[发明专利]介质天线

权利要求书

1.一种介质天线，具有介质馈入段(2)、包括介质棒的第一过渡段(3)、构成介质喇叭的第二过渡段(4)和介质辐射段(5)，可以给馈入段(2)施加电磁辐射(6)，利用第一过渡段(3)和第二过渡段(4)传导电磁辐射(6)，然后从辐射段(5)将电磁辐射作为自由空间波辐射出去，其特征在于，将辐射段(5)设计成紧随第二过渡段(4)之后的介质管。

2.根据权利要求1所述的介质天线，其特征在于，介质管的最大壁厚经过适当选择，从而只有HE₁₁混合基本模中的电磁辐射(6)能够沿着介质管传播，介质管的壁厚特别是最多为介质管外径的5％。

3.根据权利要求1或2所述的介质天线，其特征在于，包括介质喇叭的第二过渡段(4)具有朝向辐射方向(7)逐渐张开的非线性内轮廓(8)，尤其可以根据在天线(1)的辐射方向(7)上的位置坐标，以分数指数大于1的幂函数来描述内轮廓(8)，适宜采用1.09～1.13范围内的分数指数，特别适宜采用1.10～1.12范围内的分数指数，尤其适宜采用基本上等于1/0.9的分数指数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的介质天线，其特征在于，包括介质喇叭的第二过渡段(4)具有朝向辐射方向(7)张开的线性外轮廓(9)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的介质天线，其特征在于，具有内轮廓(10)的第二过渡段(4)的介质喇叭的内轮廓(8)延伸到构成第一过渡段(3)的介质棒之中，尤其是连续延伸到构成第一过渡段(3)的介质棒之中。

6.根据权利要求5所述的介质天线，其特征在于，可以根据在天线(1)的辐射方向(7)上的位置坐标，以分数指数大于1的幂函数来描述介质棒的内轮廓(10)，适宜采用1.09～1.13范围内的分数指数，特别适宜采用1.10～1.12范围内的分数指数，尤其适宜采用的分数指数为1/0.9。

7.根据权利要求3、5和6所述的介质天线，其特征在于，以同一个幂函数来描述包括介质棒的第一过渡段(3)的内轮廓(10)和包括介质喇叭的第二过渡段(4)的内轮廓(8)。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的介质天线，其特征在于，包括介质棒的第一过渡段(3)的内轮廓(10)在过渡为馈入侧实心棒的区域中，形成一个按照四分之一波长变换器原理工作的阶梯阻抗变换器(11)，尤其是形成一个单级阶梯阻抗变换器(11)。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的介质天线，其特征在于，将介质馈入段(2)设计成按照四分之一波长变换器原理工作的阶梯阻抗变换器(12)，所述阶梯阻抗变换器(12)尤其具有横断面朝向辐射方向(7)逐渐变窄的内轮廓，尤其具有至少一个内六角外形的阶梯作为内轮廓。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的介质天线，其特征在于，将朝向自由空间的介质管形式的辐射段(5)设计成按照四分之一波长变换器原理工作的阶梯阻抗变换器(19)，所述阶梯阻抗变换器(19)尤其具有横断面朝向辐射方向(7)逐渐变宽的内轮廓，尤其在内轮廓中具有至少一个阶梯。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的介质天线，其特征在于，馈入段(2)的外径经过适当选择，从而当介质天线处在装配状态时，在馈入段(2)和馈源波导管(14)之间形成馈入段(2)能够伸入到其中的径向的间隙(13)，所述间隙(13)尤其在辐射方向(7)基本上在介质馈入段(2)中形成的阶梯阻抗变换器(12)的轴向长度范围内延伸。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的介质天线，其特征在于，第一过渡段(3)中的介质棒被一个朝向天线(1)的辐射方向(7)张开的金属喇叭颈部(15)围住，所述金属喇叭颈部(15)尤其既不延伸到在介质馈入段(2)内形成的阶梯阻抗变换器(12)的区域之中，也不延伸到第一过渡段(3)内的阶梯阻抗变换器(11)的区域之中。

13.根据权利要求12所述的介质天线，其特征在于，金属喇叭颈部(15)的最大外径最多比第一过渡段(3)内的介质棒的外径大2.5倍，适宜最多大2.3倍，最适宜大2倍。