[发明专利]一种圆锥喇叭天线

说明书

本发明公开了一种圆锥喇叭天线，属于卫星通信和微波通信技术领域。其包括圆锥喇叭口、低频谐振腔和高频谐振腔，高频谐振腔的直径小于低频谐振腔的直径；低频谐振腔的腔壁上设有两个第一耦合槽，每个第一耦合槽的耦合端口处均设有一个沿谐振腔周向延伸的第一弧形沟槽，高频谐振腔的腔壁上设有两个第二耦合槽，每个第二耦合槽的耦合端口处均设有一个沿谐振腔周向延伸的第二弧形沟槽，第二弧形沟槽的延伸方向与第一弧形沟槽的延伸方向相反；低频谐振腔中插入有低频极化探针，高频谐振腔中插入有高频极化探针，两个第一耦合槽所确定的平面与低频极化探针呈45度夹角，高频极化探针与低频极化探针呈90度夹角。该天线结构简单、紧凑，辐射效率高。

技术领域

本发明涉及卫星通信和微波通信技术领域，特别是指一种圆锥喇叭天线。

背景技术

目前，通信频段越来越向高频段发展。相比于工作在L、S波段的天线，工作在Ku、Ka波段的天线要求具有尺寸小、增益高、点波束的特性。特别地，其收发工作频段距离较远，需要天线双频工作，且需要圆极化辐射。现有技术中能够实现上述性能的天线主要有以下几种天线形式，但都各有优缺点：

1、波导缝隙天线，该形式天线在波导宽边或窄边上具有开缝，该天线通常有行波、驻波两种阵列形式。该天线辐射单元缝隙的增益相对较低，通常只有7dB左右。此外，由于该天线为串馈形式，其带宽内会出现频扫现象，这样，随着工作频率的增高，对加工精度的要求也越高，需借助较高的焊接工艺加工制造。故这种天线的成品率较低，成本较高，且实现双频圆极化共口径辐射的难度较大。

2、微带贴片天线，该形式天线具有轮廓低、可集成有源器件、可实现辐射单元与网络一体化设计的特点，但该天线的介质损耗较大，且存在漏波效应，天线单元增益低、馈电网络损耗大，不利于实现高增益天线设计。

3、反射面天线，该形式天线在Ka频段具有很好的射频性能，差损低、辐射效率高、实现圆极化辐射的技术较为简单，但该形式天线物理尺寸较大，不适用于一些空间狭小的场合。

4、透镜天线，该形式天线与反射面天线类似，通常采用馈源照射介质球、介质饼的方式，使波束聚焦，从而实现高增益照射的目的，但是，该天线同样具有天线体积尺寸过大的问题，无法实现波束调整的功能。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种圆锥喇叭天线，该天线为双频圆极化辐射，具有损耗低、辐射效率高、隔离度高、结构紧凑的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种圆锥喇叭天线，其包括从上到下顺次共轴设置的圆锥喇叭口1、圆柱形的低频谐振腔2和圆柱形的高频谐振腔3，高频谐振腔3的直径小于低频谐振腔2的直径；

低频谐振腔2的腔壁上设有两个彼此正对的沿谐振腔轴向延伸的第一耦合槽8，每个第一耦合槽8的耦合端口处均设有一个沿谐振腔周向延伸的第一弧形沟槽6，两个第一弧形沟槽6的延伸方向相同；高频谐振腔3的腔壁上设有两个彼此正对的沿谐振腔轴向延伸的第二耦合槽9，每个第二耦合槽9的耦合端口处均设有一个沿谐振腔周向延伸的第二弧形沟槽7，两个第二弧形沟槽7的延伸方向相同，第二弧形沟槽7的延伸方向与第一弧形沟槽6的延伸方向相反；两个第一耦合槽8所确定的平面与两个第二耦合槽9所确定的平面垂直；

低频谐振腔2中沿径向插入有低频极化探针4，高频谐振腔3中沿径向插入有高频极化探针5，两个第一耦合槽8所确定的平面与低频极化探针4呈45度夹角，高频极化探针5与低频极化探针4呈90度夹角。