[发明专利]Ku波段双极化辐射计天线馈源

说明书

本发明公开了一种Ku波段双极化辐射计天线馈源，包括通过3D打印一体化连接的波纹圆锥喇叭天线、方圆转换器、正交模耦合器；所述正交模耦合器包括两个正交的角锥、2个矩形波导及一个方波导，所述方圆转换器的圆口与波纹圆锥喇叭天线的圆口连接，方口与正交模耦合器方波导的一端连接，正交模耦合器方波导的另一端与水平角锥的方口连接，水平角锥的矩形口与第一矩形波导连接，垂直角锥于水平角锥的中间与水平角锥正交，相交处为一矩形口，垂直角锥的另一端与第二矩形波导连接，两个矩形波导的另一波导口分别作为输出端口。本发明天线、转换器、耦合器一体化设计，无需组装，且3D打印材质轻，成本低。

技术领域

本发明涉及天线馈源技术，尤其是Ku波段双极化辐射计天线馈源。

背景技术

传统的用于微波毫米波器件的加工方法是利用CNC(Computerized NumericalControl，计算机数字化控制)铣削的减材制造工艺，使用的原材料一般是导电性较好的金属，如铜和铝等。通过构建一些特殊的物理结构(分布参数电路)来等效实现集总电路的功能。因此，要实现一个微波器件的功能必须满足两个条件，一是器件要有特定的结构框架，二是与电磁波接触的部分必须是低损耗的良导体。

但是，传统微波毫米波器件的制造工艺存在三方面弊端：一、由于金属材质本身的密度往往过大，导致加工器件的重量大，不利于在飞机、卫星上的装配及一些用于实验测试的微波器件的携带。二、传统CNC铣削的减材制造工艺往往产生大量的金属耗材，会大大增加微波毫米波器件批量生产的成本。三、制造周期长。

反射面天线最主要的馈源形式是喇叭天线，其性能好坏决定了整个前端系统的性能。喇叭天线作为反射面天线馈源时，要求它具有较高的相位中心稳定度以及近似圆对称的初级方向图，而传统的喇叭天线馈源的辐射方向图在各个平面内是不相同的，E面和H面的相位中心也不重合，不符合反射面天线对称馈源性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种Ku波段双极化辐射计天线馈源。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

Ku波段双极化辐射计天线馈源，包括通过3D打印一体化连接的波纹圆锥喇叭天线、方圆转换器、正交模耦合器；所述正交模耦合器包括两个正交的角锥、2个矩形波导及一个方波导，所述方圆转换器的圆口与波纹圆锥喇叭天线的圆口连接，方口与正交模耦合器方波导的一端连接，正交模耦合器方波导的另一端与水平角锥的方口连接，水平角锥的矩形口与第一矩形波导连接，垂直角锥于水平角锥的中间与水平角锥正交，相交处为一矩形口，垂直角锥的另一端与第二矩形波导连接，两个矩形波导的另一波导口分别作为输出端口。

本发明通过波纹圆锥喇叭同时接收水平极化和垂直极化信号，经方圆转换器后过渡到正交模耦合器，再经过正交模耦合器把两种正交的极化信号分离，通过不同的波导口输出优选地，其3D打印材质为耐高温树脂，后电镀一层电导率为1.75×10^-8Ωm的黄铜。

优选地，3D打印材质为耐高温树脂，整个天线馈源腔体内部电镀一层电导率为1.75×10^-8Ωm的黄铜。

优选地，所述波纹圆锥喇叭为大张角喇叭，张角θ在20度到50度之间，开槽的方式是沿喇叭天线内表面平行喇叭轴线方向等间距开三个开槽深度及宽度相同的槽。

优选地，喇叭口到第一个开槽位置设有0.18-0.3个最大波长过渡带，开槽深度h为0.25-0.5个中心频率波长，相邻两槽的间距d为0.1-0.2个中心频率波长，开槽宽度m为0.7-1.0个相邻两槽的间距d。

优选地，所述方圆转换器的长度为1.5个中心频率波长。

优选地，所述正交模耦合器方波导长度为0.5个中心频率波长，水平角锥长度为1.5个中心频率波长，垂直角锥的长度为1个中心频率波长，两角锥相交的矩形口的长Ls为0.52个中心频率波长，宽Ws为0.22个中心频率波长。