一种新型宽波束低后瓣喇叭天线的制作方法

1.本实用新型涉及天线技术领域，具体涉及一种新型宽波束低后瓣喇叭天线。


背景技术：

2.近年来，随着微波系统的快速发展，很多领域对无线电信号波束覆盖范围有了更高的要求，宽波束天线得到广泛应用，比如卫星导航、测控系统的飞行器载天线、人体成像等领域都要求宽波束性能，以获取更大范围的信号。
3.由于天线的口径与其波束宽度是成反比的，所以为了增加天线的波束宽度，只能减小天线的口径。对于传统喇叭天线而言，宽波束喇叭的输出口径尺寸较小，会造成辐射波束的后瓣增大，在系统应用中，会增加更多来自天线后端路径的信号干扰，会降低有效信号质量。
4.鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。


技术实现要素：

5.为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种新型宽波束低后瓣喇叭天线，包括波导同轴转换部、波导传输段、喇叭辐射腔、e面扼流槽、第一h面扼流槽、第二h面扼流槽、第三h面扼流槽，所述波导传输段与所述波导同轴转换部连接，所述喇叭辐射腔与所述波导传输段连接，所述e面扼流槽、所述第一h面扼流槽、所述第二h面扼流槽、所述第三h面扼流槽均在所述喇叭辐射腔的输出口处分布。
6.较佳的，所述新型宽波束低后瓣喇叭天线上还设置有固定法兰，所述固定法兰对应所述喇叭辐射腔设置。
7.较佳的，所述波导传输段为矩形波导段，设置为标准波导wr34。
8.较佳的，所述e面扼流槽、所述第一h面扼流槽、所述第二h面扼流槽、所述第三h面扼流槽的槽深设置为工作波长的1/4～1/2。
9.较佳的，所述波导同轴转换部包括波导内壁渐变阶梯、波导腔内探针，所述波导内壁渐变阶梯位于所述波导同轴转换部的波导短路面，所述波导腔内探针伸入所述波导同轴转换部的波导腔内2mm。
10.较佳的，所述e面扼流槽设置在所述喇叭辐射腔输出口的短边处。
11.较佳的，所述第一h面扼流槽、所述第二h面扼流槽、所述第三h面扼流槽设置在所述喇叭辐射腔输出口的长边处。
12.较佳的，所述第一h面扼流槽、所述第二h面扼流槽、所述第三h面扼流槽平行设置。
13.较佳的，所述e面扼流槽和所述第三h面扼流槽连接形成矩形框体结构。
14.较佳的，所述第一h面扼流槽、所述第二h面扼流槽、所述第三h面扼流槽的槽深和槽宽均不相同。
15.与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述新型宽波束低后瓣
喇叭天线频带宽、波束宽，且通过e面一个扼流槽、h面三个扼流槽的共同作用，实现了低辐射后瓣性能，提高了多路径抗干扰能力。
附图说明
16.图1为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的立体结构视图；
17.图2为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的结构俯视图；
18.图3为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的结构剖视视图；
19.图4为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的驻波图；
20.图5为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的e面远场方向图；
21.图6为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的h面远场方向图。
22.图中数字表示：
[0023]1‑
波导同轴转换部；2
‑
波导传输段；3
‑
喇叭辐射腔；4
‑
e面扼流槽；5
‑
第一h面扼流槽；6
‑
第二h面扼流槽；7
‑
第三h面扼流槽；8
‑
固定法兰。
具体实施方式
[0024]
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0025]
实施例一
[0026]
如图1所示，图1为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的本实施例结构图，本实用新型所述新型宽波束低后瓣喇叭天线包括波导同轴转换部1、波导传输段2、喇叭辐射腔3、e面扼流槽4、第一h面扼流槽5、第二h面扼流槽6、第三h面扼流槽7、固定法兰8。
