一种极化可变的喇叭天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种极化可变的喇叭天线，包括依次连接的喇叭天线部、波导部、变极化器、波导过渡部,所述波导过渡部为矩形波导，所述波导过渡部上设置有第一定位部件，所述变极化器上对应设置有第二定位部件，其中，所述第一定位部件与所述第二定位部件配合使得通过矩形波导的波在通过变极化器后能够产生对应工作模式的波。本发明的极化可变的喇叭天线仅通过调整变极化器和矩形波导的安装方式就能使天线工作在不同的极化方式中，与现有技术中需要分别独立准备不同天线相比，本发明的喇叭天线使用方便、安装简单、成本低。
【专利说明】
一种极化可变的喇叭天线
技术领域
[0001] 本发明涉及天线领域，特别是一种极化可变的喇叭天线。
【背景技术】
[0002] 喇叭天线主要应用于无线产品的测试场地中，比如远场测试系统、近场测试系统 等，用于标校待测天线的性能，包括增益、方向图、副瓣电平、极化纯度等性能。根据天线理 论可知，天线的极化包括线极化，左旋圆极化和右旋圆极化等。
[0003] 然而，在现有设备中，对于某一固定频段而言，根据待测天线的极化可能不同，需 要准备至少三套馈源喇叭天线，这对设备的安装、使用以及管理复杂化，同时还增加了成 本。
【发明内容】
[0004] 本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种使用方便、安装简单、成本较低的 极化可变的喇叭天线。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] -种极化可变的喇叭天线，包括依次连接的喇叭天线部、波导部、变极化器、波导 过渡部，所述波导过渡部为矩形波导，所述波导过渡部上设置有第一定位部件，所述变极化 器上对应设置有第二定位部件，其中，所述第一定位部件与所述第二定位部件配合使得通 过矩形波导的波在通过变极化器后能够产生对应工作模式的波。
[0007] 进一步地，所述对应工作模式的波包括线极化波、左旋圆极化波、右旋圆极化波。
[0008] 进一步地，所述第一定位部件与所述第二定位部件均为至少2个销钉孔，当所述销 钉孔对应配合后，通过螺钉进行固定。
[0009] 进一步地，所述喇叭天线部包括喇叭、第一法兰盘，所述喇叭与所述波导部一端通 过第一法兰盘进行连接。
[0010] 进一步地，所述波导部另一端与所述变极化器通过第二法兰盘进行连接。
[0011] 进一步地，所述喇叭天线部、波导部与变极化器为一体成型结构。
[0012] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0013] 本发明的极化可变的喇叭天线仅通过调整变极化器和矩形波导的安装方式就能 使天线工作在不同的极化方式中，与现有技术中需要分别独立准备不同天线相比，本发明 的喇叭天线使用方便、安装简单、成本低。
【附图说明】
[0014] 图1所示是本发明的极化可变的喇叭天线结构示意图。
[0015] 图2所示是本发明的波导过渡部和变极化器结构示意图。
[0016] 图3所示是线极化方式的矩形波导到变极化器的场过渡示意图。
[0017] 图4所示是左旋圆极化方式的矩形波导到变极化器的场过渡示意图。
[0018] 图5所示是右旋圆极化方式的矩形波导到变极化器的场过渡示意图。
[0019] 图6所示是变极化器内部结构示意图。
[0020] 图7所示是喇叭天线部结构示意图。
[0021 ]图中标记：1-喇叭天线部，11-喇叭，12-第一法兰盘，2-波导部，3-变极化器，4-波 导过渡部，311、312、313、314-第二定位部件，411、412、413、414-第一定位部件。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0023] 实施例1:
[0024] 图1所示是本发明的极化可变的喇叭天线结构示意图，包括依次连接的喇叭天线 部1、波导部2、变极化器3、波导过渡部4,所述波导过渡部4为矩形波导，具体的，参看图2,所 述波导过渡部4上设置有第一定位部件（11、412、413、414)，所述变极化器上对应设置有第 二定位部件(311、312、313、314)，其中，所述第一定位部件与所述第二定位部件配合使得通 过矩形波导的波在通过变极化器后能够产生对应工作模式的波。
[0025] 本发明的极化可变的喇叭天线仅通过调整变极化器和矩形波导的安装方式就能 使天线工作在不同的极化方式中，与现有技术中需要分别独立准备不同天线相比，本发明 的喇叭天线使用方便、安装简单、成本低。
[0026] 所述对应工作模式的波包括线极化波、左旋圆极化波、右旋圆极化波。
[0027] 所述第一定位部件与所述第二定位部件均为至少2个销钉孔，当所述销钉孔对应 配合后，通过螺钉进行固定。
[0028] 为了进一步阐述本实施方式的工作原理，这里给出矩形波导和变极化器的位置示 意图简化模型，且此处约定，图3-图5均是从天线背部往天线辐射口面看过去，即先经过矩 形波导，再到变极化器，如无特殊说明，此专利的阐述均遵照该原则。
[0029]根据电磁场极化理论，对于两个正交的电磁波而言，有以下定义：
[0030] 当任意两个同频率、同方向传播且极化方向相互垂直的线极化波，当它们的相位 相同或相差为180°时，其合成波为线极化波。
