专利名称：多脊喇叭天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微波天线，特别是一种多脊喇叭天线。
在天线理论中，展宽天线工作频带的常见方法有三种一是天线加载；二是加粗振子半径，降低天线特性阻抗；三是在天线跟部加入宽带阻抗匹配网络。在现代天线宽带技术中，又常常采用上述三种方法的组合。但从工程实用的角度看，现有的研究成果还不能同时满足宽频带和高增益的要求。例如对数周期天线由于有效辐射区在结构上迁移，所以频带宽度可以较宽，但是增益值却不高，只能达到中、低增益。要获得高增益只能采用面天线(如喇叭天线)对抛物面反射器进行馈电。为了展宽喇叭天线的工作频带，现有技术采用了喇叭上下加脊的办法，使喇叭天线的频带展宽至几个倍频程。其结构是:发射器、脊波导与脊喇叭固定联结在一起，在脊波导和脊喇叭内壁设有脊，每条脊从脊波导连续过渡到脊喇叭，终止于喇叭口径面，脊的分布是上下各设有一条。然而这种中上下加脊的办法虽然展宽了频带，却由于喇叭内的结构不对称，引起喇叭内电磁场分布不均匀，使得喇叭天线辐射场的E面和H面方向无法实现等化，在对抛物面反射器进行照明时，造成口径场分布不均匀，使得天线增益难以提高。同时，现有技术中的发射器是固定结构，而加脊喇叭天线的设计目前尚无成熟的理论，因此对加脊喇叭天线预设计所获得的结构尺寸，并不一定能满足或符合实际性能指标要求。实际工程中，往往要制作几个不同尺寸的加脊喇叭天线进行实测，从中选出性能相对较好的一个。这种方法既增加了制作成本，又不能保证获得一个理想的天线。
本实用新型的目的是克服现有技术中喇叭天线结构不对称，反射器端结构固定的缺点，提供一种新结构的，可调的加脊喇叭天线，实现天线辐射场的等化和实现天线驻波性能的最佳化。
实现本实用新型目的的发明点是改变现有技术中喇叭天线发射器端的固定结构，采用一种结构可调的发射器，并在喇叭内设置多个均匀分布的脊。具体结构为发射器、脊波导与脊喇叭固定联结在一起，在波导和喇叭内壁设有脊，每条脊从脊波导连续过渡到脊喇叭中，终止于喇叭口径面，其特征是共设有四条脊，各条脊均匀分布在波导和喇叭内壁的上、下、左、右。其优化设计是喇叭的发射器设有驻波调节机构。这里所说的驻波调节机构是用以改变发射器尺寸大小的机构，可以采用现有技术，例如安装在滑槽中的活板或由螺杆带动的滑板等结构。
由于采用了对称均匀加脊的结构，又在发射器上采用了驻波调节机构，本实用新型克服了原有加脊喇叭内电磁场分布不均匀，喇叭天线辐射场的E面和H面方向不等化，以及在对抛物面反射器进行照明时，口径场分布不均匀，天线增益难以提高等不足，实现了喇叭天线辐射方向图E面和H面的等化，并获得反射面天线的高增益，同时也实现了天线驻波性能的最佳化调节，大大减少了天线的返回损耗。
现结合实施例与附图作进一步说明。
图1为实施例1结构的侧向剖视图；图2实施例1的截面图；图3为驻波调节机构示意图；图4为实施例2的截面图；图5为实施例3的截面图。
实施例1，参照图1、图2、图3加脊喇叭天线由发射器1、脊波导2和脊喇叭3构成，加脊喇叭3中设有四个脊4，均匀分布在喇叭上、下、左、右四个壁的中央，四个脊从脊波导2连续过渡到脊喇叭3中，终止于喇叭口径面。四个脊波导的计算采用表面磁场积分方程，求得相应尺寸的截止频率、衰减、波导阻抗和场分布。四个脊的尺寸设计原则是使TE11模被充分抑制，由于TE10和TE20L模之间的带宽非常大，使得加有四个脊的喇叭天线可以成就6∶1的倍频程带宽。四个脊在脊波导中为等高结构，在脊喇叭中为指数型渐变结构，在喇叭口径面处四个脊的高度变为零。驻波调节机构是发射器1中波导的两个窄边为滑板，并设置成活动结构5在螺杆7的两端设有方向相反的罗纹；同时在滑板6上设有相应的螺孔，转动螺杆即可使滑板6向内或向外移动，可连续选择不同尺寸波的导结构，实现加脊喇叭天线驻波性能的最佳比。发射器的端部设置一块发射板8，该发射板应有足够大，以充分覆盖调节范围内的波导尺寸值。
实施例2，参照图4结构与上例基本相同，但四个脊设置在喇叭的对角线上。
实施例3，参照图5结构与上例基本相同，但加脊喇叭为圆形结构。波导亦为圆波导。发射器为固定尺寸，不设驻波调节机构。
权利要求1.一种多脊喇叭天线，发射器、脊波导与脊喇叭固定联结在一起，在波导和喇叭内壁设有脊，每条脊从脊波导连续过渡到脊喇叭中，终止于喇叭口径面，其特征是共设有四条脊，各条脊均匀分布在波导和喇叭内壁的上、下、左、右。
2.按照权利要求1所述的多脊喇叭天线，其特征是喇叭的发射器设有驻波调节机构。
3.按照权利要求2所述的多脊喇叭天线，其特征是所说的发射器的驻波调节机构为，波导的两个窄边为滑板，并设置成活动结构，在螺杆的两端设有方向相反的罗纹，同时在滑板上设有相应的螺孔。
专利摘要多脊喇叭天线,发射器、脊波导与脊喇叭固定联结在一起,在波导和喇叭内壁设有脊,每条脊从脊波导连续过渡到脊喇叭中,终止于喇叭口径面,特征是共设有四条脊,各条脊均匀分布在波导和喇叭内壁的上、下、左、右。其优化设计是发射器设有驻波调节机构。本设计克服了原有加脊喇叭内电磁场及口径场分布不均匀等不足,实现了辐射方向图E面和H面的等化,并获得高增益,同时实现了驻波性能的最佳化调节,减少了返回损耗。
文档编号H01Q13/02GK2411587SQ9923009
公开日2000年12月20日 申请日期1999年11月29日 优先权日1999年11月29日
发明者殷兴辉 申请人:中国科学院紫金山天文台