專利名稱：一種改進(jìn)的小孔徑變形卡塞格倫天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是關(guān)于對(duì)信號(hào)接收/發(fā)射用卡塞格倫天線的改進(jìn)，尤其涉及一種小口徑單修變卡塞格倫天線。
背景技術(shù)：
卡塞格倫天線是雷達(dá)等通訊系統(tǒng)中常用的天線之一，標(biāo)準(zhǔn)的卡塞格倫天線反射主面為旋轉(zhuǎn)拋物面，副面為旋轉(zhuǎn)雙曲面。然而標(biāo)準(zhǔn)的卡塞格倫天線，在天線主面直徑與波長之比小于30(稱小孔徑)時(shí)，天線對(duì)相位幅度反應(yīng)敏感，天線效率相對(duì)較低，效率一般在50％以下。因此為提高小孔徑天線聚焦性能，人們通常通過對(duì)天線的主和/或副面進(jìn)行一些修正，以提高其效率，常用的修正有對(duì)拋物主面或雙曲副面進(jìn)行單修，也有修正兩者(雙修)。其中小孔徑天線通常采用單修雙曲副面方式來提高天線效率，雙曲副面單修，是將旋轉(zhuǎn)雙曲面外端邊緣部分修正成直線結(jié)構(gòu)，構(gòu)成雙曲面與直線錐臺(tái)組合體(如圖1)。然而這種雙曲面與直線錐臺(tái)組合體副面，實(shí)測(cè)顯示口面幅度錐削分布和相位分布均勻性仍不夠理想，仍然影響天線性能。
其次，人們?yōu)楦纳菩】讖教炀€饋電時(shí)頻帶、駐波、交叉極化、旁瓣電平偏低的缺陷，提出將卡塞格倫天線圓錐形喇叭口光面改為等寬等深的橫向齒結(jié)構(gòu)(如圖3)，此喇叭口結(jié)構(gòu)雖然饋電性能有所提高，但仍然與理想狀態(tài)有差距。
再就是，現(xiàn)有卡塞格倫天線的副面是通過支撐板，由三條或四條支桿支撐在主面上(如圖5)，這種支撐結(jié)構(gòu)的支撐桿及支撐板的陰影面積較大，會(huì)影響口面分布和天線的有效輻射面積，破壞系統(tǒng)的駐波性能；此外這種支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)重量相對(duì)較大，不利于車、船載小型化天線的動(dòng)平衡，并且此種支撐結(jié)構(gòu)也不利于副面的調(diào)整。
因此，上述單修卡塞格倫天線仍有值得改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種口面幅度錐削分布和相位分布均勻性都好的小孔徑變形卡塞格倫天線。
實(shí)用新型的另一目的在于提供一種饋電頻帶、駐波、交叉極化、旁瓣電平更高的小孔徑變形卡塞格倫天線。
實(shí)用新型的再一目的在于提供一種可有效減少陰影，方便副面調(diào)整，并可減輕系統(tǒng)重量的小孔徑變形卡塞格倫天線。
實(shí)用新型第一目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是將單修卡塞格倫天線副面外端邊緣直線錐臺(tái)段，改為圓弧旋轉(zhuǎn)段，從而使主面的口面場分布更趨于理想化，提高小孔徑天線的聚焦性能，使天線的增益、頻帶、旁瓣電平、駐波比、交叉極化得到全面提升。具體說，實(shí)用新型小孔徑變形卡塞格倫天線，包括旋轉(zhuǎn)拋物主面，雙曲副面反射體及饋源喇叭，其特征在于所說雙曲副面反射體外端邊緣為圓弧面旋轉(zhuǎn)段，使副面反射體變形為前雙曲面后圓弧面的旋轉(zhuǎn)組合體。實(shí)用新型副面反射體中央部仍保留雙曲旋轉(zhuǎn)體，有效保證了原有的散射特性，邊緣部修正成圓弧面旋轉(zhuǎn)體，可使主面口徑場幅度錐削分布與相位均勻分布，口面的反射線達(dá)到平行，改善了接收/發(fā)射天線的增益、頻帶、駐波、交叉極化、旁瓣電平。
經(jīng)測(cè)定，實(shí)用新型所說副面反射體圓弧面旋轉(zhuǎn)段，尤以占副面軸向長度的30-40％為優(yōu)，這樣既保證了雙曲副面的散射特性，又使得邊緣照射性能得到改善。
實(shí)用新型為進(jìn)一步提高饋電時(shí)頻帶、駐波、交叉極化、旁瓣電平，還可將饋源喇叭內(nèi)壁由等寬等深的橫向齒形結(jié)構(gòu)，改為漸變的豎齒結(jié)構(gòu)，所說漸變豎齒，指槽深與槽寬自喇叭口由外到內(nèi)逐漸變化，其變化趨勢(shì)為槽深逐漸加深，槽寬逐漸變窄，且各齒尖在同一斜線上。
實(shí)用新型第三目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是將副面直接支撐固定在饋源上，使支撐桿陰影大大減少，天線重量減輕。其次副面固定支架與饋源波導(dǎo)管較好采用套筒式滑動(dòng)調(diào)整結(jié)構(gòu)，不僅可有效保證副面的軸向調(diào)整，而且可使副面由原來的三維或四維調(diào)整，簡化為一維軸向調(diào)整。
實(shí)用新型由于將單修卡塞格倫天線副面雙曲面與直線錐臺(tái)面旋轉(zhuǎn)組合體結(jié)構(gòu)，改為雙曲面與圓弧面旋轉(zhuǎn)組合體結(jié)構(gòu)，從而使天線口徑上的相位和幅度分布接近或達(dá)到理想程度，使小孔徑天線的聚焦性能得到改善進(jìn)一步完善，達(dá)到高效率，高增益的目的。饋源喇叭內(nèi)側(cè)漸變豎齒波紋結(jié)構(gòu)，不僅加工容易，而且提高了整個(gè)天線系統(tǒng)的電氣性能。按實(shí)用新型結(jié)構(gòu)制作的主面口徑0.8m的天線，其效率高達(dá)78.9％，開創(chuàng)了高效率小孔徑天線設(shè)計(jì)先例。副面支撐由原來的三桿或四桿支撐在主面上，改為套筒滑動(dòng)固定在饋源上，結(jié)構(gòu)簡單，不僅有效減少了支撐桿及支撐板造成的陰影面積，而且可使副面由三維調(diào)整變?yōu)橐痪S軸向調(diào)整，參數(shù)調(diào)整容易，還降低了天線系統(tǒng)的重量，有利于天線在移動(dòng)載體天線控制平臺(tái)上的動(dòng)平衡。