[0031] 当任意两个同频率、同方向传播且极化方向相互垂直的线极化波，当它们的相位 相差为90°时，其合成波为圆极化波，从波的传播方向看过去，如果波的方向随着时间的变 化呈现左手螺旋定则，则为左旋圆极化波，如果满足右手螺旋定则，则为右旋圆极化波。 [0032]图3中，矩形波导的主模为TE 1Q模，其电场方向为E方向，此时变极化器内部的电场 主方向和矩形波导内电场方向一致，因此其电场方向主要为E'，其余方向的电场分量可以 忽略，因此，对于该结构布局而言，呈现出来的是线极化波。
[0033]图4中，矩形波导的主模为TE1Q模，其电场方向为E方向，此时变极化器逆时针旋转 45°，通过变极化器，可以将ΤΕιο模的电场E分解为一对幅度相等的正交电场分量Ea'和Eb'， 此时由于边34a收窄了，Eb '方向的场分量比Ea '方向的场分量超前达到边缘，可以通过调整 变极化器的结构尺寸，使得Eb'比Ea'刚好超前90°，且波的方向随着时间的变化呈现左手螺 旋定则，这恰好满足左旋圆极化的实现条件，从而形成左旋圆极化波。
[0034] 图5的类似于图4的情况，矩形波导的主模为TE1Q模，其电场方向为E方向，此时变极 化器顺时针旋转45°，通过变极化器，可以将TE 1Q模的电场E分解为一对幅度相等的正交电场 分量Ea '和Eb '，此时由于边34a收窄了，Eb '方向的场分量比Ea'方向的场分量超前达到边 缘，可以通过调整变极化器的结构尺寸，使得Eb'比Ea'刚好超前90°，且波的方向随着时间 的变化呈现右手螺旋定则，这恰好满足右旋圆极化的实现条件，从而形成右旋圆极化波。
[0035] 具体的，在本实施方式中，定位部件的设置位置符合上述角度条件。当311配对 411，313配对414时，此时符合线极化的工作模式，形成线极化波；当312配对412，314配对 413时，此时符合左旋极化的工作模式，形成左旋圆极化波。当312配对411，314配对414时， 此时符合右旋极化的工作模式，形成右旋圆极化波。
[0036]值得一提的是，本实施方式仅示例了一种模型，只要依照上述角度设置关系对矩 形波导和变极化器的位置进行调整，并实现了对应的极化方式，都属于本发明的构思。
[0037] 由于需要进行相位匹配，本发明通过调节变极化器来调节相位差值，在一个具体 实施方式中，本发明的变极化器可采用全极化器，具体参看图6,通过调节321、322、323来调 节正交分量的相位，以此满足对应极化状态的相位。
[0038] 在一个【具体实施方式】中，所述喇叭天线部包括喇叭、第一法兰盘，所述喇叭与所述 波导部一端通过第一法兰盘进行连接。
[0039] 在一个【具体实施方式】中，所述波导部另一端与所述变极化器通过第二法兰盘进行 连接。
[0040] 在一个【具体实施方式】中，所述喇叭天线部、波导部与变极化器为一体成型结构。 [00411喇叭天线部1包括喇叭11、法兰盘12，法兰盘12是为了连接喇叭天线部和波导部， 通过法连盘连接后，为了能够使1、2的连接更加精确和稳固，还可采用销钉、螺钉等方式进 一步进行固定。
[0042] 波导部2是为了将变极化器3输出的能量传递到喇叭天线部1，或者将喇叭天线部1 接收下来的能量传递到变极化器3。这部分核心结构是喇叭的尺寸，它的横向半径必须要保 证在设计频段内圆波导的基模在该波导中传输不被截止，具体公式如下：
[0043]
[0044] 其中f。为传输的最低频率，C为光速，P' nm第一类贝塞尔函数y n的第m个根，其前几 项的值如表1所示。
[0045]
[0046] 表 1
[0047]根据表1可知，TEn模是圆波导的基模，因此，截止频率和圆波导半径的关系是： [0048]
[0049] 另外，其纵向尺寸可根据具体的安装要求进行调整。波导部的一端法兰盘是为了 和喇叭天线部的法兰盘12紧密配合。波导部的另一端法兰盘是为了和变极化的法兰盘紧密 配合。
[0050] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种极化可变的喇叭天线，包括依次连接的喇叭天线部、波导部、变极化器、波导过 渡部，所述波导过渡部为矩形波导，其特征在于，所述波导过渡部上设置有第一定位部件， 所述变极化器上对应设置有第二定位部件，其中，所述第一定位部件与所述第二定位部件 配合使得通过矩形波导的波在通过变极化器后能够产生对应工作模式的波。2. 根据权利要求1所述的极化可变的喇叭天线，其特征在于，所述对应工作模式的波包 括线极化波、左旋圆极化波、右旋圆极化波。3. 根据权利要求2所述的极化可变的喇叭天线，其特征在于，所述第一定位部件与所述 第二定位部件均为至少2个销钉孔，当所述销钉孔对应配合后，通过螺钉进行固定。4. 根据权利要求1所述的极化可变的喇叭天线，其特征在于，所述喇叭天线部包括喇 口八、第一法兰盘，所述喇叭与所述波导部一端通过第一法兰盘进行连接。5. 根据权利要求4所述的极化可变的喇叭天线，其特征在于，所述波导部另一端与所述 变极化器通过第二法兰盘进行连接。6. 根据权利要求1-3任一项所述的极化可变的喇叭天线，其特征在于，所述喇叭天线 部、波导部与变极化器为一体成型结构。
【文档编号】H01Q1/50GK105896090SQ201610454902
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】丁卓富, 张 成, 管玉静, 何根
【申请人】成都雷电微力科技有限公司