[发明专利]一种背射式的宽带圆极化馈源

说明书

一种背射式的宽带圆极化馈源

技术领域

本发明所属微波天馈技术领域，具体是指一种用于给电小口径反射面馈电的背射式宽带圆极化馈源。

背景技术

全固态微波源具有体积小、重量轻、便于维护、可靠性高、效率较高等优势，逐渐在很多应用领域中取代了电真空管。利用大口径反射面天线辐射固态源的大功率微波时，将面临大口径反射面天线加工难度大、成本高的难题，且多个固态微波源先路合成再发射也存在损耗较高等难题。因此，采用多台单模块固态微波源馈电的电小口径反射面天线组成口径阵列，在空中实现口径合成，是实现固态源大功率微波源高增益辐射的有效途径之一。然而对于电小尺寸的反射面天线来说，如果采用前馈式馈电方式将使得馈线较长，不仅馈线插损较大，且馈线对口面也会有一定遮挡，如果采用传统的卡塞格伦天线后馈方式，副反射面将对电小尺寸口面造成较大的遮挡。因此急需一种无需副反射面的后馈式馈源，用于给电小口径反射面天线馈电。

发明内容

本发明的目的是提供一种背射式的宽带圆极化馈源，以减少馈线或副面对电小反射面天线口径的遮挡，提高口面效率，同时采用半径和螺距渐变设计，获得较宽的阻抗带宽和圆极化轴比带宽。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种背射式的宽带圆极化馈源，包括馈源支撑、射频接头、扼流同轴外筒和锥筒形介质支撑，所述馈源支撑的一端通过螺钉与天线的内弧面固定连接，馈源支撑的另一端通过螺钉与扼流同轴外筒连接；扼流同轴外筒的一端伸入在馈源支撑内部，扼流同轴外筒的另一端与锥筒形介质支撑的锥口连接；射频接头设置在扼流同轴外筒内，射频接头一端连接同轴内芯，所述同轴内芯穿过扼流同轴外筒后与锥筒形介质支撑内的导体连接。

在上述技术方案中，所述同轴内芯设置在扼流同轴外筒内，同轴内芯与扼流同轴外筒之间设置有填充介质。

在上述技术方案中，所述同轴内芯与扼流同轴外筒之间设置有若干种介电常数不同的填充介质。

在上述技术方案中，所述同轴内芯与扼流同轴外筒之间设置三种填充介质，从同轴内芯的一端到另一端依次分为三段，第一段和第三段填充介质的介电常数一致，中间段的介电常数与另两段的不同。

在上述技术方案中，所述锥筒形介质支撑内的导体螺旋状，导体为导体线绕制而成，卷绕形状为多匝半径和螺距渐变的螺旋线，螺旋半径由靠近扼流同轴外筒端开始由小变大。

在上述技术方案中，所述导体线截面包括但不限于圆形，方形或三角形。

在上述技术方案中，所述扼流同轴外筒中间的外周环侧设置有折叠的两个金属环槽，环槽开口方向相反。

在上述技术方案中，所述扼流同轴外筒与锥筒形介质支撑接触的一端设置有螺旋切口。

在上述技术方案中，所述扼流同轴外筒螺旋切口的螺旋方向向与螺旋导体的螺旋方向一致。

在上述技术方案中，背射式的宽带圆极化馈源的效相位中心与天线反射面的焦点重合。

本发明的工作原理：馈源安装在电小口径抛物反射面的底部，微波通过射频接头馈入后，经介质填充的同轴传输线传输到螺旋导体上，以背向形式辐射到反射面。其中扼流同轴外筒的端口为螺旋切口，旋向与螺旋导体旋向一致，以降低同轴端口的开路反射；同轴介质填充中插入一段不同介电常数的阻抗匹配段，以实现馈源的宽频带阻抗匹配；扼流同轴外筒的外围有一圈摺叠的环形槽，用于阻断沿外壁爬行的电流，避免扰乱馈源的方向图。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明结构简单、易于实现、工作频带宽，非常适合作为电小反射面天线的馈源，可广泛应用于大功率微波发射系统、雷达系统等领域。通过本发明的结构以减少馈线或副面对天线口径的遮挡，提高口面效率，同时采用半径和螺距渐变设计，可获得较宽的阻抗带宽和圆极化轴比带宽。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是扼流同轴外筒结构图；

图3是扼流同轴外筒的螺旋切口；

图4是馈源的端口反射系数曲线；

图5是反射面天线在+Z轴方向上的增益随频率变化曲线；

图6是反射面天线在+Z轴方向上的轴比随频率变化曲线；

其中：1是螺栓；2是馈源支撑；3是射频接头； 4是紧固螺钉；5是扼流同轴外筒；6是填充介质a；7是同轴内芯；8是填充介质b； 9是填充介质c； 10是螺旋导体；11是锥筒形介质支撑。

具体实施方式