[0027]
如图2、图3所示，图2为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的结构俯视图；图3为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的结构剖视视图；所述波导同轴转换部1内的波导内壁为阶梯渐变结构，所述波导传输段2与所述波导同轴转换部1连接，所述喇叭辐射腔3与所述波导传输段2连接，所述e面扼流槽4、所述第一h面扼流槽5、所述第二h面扼流槽6、所述第三h面扼流槽7均在所述喇叭辐射腔3的输出口处分布。
[0028]
所述固定法兰8对应所述喇叭辐射腔3设置，用于固定所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的具体位置。
[0029]
电磁波由2.92mm射频连接器馈入，先在同轴内传输，通过所述波导同轴转换部1，同轴内导体探针插入所述波导同轴转换部1的波导内腔，将tem波转换为te
10
波，其中同轴内导体探针尺寸、插入深度、同轴内导体探针穿过波导的铣槽尺寸对转化率起到重要作用。te
10
波在所述波导传输段2传输，其中所述波导传输段2为标准波导wr
34
。
[0030]
te10波在所述波导传输段2传输，到所述喇叭辐射腔3，开始向自由空间辐射。对于传统喇叭天线而言。宽波束要求输出口口径尺寸小，输出口口面边缘电流较大，通过加载扼流槽，来抑制输出口面表面电流，达到降低后瓣的目的。
[0031]
扼流槽的槽深均设置为工作波长的1/4～1/2，表面呈容性电抗。为实现宽带内表面电流抑制，在e面加载一个扼流槽、h面加载三个扼流槽，且尺寸不同，共同抑制表面电流，降低波束后瓣电平。
[0032]
所述波导同轴转换部1将作为射频信号输入的2.92mm射频同轴与波导连接，主要用于同轴与波导之间的阻抗匹配。所述波导同轴转换部1包括波导内壁渐变阶梯、波导腔内
探针，所述波导内壁渐变阶梯位于所述波导同轴转换部的波导短路面，共有三级，所述波导腔内探针伸入所述波导同轴转换部的波导腔内2mm，且通过探针穿过波导处的铣槽的尺寸、探针的尺寸，来调整容抗及感抗，从而解决波导与同轴之间阻抗不连续的问题。
[0033]
所述波导传输段2与所述波导同轴转换部1连接，所述波导传输段2内的矩形波导段腔内传输te10波。
[0034]
所述喇叭辐射腔3与所述波导传输段2连接，为实现宽波束性能，所述喇叭辐射腔3的输出口口径较小，但所述喇叭辐射腔3的输出口口径小于波导尺寸会造成天线驻波恶化，因此，所述喇叭辐射腔3的输出口口径尺寸设置为略大于波导尺寸。
[0035]
所述e面扼流槽有一个，即所述e面扼流槽4，设置在所述喇叭辐射腔3输出口的短边处，主要调节喇叭输出口口径短边处电流。
[0036]
所述h面扼流槽有三个，即所述第一h面扼流槽5、所述第二h面扼流槽6、所述第三h面扼流槽7，设置在所述喇叭辐射腔3输出口的长边处，主要调节喇叭输出口口径长边处电流。
[0037]
较佳的，所述第一h面扼流槽5、所述第二h面扼流槽6、所述第三h面扼流槽7平行设置。
[0038]
较佳的，所述e面扼流槽4和所述第三h面扼流槽7连接形成矩形框体结构。
[0039]
实施例二
[0040]
对实施例一所设计的结构进行建模和分析。
[0041]
图4为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的驻波图，在24ghz～30ghz，驻波低于1.88，因此天线阻抗匹配良好，可正常工作。
[0042]
图5为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的e面远场方向图，在24ghz、27ghz、30ghz，半功率波束宽度分别为84
°
、74
°
、73
°
，前后瓣比为29.5db、26.8db、26.7db。
[0043]
图6为所述新型宽波束低后瓣喇叭天线的h面远场方向图，半功率波束宽度分别为64
°
、68
°
、50
°
，前后瓣比为29.5db、26.7db、26.7db。可看到在本实用新型天线结构在实现宽波束的同时，也降低了辐射波束后瓣。
[0044]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。