[发明专利]一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线

权利要求书

1.一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征是，包括矩形开口脊波导、对称双脊结构、末端环形封闭圈、封闭圈支撑件和同轴馈电结构；

所述矩形开口脊波导整体呈长方体，其第一端封闭，第二端具有开口；矩形开口脊波导的中间有两条对称的脊，矩形开口脊波导的安装脊的侧壁以及对应的脊上开有一具有阶梯的通孔，通孔的第一阶的直径大于通孔的第二阶的直径；

所述对称双脊结构包括两片对称的脊板，每片脊板的外脊线为直线，内脊线为由两种函数构成的脊曲线，下段脊曲线为指数函数曲线，上段脊曲线为椭圆函数曲线；

所述对称双脊结构的两片对称脊板上均有一段脊端加载，脊端加载的形状由三阶贝塞尔函数曲线决定；

所述末端环形封闭圈在脊的末端构造了环形结构，作为喇叭天线的最外侧开口；

所述封闭圈支撑件呈开口撑杆形状，安装在矩形开口脊波导上支撑末端环形封闭圈；

所述同轴馈电结构通过矩形开口脊波导侧壁上的阶梯状通孔与另一片脊板进行电学连接。

2.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征是：矩形开口脊波导中的脊在垂直方向上呈阶梯状，脊靠近矩形开口波导第一端的宽度小于脊靠近第二端的宽度。

3.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征为：矩形开口脊波导安装脊的侧壁的长度大于没有安装脊的侧壁的长度。

4.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征为：对称双脊的内脊线的曲线变化段靠近矩形开口波导的一段为指数函数曲线，其在YOZ面的函数表达式为：

其中，z为脊线上点的z轴坐标，取值范围为其中h₁为矩形开口脊波导的高度、h₂为矩形开口脊波导开口端至喇叭开口端的垂直距离，K₁、K₂、K₃为确定该段脊线形状的参数。

5.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征为：对称双脊的内脊线的曲线变化段靠近末端环形封闭圈的一段为椭圆函数曲线，其在YOZ面的函数表达式为：

其中φ为该段内脊线在YOZ面内扫过的角度，范围为外脊线与Y轴夹角至180°，参数a由下式定义：

其中

参数b由下式定义：

其中φ₁为外脊线与Y轴的夹角。

6.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征为：

对称双脊结构的两片脊板上均具有一段脊端加载，其形状由三阶贝塞尔函数决定，该曲线在YOZ面的函数表达式为：

y＝(1-α)³×y₁+3×α×(1-α)²×y₂+3×α²×(1-t)×y₃+α³×y₄

z＝(1-α)³×z₁+3×α×(1-α)²×z₂+3×α²×(1-t)×z₃+α³×z₄

其中，参数α的取值范围为0α1，内脊线的曲线变化段起点为A点，坐标为(y₁,z₁)；内脊线的终点为D点，坐标为(y₄,z₄)；然后再YOZ平面内选取两点B和C，B点坐标为(y₂,z₂)，C点坐标为(y₃,z₃)，通过调节B点和C点的位置参数来调节脊端加载的形状。

7.权利要求1所述的一种具有脊端加载的超宽带双脊喇叭天线，其特征为：对称双脊结构的顶端高于末端环形封闭圈。