以下結(jié)合一個(gè)較佳非限定性實(shí)施例，進(jìn)一步說明實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，但實(shí)施例并不是對(duì)實(shí)用新型技術(shù)方案的限定。


圖1為已有技術(shù)副面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)用新型實(shí)施例副面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為已有技術(shù)等寬等深橫向齒波紋饋源喇叭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實(shí)用新型實(shí)施例漸變豎齒波紋饋源喇叭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為已有技術(shù)天線副面支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為實(shí)用新型實(shí)施例副面支撐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6A部副面固定支架與饋源波導(dǎo)管套筒式滑動(dòng)固定結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見圖2、4、6、7，實(shí)用新型小孔徑變形卡塞格倫天線，包括旋轉(zhuǎn)拋物主面7，副面1，饋源喇叭4，副面固定連桿8。副面由中央部(前部)旋轉(zhuǎn)雙曲面2和外端邊緣(后部)圓弧面旋轉(zhuǎn)段3組成，其中圓弧面旋轉(zhuǎn)段占副面軸向長度30-40％；饋源喇叭4內(nèi)錐面有漸變豎齒5組成，漸變豎齒槽深自喇叭口由外到內(nèi)逐漸加深，漸變豎齒槽寬自喇叭口由外到內(nèi)逐漸變窄，各齒尖6在同一斜線上。副面通過連桿8、套環(huán)10滑動(dòng)套插于饋源波導(dǎo)管9上，形成可調(diào)滑動(dòng)固定。
為方便描述，實(shí)用新型所說副面與副面反射體為同義語。
權(quán)利要求1.一種小孔徑變形卡塞格倫天線，包括旋轉(zhuǎn)拋物主面，雙曲副面反射體及饋源喇叭，其特征在于所說雙曲副面反射體外端邊緣為圓弧面旋轉(zhuǎn)段，使副面反射體變形為前雙曲面后圓弧面的旋轉(zhuǎn)組合體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述小孔徑變形卡塞格倫天線，其特征在于所說圓弧面旋轉(zhuǎn)段占副面軸向長度的30-40％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述小孔徑變形卡塞格倫天線，其特征在于所說副面直接支撐固定在饋源上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述小孔徑變形卡塞格倫天線，其特征在于所說副面固定支架與饋源波導(dǎo)管呈套筒式滑動(dòng)固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述小孔徑變形卡塞格倫天線，其特征在于所說饋源喇叭內(nèi)錐面呈漸變豎齒結(jié)構(gòu)，所說漸變?yōu)樽岳瓤谟赏獾絻?nèi)豎齒槽深逐漸加深，豎齒槽寬逐漸變窄，所說各齒尖在同一斜線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述小孔徑變形卡塞格倫天線，其特征在于所說饋源喇叭內(nèi)錐面呈漸變豎齒結(jié)構(gòu)，所說漸變?yōu)樽岳瓤谟赏獾絻?nèi)豎齒槽深逐漸加深，豎齒槽寬逐漸變窄，所說各齒尖在同一斜線上。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于對(duì)信號(hào)接收/發(fā)射用卡塞格倫天線的改進(jìn)，尤其涉及一種高效率小孔徑單修變卡塞格倫天線，其特征是天線雙曲副面邊緣為圓弧面旋轉(zhuǎn)段，將副面變形為前雙曲面后圓弧面的旋轉(zhuǎn)組合體，使小孔徑天線口徑上的相位和幅度分布接近或達(dá)到理想程度，聚焦性能得到進(jìn)一步完善。饋源喇叭內(nèi)錐面修改為槽深逐漸加深、槽寬逐漸變窄、各齒尖在同一斜線上的漸變豎齒結(jié)構(gòu)，更是提高了整個(gè)天線系統(tǒng)的電氣性能，按實(shí)用新型結(jié)構(gòu)制作的主面口徑0.8m的天線，其效率高達(dá)78.9％，達(dá)到高效率，高增益。副面直接滑動(dòng)固定在饋源上，不僅有效減少了支撐系統(tǒng)的陰影面積，而且可使副面由三維調(diào)整變?yōu)橐痪S軸向調(diào)整，還降低了天線系統(tǒng)的重量。
文檔編號(hào)H01Q19/12GK2610506SQ03220870
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者陳代宗, 吳仲群, 秦允錦, 董乃涵 申請(qǐng)人:北京科迪安科技有限公司, 無錫市科迪安科技有限公司