明 技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修 改、等同变化于修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种超高性能天线的微波馈源，包括依此相互连接的并处于同一轴线上的金属圆波导管、介质支撑和金属副反射面，介质支撑朝向圆波导管方向设置有锥面，其特征在于所述锥面上开若干个有一定的深度和宽度的环形槽或环形阶梯，金属副反射面为圆锥形金属副反射面，介质支撑锥底面设置有向内凹的锥面，其形状与圆锥形金属副反射面相吻合。
2、 根据权利要求1所述的超高性能天线的微波馈源，其特征在于 所述圆锥形金属副反射面上设置有环形槽。
3、 根据权利要求1所述的超高性能天线的微波馈源，其特征在于 所述金属圆波导管、介质支撑和金属副反射面均是圆对称的，并处于同一 轴线上。
4、 根据权利要求1所述的超高性能天线的微波馈源，其特征在于 所述介质支撑的一端插入金属圆波导管，另一端加工成与副反射面锥度相 同的凹型锥面，副反射面与其紧密配合连接。
5、 根据权利要求1所述的超高性能天线的微波馈源，其特征在于 所述介质支撑锥面上的各槽宽度和深度相同。
6、 根据权利要求1所述的超高性能天线的微波馈源，其特征在于 所述圆波导管加装与天线主反射面尺寸匹配的法兰。
全文摘要
本发明公开了一种微波天线后馈式圆波导馈源，包括圆波导、锥形介质支撑、副反射面，三个零件处于同一轴线上，圆波导与介质支撑、介质支撑与副反射面采用紧密压接配合，其特征在于所述零件自装配后在同一轴线上；所述圆锥介质连接块锥面与金属副反射面圆锥一定位置加工有若干个环形槽。本发明通过在副反射面和介质支撑锥面上加工环形槽，改变部分反射波的传输方向，减少进入圆波导口内部的电磁能量，从而改善了馈源的驻波比指标，对其它指标并未影响，这种结构馈源生产加工成品率高，成本低，具有良好的推广价值。
文档编号H01Q19/10GK101383451SQ20081002836
公开日2009年3月11日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者吕小林, 陈志兴, 雒建华 申请人:广东盛路通信科技股份有限公司