[实用新型]一种改善偏置抛物面天线交叉极化特性的波纹喇叭馈源

说明书

本实用新型涉及通信天线领域中一种改善偏置抛物面天线交叉极化特性的波纹喇叭馈源，特别适用于卫星通信系统中具有高增益、低旁瓣、低交叉极化性能的单偏置抛物面天线及需要小焦距直径比的卫星通信单偏置抛物面天线做波纹喇叭馈源装置。

单偏置抛物面天线经常用于需要高增益和低旁瓣辐射特性的通信系统中，由于馈源及其支撑结构避开了入射波和反射波的光学路径，所以得到了的高增益和低旁瓣特性。但是，由于偏置结构破坏了天线结构的对称性，使单偏置抛物面天线产生一个严重的缺点，即：线极化使用时的去极化特性和圆极化使用时的波束倾斜现象，这在高性能的通信系统中，特别是在采用频率复用体制的卫星通信系统中是不允许出现的，由此限制了单偏置抛物面天线在卫星通信领域中的实际应用。

为了改善单偏置抛物面天线的交叉极化特性，国内外研究人员普遍采取的技术措施是加大抛物面天线的焦距直径比，但是，使用大的焦距直径比会给馈源的支撑结构带来困难，而且馈源的支撑结构越长其结构变形越大，天线的总体电气性能也就难于保证，大焦距直径比的单偏置抛物面天线更不利于车载移动站的使用情况。此外，即使焦距直径比增大到0.9，其交叉极化电平也很难达到卫星组织规定的主波束1dB点范围内小于-33dB的入网规范。

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种既能降低单偏置抛物面天线交叉极化辐射电平、又能保证天线具有高增益和低旁瓣性能的改善偏置抛物面天线交叉极化特性的波纹喇叭馈源，并本实用新型还具有结构简单、便于加工制造及批量生产、成本低廉等特点，适合卫星通信系统中单偏置抛物面天线做波纹喇叭馈源。

本实用新型的目的是这样实现的：它由波纹槽19结构的双摸波纹喇叭1、高次模传播光壁圆波导12和高次模截止光壁圆波导13结构的激励器2、腔盖板3构成，其中激励器2的高次模传播光壁圆波导12圆周壁上加工1至5个耦合腔4结构，1至5个耦合腔4与高次模传播光壁圆波导12圆周内壁之间加工1至5个耦合孔5结构，腔盖板3用螺钉固定在耦合腔4上，激励器2的高次模传播光壁圆波导12和高次模截止圆波导13加工成整体结构，双模波纹喇叭1与激励器2用螺钉固定连接，双模波纹喇叭1加工成波纹槽19结构，波纹槽19结构内口与激励器2的高次模传播光壁圆波导12输出端口对接连接。

本实用新型的目的还可以通过以下措施达到

本实用新型1至5个耦合腔4的每个耦合腔4的长度尺寸6为8至14毫米、宽度尺寸7为3至8毫米、深度尺寸8为1至6毫米，各个耦合腔4与耦合腔4之间的分布角度11为30至60度。

本实用新型1至5个耦合孔5的每个耦合孔5的长度尺寸9为7至12毫米、宽度尺寸10为0.5至4毫米。    

本实用新型激励器2的高次模传播光壁圆波导12的波导管纵向长度尺寸14为20至38毫米，波导管直径尺寸15为20至25毫米，高次模截止光壁圆波导13的波导管直径尺寸16为16至19毫米。

本实用新型双模波纹喇叭1的第一个波纹槽19的槽深度尺寸17为9至12毫米、槽宽度尺寸18为2至5毫米。

本实用新型相比背景技术有如下优点：

1．本实用新型由于采用了双模波纹喇叭1和激励器2结构做波纹喇叭馈源，使波纹喇叭内能同时传输主模HE₁₁模和高次模HE₂₁模两种模式的电磁波，主模产生轴对称的辐射波束，通过适当控制其对单偏置抛物面天线边缘的照射电平，保证了天线具有高增益和低旁瓣特性，天线效率达65％～70％，天线旁瓣满足国际卫星组织规定的29-251gθ入网技术规范。而高次模HE₂₁由激励器产生，通过适当控制其幅度和相对于主模的相对相位差，使其辐射场抵消单偏置抛物面天线由于其结构的非对称性而产生的交叉极化辐射场，从而使天线的交叉极化电平显著地降低，在Ku频段的发射端(14GHz～14.5GHz)500MHz的带宽内、双线极化工作状态下交叉极化峰值电平低于-30dB(相对于主波束最大值)，主波束1dB点范围内低于-33dB，完全满足国际、国内卫星组织规定的天线交叉极化入网技术规范

2．本实用新型装配结构零部件少，因此结构简单，便于加工制造及批量生产，成本低廉，适合于卫星通信系统中具有高增益、低旁瓣、低交叉极化性能的小焦距直径比的单偏置抛物面天线做波纹喇叭馈源装置。

以下结构附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型激励器2的A-A方向剖示图。