本发明涉及微波与天线,具体涉及一种集成x波段与ku波段的宽带高交叉极化喇叭天线。
背景技术:
1、随着信息产业的智能化进程不断推进,各类通讯设施对雷达的精度要求愈发严格,同样对于测试天线的仿真测量系统的性能也给予更高的要求。作为系统的重要组成部分,近场测量中用作源天线的测试探头性能好坏直接影响到测量数据的精度。
2、传统天线近场测量中,主要是采用固定待测天线,测试探头天线旋转来测量,进而测得天线的平面球面和柱面方向图。一般测试探头天线采用线极化天线,例如常用的角锥喇叭天线等。但因为不同种类的被测天线存在不同的极化方式,使用单极化方式的测量探头天线进行测量时需要移动或旋转探头天线,将影响近场测量系统的效率。而使用双极化天线作为测量探头将有效解决这一痛点,使用过程中不需要人为干预控制测量探头的固定位置。双极化天线可产生两种极化分量的电磁波:水平极化和垂直极化,因此可大大提高测量效率,规避因测量探头位置改变所带来的误差。针对不同测量频段和被测天线近场特性,可选用的双极化天线有双极化开口波导、双极化喇叭天线、交叉vivaldi天线、对称阵子天线等形式。
3、然而,上述天线也存在一定的缺点,例如带宽过窄、双端口匹配较差、端口隔离度低、口面绕射较强、增益低、辐射场强较弱等缺点。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、本发明的技术方案为:一种宽带高交叉极化喇叭天线,包括辐射喇叭段、轴向波纹槽结构、馈电波导底座、平衡馈电结构和反向四脊结构,
3、所述辐射喇叭段呈上宽下窄的圆台状,所述辐射喇叭段的上端连接轴向波纹槽结构,底端连接馈电波导底座,
4、所述馈电波导底座呈长方体,所述馈电波导底座的内部为圆波导,四面设有用于sma射频连接器接入的接入口;
5、所述圆波导的中心线与辐射喇叭段的中心线位于同一直线、且圆波导的半径与辐射喇叭段的底端半径相同;
6、所述平衡馈电结构包括由四个sma射频连接器组成的四端口形成两组差分馈电端,相对的两端口组成一组差分馈电端;
7、所述反向四脊结构包括四个脊片,四个脊片呈十字形对称设置,所述脊片的厚度由内至外递增,
8、所述脊片的底部依次延伸设有直脊段和直角梯形块,
9、所述反向四脊结构设于辐射喇叭段和馈电波导底座内,所述直脊段与sma射频连接器的内芯电连接,所述直角梯形块与馈电波导底座连接。
10、所述脊片由指数函数型构造,
11、指数函数的表达式为:,
12、其中,表示指数曲线上的点到z轴的距离,t表示z轴上的坐标点,为指数函数的系数,为线性修正项,,为调节因子。
13、还包括法兰盘,所述法兰盘由两片对称设置的金属盘组成,
14、所述辐射喇叭段底部设有圆形安装盘,所述法兰盘连接在圆形安装盘上;
15、所述法兰盘上设有转台固定孔。
16、所述辐射喇叭段的上端设有定位环,所述定位环用于连接轴向波纹槽结构,从而形成三组波纹槽,
17、所述波纹槽呈环形,三组波纹槽的槽宽相同,槽深度从内到外递减,波纹槽的壁厚为1-1.5mm。
18、所述定位环的外侧呈阶梯状,所述轴向波纹槽结构为支撑环,所述支撑环的内侧呈阶梯状,
19、所述定位环与支撑环相对应、且通过螺丝连接。
20、所述辐射喇叭段与馈电波导底座一体成型。
21、本发明在工作中,提供了一种基于反向四脊结构与轴向波纹槽结构的集成x波段与ku波段的平衡馈电式宽带双极化喇叭天线。本发明中的天线能在8-19ghz的工作频带内保持良好的驻波性能与高隔离度,拥有水平与垂直两种极化方式,频带内具备良好的方向图特性、高增益与高交叉极化鉴别率,同时天线整体的体积小,分立的结构模块易于组装。
1.一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,包括辐射喇叭段、轴向波纹槽结构、馈电波导底座、平衡馈电结构和反向四脊结构,
2.根据权利要求1所述的一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,所述脊片由指数函数型构造,
3.根据权利要求1所述的一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,所述定位环的外侧呈阶梯状,所述轴向波纹槽结构为支撑环,所述支撑环的内侧呈阶梯状,
6.根据权利要求1所述的一种宽带高交叉极化喇叭天线,其特征在于,