专利名称：一种超宽带曲面tem喇叭的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超宽带曲面TEM喇叭，属于微波天线技术领域。
背景技术：
超宽带雷达是近年来国内外正在深人研究的一种新体制雷达，美国国防部已连续几年把它作为关键技术列入研究计划。与常规的窄带雷达相比，它抗干扰能力强，容易从强杂波背景中检测目标，能识别目标的属性，可对目标成像等诸多优越性，特别是它具有良好的反隐身潜力，因而受到了广泛的重视。作为辐射电磁脉冲的时域超宽带天线的应用形式有很多，主要有简单的单极子和偶极子天线，复杂的反射面天线、蝴蝶结天线、喇叭天线、阿基米德螺旋天线、对数周期天线、微带贴片天线等以及它们各自的变形。常见的超宽带天线如对数周期天线，不同频率的高频电磁能量是由天线的不同部分辐射的。这种天线可以在极宽的频率范围内使天线参数变化不大，从而实现超宽带特性。但是超宽带对数周期天线是一种色散天线，产生色散波形，没有固定的相位中心，并且在天线不同的方位角上，波形变化剧烈，诸多的缺点使得在超宽带反隐身雷达技术中无法使用。而圆片天线常用在超宽带小型化天线系统中，它产生的波为非色散波，类似于高斯函数，但是这种天线是非定向性天线，通常应用在超宽带通信的小型化设计中，其增益不满足超宽带雷达系统的技术要求。TEM喇叭是当前最典型的定向辐射超宽带天线，这种超宽带TEM喇叭天线既被广泛用作单个的发射或接收天线，也被用作阵列单元。这种天线因馈电结构简单、有一定的方向性和增益、无后向辐射等优点，可用在雷达工程以及电磁测试领域中，例如，作为超宽带的收发天线、宽带系统的馈源以及用于目标的散射特性的研究，并且应用广泛。采用多个单元天线组成的阵列，可提高辐射功率和功率密度，并很方便的控制其辐射特性，在天线阵中，喇叭天线作为阵元，比对数周期等天线的互耦要小得多；其具有超宽带无色散特性，现有的超宽带天线基本都是TEM喇叭传输线的变形，它在无限长的情况下辐射与频率无关， 产生的是球面波，并且具有良好的波形保真能力。受到天线端口中心与边缘相位差的限制， 一般要求喇叭张口不能太大。
实用新型内容所要解决的技术问题为瞬时超宽带雷达天线系统设计一种具有超宽带特性的TEM喇叭形式，该喇叭形式既可以作为辐射单元，也可以作为反射面天线的馈源，实现至少1:10的带宽，带内的高增益、耐高功率的设计形式为新体制的瞬时超宽带时域雷达工作提供了传输载体。技术方案一种超宽带曲面TEM喇叭包括喇叭和馈电部分；喇叭由上叶片和下叶片组成，上叶片和下叶片选用纯金属材料，外形采用柳叶形的曲面形式，上叶片和下叶片的狭窄端相连；馈电部分采用同轴馈电向波导转换的形式，同轴线的外导体与下叶片连接，内导体裸出，与上叶片相连，形成电势差，其中同轴线使用半钢性电缆。[0008]有益效果1)超宽带带宽的实现(工作相对带宽1 :10以上)，；2)带内增益在6dBi以上；3)全金属结构，其耐功率可以达到上千瓦；4)加工技术成熟，结构实现较方便。
图1是超宽带曲面TEM喇叭结构示意图；图2是图IA处侧视局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明。如图1至图2所示，本实用新型的超宽带曲面TEM喇叭包括喇叭和馈电部分；喇叭由上叶片5和下叶片3组成，上叶片5和下叶片3选用纯金属材料，具有很强的耐功率性能，外形采用柳叶形的曲面形式，上叶片5和下叶片3的狭窄端相连；馈电形式馈电部分采用同轴馈电向波导转换的形式，同轴线的外导体2与下叶片3连接，内导体4裸出，与上叶片5相连，形成电势差，其中同轴线使用半钢性耐高功率电缆，避免电磁击穿，必要时将电缆部分侵入绝缘油中。固定方式采用木质支架安装固定喇叭面，在不明显影响喇叭驻波比和辐射波瓣的情况下，在喇叭叶片之间加介质柱以支撑喇叭结构。阻抗变换形式同轴线50 Ω的阻抗向自由空间377 Ω转换，采用曲面的外形，使得阻抗变化渐变而非突变。本实用新型最终实现的喇叭带宽为1:10，带内增益子6(^1以上。虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型， 任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求1. 一种超宽带曲面TEM喇叭，其特征在于包括喇叭和馈电部分；喇叭由上叶片(5) 和下叶片(3)组成，上叶片(5)和下叶片(3)选用纯金属材料，外形采用柳叶形的曲面形式，上叶片(5)和下叶片(3)的狭窄端相连；馈电部分采用同轴馈电向波导转换的形式，同轴线的外导体(2)与下叶片(3)连接，内导体(4)裸出，与上叶片(5)相连，形成电势差，其中同轴线使用半钢性电缆。
专利摘要本实用新型涉及一种超宽带曲面TEM喇叭包括喇叭和馈电部分；喇叭由上叶片(5)和下叶片(3)组成，上叶片(5)和下叶片(3)选用纯金属材料，外形采用柳叶形的曲面形式，上叶片(5)和下叶片(3)的狭窄端相连；馈电部分采用同轴馈电向波导转换的形式，同轴线的外导体(2)与下叶片(3)连接，内导体(4)裸出，与上叶片(5)相连，形成电势差，其中同轴线使用半钢性电缆。本实用新型超宽带带宽的实现(工作相对带宽110以上)；带内增益在6dBi以上；全金属结构，其耐功率可以达到上千瓦；加工技术成熟，结构实现较方便。
文档编号H01Q13/02GK201956462SQ201020599359
公开日2011年8月31日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者孙磊, 韩国栋 申请人:中国电子科技集团公司第十四研究所