[发明专利]一种宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源

权利要求书

1.一种基于宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：四脊喇叭天线与加脊正交模式变换器一体化，四脊喇叭天线与加脊正交模式变换器之间通过配合两者的四侧脊(1)与口面轮廓直接连接，加脊正交模式变换器中间的匹配棱台(2)，以四脊喇叭天线与加脊正交模式变换器的交界面为基准，延伸出喇叭天线的中心脊(3)；四脊喇叭天线的四个采用特定曲线的四侧脊(1)分别垂直安装在喇叭壁(5)的内壁上；四脊喇叭天线正常向外辐射的锥削端面，即包含了喇叭壁(5)与四侧脊(1)两者的端口截面，有一段垂直向外延伸的扩展口面(4)；加脊正交模式变换器，通过单脊，即包含了四脊喇叭天线与正交模式变换器两者四侧脊(1)的单个脊片与匹配棱台(2)在喇叭壁(5)的波导内壁形成的窄缝(6)对脊喇叭天线馈电，并与喇叭天线的中心脊(3)与四侧脊(1)之间的缝隙对齐，正交模式变换器的波导截面是矩形或椭圆形；正交模式变换器经过耦合网络后固定为双脊波导，通过双脊馈源波导馈电；

所述的加脊正交模式变换器馈电的脊喇叭天线中，脊喇叭天线的四侧脊(1)轮廓曲线按照固定的指数曲线渐变，指数曲线方程为y＝a1*e^(k*(x))+b1*(x)；构成中心脊(3)的脊片轮廓曲线则分为两段，分别由底部的一次函数曲线y＝a2+b2*(x)与顶部的样条函数曲线组合而成，样条函数曲线由三点确立，起始点为一次函数曲线的顶点，截止点为中心脊(3)两脊片顶部重合面上小棱台的端点，样条函数曲线中间的插值点由中心脊(3)的最大锥削决定。

2.根据权利要求1所述的宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：所述的加脊正交模式变换器馈电的脊喇叭天线中，呈喇叭状向外辐射的喇叭壁(5)成方锥形或是圆台形，方锥高度在0.62λ～0.64λ之间，口面宽度在0.35λ～0.38λ之间，壁厚度在1.5～2.5mm之间，λ代指馈源工作频带上对应的截止频率。

3.根据权利要求1所述的宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：所述的加脊正交模式变换器馈电的脊喇叭天线中，四侧脊(1)的厚度在0.05λ～0.053λ之间，脊在喇叭天线底部与正交模式变换器交界面处的起始长度在0.12λ～0.123λ之间，喇叭天线的四侧脊(1)与正交模式变换器的四侧脊(1)对齐连接。

4.根据权利要求1所述的宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：所述的加脊正交模式变换器馈电的脊喇叭天线中，喇叭天线的中心脊(3)由两片正交的脊片构成主干，在两脊片顶部的重合面上载有一段小棱台；脊片的厚度在0.05λ～0.056λ之间，高度在0.56λ～0.6λ之间，其起始长度于喇叭天线底部与正交模式变换器交界面处在0.03λ～0.036λ之间，顶部的小棱台，其底面口径长度与脊片的起始长度相同在0.03λ～0.036λ之间，高度在0.046λ～0.053λ之间，从棱台顶部到棱台底部锥削在7.5°～8.5°之间。

5.根据权利要求1所述的宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：所述的加脊正交模式变换器馈电的脊喇叭天线中，喇叭天线垂直向外延伸的扩展口面(4)，是通过从喇叭天线正常向外辐射的锥削端面，即包含喇叭壁(5)与四侧脊(1)两者的端口截面向外延伸形成，延伸高度在0.046λ～0.053λ之间。

6.根据权利要求1所述的宽带加脊正交模式变换器馈电的双极化馈源，其特征在于：所述的加脊正交模式变换器中，由位于中心的匹配棱台(2)与周围的四侧脊(1)构成的窄缝(6)，对脊喇叭天线进行馈电，同时获得良好的匹配；匹配棱台(2)的底面直径在0.22λ～0.23λ之间，与四侧脊(1)构成的窄缝(6)宽度在0.0088λ～0.0089λ之间；加脊正交模式变换器经由折叠枝节(7)连接椭圆截面的单脊波导，有效节省了在XoY平面上占有的空间，其中单脊波导中脊与波导内壁形成的窄缝(6)宽度在0.0073λ～0.008λ之间。