[发明专利]一种结合前馈式与后馈式的双频抛物面天线

说明书

本发明公开一种结合前馈式与后馈式的双频抛物面天线，包括：前馈式馈源和后馈式馈源，所述前馈式馈源和所述后馈式馈源共用同一个反射表面；其特征在于，在所述反射表面内安装有金属支撑架；所述前馈式馈源安装在所述金属支撑架的顶部，包括组装在一起的极化分离器和辐射盘；所述后馈式馈源位于所述前馈式馈源的后方，包括波导管、副反射表面、以及将所述波导管的一端和所述副反射表面连接的介质辐射头；所述辐射盘与所述副反射表面同轴设置，且所述辐射盘的正投影面积＞所述副反射表面的正投影面积。本发明具有结构简单，加工简单，低成本，性能优越等优点。

技术领域

本发明涉及微波天线技术领域，尤其涉及一种结合前馈式与后馈式的双频抛物面天线。

背景技术

随着现代科学技术的飞速发展，抛物面天线在现代天线技术以及军事科研领域的地位日益重要。抛物面天线作为通信领域天馈系统中最早的天线类型之一，其结构一般由反射面、馈源、天线罩等组成。这类天线具有非常尖锐的辐射方向图，因此常被用于空间直线长距离通信。抛物面天线在通信系统中的作用就如同运输工具，它将电路中的高频振荡电流或者馈线上的导行波有效地转变为某种极化的空间电磁波，或者将某种极化的空间电磁波有效地转变为电路中的高频振荡电流或馈线上的导行波。

发明内容

目前，抛物面天线作为微波中继传输中最普及的应用，受限于安装位置资源，为了能够在有限的安装位置资源布置更多的天线和频谱资源，双频抛物面天线成为了研发的一个重要方向。双频抛物面天线能够在同一个天线结构主体上同时应用多个频段，能节省空间资源的同时还能有效地提升微波网络容量。但现有的前后馈结构的双频天线结构大都处于理论阶段，且两个频段的反射系数|S11|很难做低，一般＞-10dB，性能较差，难以实际应用。特别是随着5G天线和微波天线的发展，如何设计一种兼容5G和80G的前、后馈双频天线结构是亟待解决的技术问题。

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、性能容易实现、且能兼容5G和80G两个差异较大频段的前后馈双频抛物面天线。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种结合前馈式与后馈式的双频抛物面天线，包括：前馈式馈源和后馈式馈源，所述前馈式馈源和所述后馈式馈源共用同一个反射表面；其特征在于，在所述反射表面内安装有金属支撑架；所述前馈式馈源安装在所述金属支撑架的顶部，包括组装在一起的极化分离器和辐射盘；所述后馈式馈源位于所述前馈式馈源的后方，包括波导管、副反射表面、以及将所述波导管的一端和所述副反射表面连接的介质辐射头；所述辐射盘与所述副反射表面同轴设置，且所述辐射盘的正投影面积＞所述副反射表面的正投影面积。

作为上述方案的进一步说明，所述金属支撑架的底部通过支撑底座与所述反射表面连接固定，所述波导管的另一端与所述支撑底座连接固定。

作为上述方案的进一步说明，所述前馈式馈源为波纹槽馈源；所述极化分离器的主波导是直径为0.6～1.1λ的圆波导，所述辐射盘为配置在主波导口部的带扼流槽的辐射盘，，从而产生一个平而宽的辐射方向图。

作为上述方案的进一步说明，所述主波导以TE11模为主模。

作为上述方案的进一步说明，在所述主波导内设有若干根相互平行的金属针，各所述金属针位于所述极化分离器的水平极化输出端口和垂直极化输出端口之间，能够有效地提高隔离度，防止两个波导口之间的能量相关干扰。

作为上述方案的进一步说明，所述前馈式极化分离器与所述辐射盘之间设有阶梯渐进转换段，以实现阻抗匹配。

作为上述方案的进一步说明，所述前馈式馈源采用同轴馈电；在所述极化分离器上设有同轴连接器，在所述同轴连接器上连接有同轴电缆线。本发明中，前馈式馈源采用同轴馈电，在仿真时需采用集总端口激励。采用同轴电缆线连接，生产成本较低，但损耗较大。同轴线主要以TEM模工作，但也会出现TE模和TM模，TE模和TM模是同轴线的高次模，本设计运用同轴线的高次模为主模传输。