基于角相特性的高功率电磁涡旋H面合成天线的制作方法

文档序号:19232008发布日期:2019-11-27 17:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于角相特性的高功率电磁涡旋h面合成天线,包括一分八径向波导功分器(1)和八路相同的信号传输与辐射单元,每一路信号传输与辐射单元的输入端与一分八径向波导功分器(1)的输出端对应连接;

每一路信号传输与辐射单元由圆弧弯波导(2)、调相器(3)、扭波导(4)和h面矩形喇叭天线(5)依次连接组成,其特征在于:

八路相同的信号传输与辐射单元在垂直于传播方向的平面上围成均匀圆形阵列,该圆形阵列的半径r为圆形阵列的圆心到每个h面矩形喇叭天线的辐射中心连线,半径r的值为一个波长;

每个h面矩形喇叭天线的功率相同,且相邻天线元之间的相位差为22.5°,每个h面矩形喇叭天线辐射的电磁波在空间中进行矢量叠加,得到具有轨道角动量的电磁涡旋。

2.如权利要求1所述的天线,其特征在于一分八径向波导功分器(1)由一个同轴波导(11)、匹配元件(12)和八个矩形波导(13)组成;其中矩形波导(13)在垂直于同轴波导(11)的方向呈辐射状放置,相邻矩形波导角度相差45°;该匹配元件(12)为母线弯曲的圆台形结构,其上底面与同轴波导(11)的内导体连接,下底面与八个矩形波导(13)的交汇中心连接,信号从同轴波导(11)的输入端馈入,经过匹配元件(12)后平均分为八份进入八个对应的矩形波导(13)。

3.如权利要求2所述的天线,其特征在于圆弧弯波导(2),其内沿曲率半径为r1,外沿曲率半径为r2,r1与r2的差值与矩形波导(13)窄边长度相同,圆弧对应角度为90°,信号从圆弧弯波导2的输入端馈入,输出传播方向改变了90°的电磁波信号。

4.如权利要求1所述的天线,其特征在于调相器(3),由矩形波导(31)和金属螺钉(32)组成,金属螺钉(32)从矩形波导(31)外壁插入矩形波导(31)内部,通过调整金属螺钉(32)的插入深度实现对电磁波相位的调整。

5.如权利要求1所述的天线,其特征在于扭波导(4)外形为一端不变,另一端以传输方向中心轴扭转90°而形成的拧状波导,其长度不小于工作波长的2倍,信号经过该扭波导(4)之后电磁波的极化方向旋转90°,传播方向不变。

6.如权利要求1所述的天线,其特征在于h面矩形喇叭天线(5)由矩形波导(51)和矩形波导喇叭(52)连接而成,信号从矩形波导(51)进入,从矩形波导喇叭(52)辐射出。

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