[实用新型]一款低副瓣高增益赋形透镜天线

说明书

本实用新型涉及一低副瓣高增益赋形天线，其特征在于，包括馈源介质棒天线、波导过渡段、赋形透镜，所述馈源介质棒天线与波导过渡段相连接，并与赋形透镜间隔相应距离放置。所述馈源介质棒天线包括方波导、圆锥喇叭、以及锥削渐变介质波导，所述馈源介质棒天线通过法兰盘与波导过渡段连接。与现有技术相比，本实用新型具有高增益、低副瓣、低成本、易加工制作等优点。

技术领域

本实用新型涉及通信、天线和雷达技术领域，尤其是涉及一款低副瓣高增益赋形透镜天线。

背景技术

雷达逐渐进入人们的视野，在灾害性天气分析与预报、污染监测等方面起重要的风廓线为人类提供了巨大的帮助。不同于传统测风工具的测试数据误差大，成本较高，风廓线对于诸多气象要素具有良好的探测性能，逐渐进入测风领域。风廓线雷达是应用于测风领域的新型雷达系统，其探测基础为雷达发射电磁波，探测大气湍流所造成的电磁回波，湍流的后向散射回波相对于其他目标物的后向散射回波小得多。因此应用于风廓线雷达的天线需要具备高增益、低副瓣、低成本、口径场满足特殊的场分布的特点。

通常应用于风廓线雷达的天线为相控阵天线与抛物面天线。能够获得以上要求的技术指标，且具有波束指向高精度的特点。但目前应用于风廓线雷达的此两类天线成本高，收发隔离度较低，体积过大应用场景受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种易加工、成本低廉、高增益、低副瓣、满足特殊场分布的赋形透镜天线。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低副瓣高增益赋形透镜天线，其特征在于，包括馈源介质棒天线、波导过渡段、赋形透镜，所述馈源介质棒天线与波导过渡段相连接，并与赋形透镜间隔相应距离放置。

进一步地，所述馈源介质棒天线包括方波导、圆锥喇叭以及锥削渐变介质波导，方波导与圆锥喇叭相连接且由硬铝制成，锥削渐变介质波导插入圆锥喇叭中。

进一步地，所述波导过渡段结构包括两段波导渐变结构与相关固定连接件，两端波导渐变结构等长，通过其两次转接结构最终与WR42标准波导相连接。

进一步地，所述锥削渐变介质波导包括圆锥段、圆柱段、圆台段，采用机加工的形式加工成一体。

进一步地，所述馈源介质棒天线介质波导圆台段底部与圆锥喇叭末端平齐，插入金属结构件中。

进一步地，所述锥削渐变介质波导由Rexolite 1422机加工而成。

进一步地，所述赋形透镜距离馈源介质棒天线顶端距离140mm

进一步地，所述赋形透镜由聚四氟乙烯(PTFE)制成。

与现有技术相比，本实用新型可用于实现高增益、低副瓣、波束指向性高，具有如下有益效果：

(1)本实用新型基于风廓线雷达天线的实际应用以及低成本、易制作的前提下，通过馈源介质棒天线、波导过渡结构、波导同轴转换器件以及赋形透镜这些结构的设计，设计获得高增益、低副瓣、低成本的赋形透镜天线。

(2)本实用新型的天线增益为35dBi，副瓣电平为-26dBi，波束宽度为4°

(3)本实用新型的天线口径为330mm，馈源介质棒天线顶端距离赋形透镜的中心位置为140mm，口径效率高于60％

(4)本实用新型的馈源介质棒天线采用同轴馈电的形式，根据波导同轴转换器设计两端转接过渡结构，与转接器波导口尺寸一致，在转接结构的设计中选择合适的尺寸使得插入损耗尽可能的小。馈源的远场增益为 15.4dBi，3dB波瓣宽度为35°，副瓣电平为-26.1dB。

附图说明

图1为本实用新型的低副瓣高增益赋形透镜天线的整体结构图；