CN105896089A - 一体化圆极化天线 - Google Patents
一体化圆极化天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105896089A CN105896089A CN201510036147.0A CN201510036147A CN105896089A CN 105896089 A CN105896089 A CN 105896089A CN 201510036147 A CN201510036147 A CN 201510036147A CN 105896089 A CN105896089 A CN 105896089A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- feed
- circular
- polarized antenna
- integration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种一体化圆极化天线,用于采用一体化圆极化结构,获得宽带、轻量化的天线,其包括:馈源、馈电波导、销钉、和波导法兰,其中,馈源、馈电波导、和波导法兰为一体化结构,无需紧固件辅助连接装配。因此,本发明所提出的一体化圆极化天线,实现了宽带、轻量化等性能,同时具有结构简单、刚度好、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明属于天线与微波技术领域,涉及航天飞行器天线技术,具体地,涉及一种一体化圆极化天线,用于采用一体化圆极化结构,获得宽带、轻量化的天线。
背景技术
圆极化天线是常见的天线类型,在较低的工作频段,例如UHF波段、L波段、S波段,一般采用螺旋天线、微带天线等线天线来实现;而在较高的工作频段,例如C波段、X波段、Ku波段、Ka波段,由于波长很短,不再适宜选用线天线的形式,或者线天线的使用会受到功率容量、带宽等诸多因素的限制,而一般采用喇叭天线来实现。
喇叭天线属于面天线的一种,通过喇叭口面上的电磁场形成辐射。圆极化喇叭天线一般包括:喇叭、圆极化器、方圆变换段等,结构较为复杂,且各部分都是独立的零件,通过机械连接装配组合在一起,连接结构、纵向尺寸、质量都较大,不利于天线的应用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提出了一种结构一体化圆极化天线,以及实现宽带、轻量化等性能,同时具有结构简单、刚度好、可靠性高等优点。
本发明提供了一种一体化圆极化天线,用于采用一体化圆极化结构,获得宽带、轻量化的天线,其包括:馈源、馈电波导、销钉、和波导法兰,其中,馈源、馈电波导、和波导法兰为一体化结构,无需紧固件辅助连接装配。
具体地,馈源由喇叭、扼流圈、和极化齿组成,其中,馈源上还开有用于使销钉***的销钉孔,并且其内部还具有圆波导。
喇叭具有两个过其旋转对称轴并互相正交的两个参考面。极化齿所在的平面与两个参考面中一个成预定角度,其中,当预定角度为45°时,馈源辐射右旋圆极化电磁波,而当预定角度为135°时,馈源辐射左旋圆极化电磁波。
根据所要实现的圆极化类型,销钉孔位于其中一个参考面内。圆波导的内径尺寸能够仅传输圆波导TE11模电磁波。销钉穿过销钉孔与馈源固定在一起。
波导法兰的接口尺寸为标准波导法兰或专用接口的尺寸。馈电波导为标准矩形波导,并且其长边和短边的尺寸符合预定标准或为基于工作频率设定的值。
因此,与现有技术相比,本发明所提出的一体化圆极化天线,实现了宽带、轻量化等性能,同时具有结构简单、刚度好、可靠性高等优点。
附图说明
图1为根据本发明的结构一体化圆极化天线的外形图;
图2为本发明具体实施方式所涉及的馈源的剖面图;以及
图3为本发明具体实施方式所涉及的销钉的装配剖面图。
具体实施方式
应了解,本发明的结构一体化圆极化天线主要由馈源、馈电波导、销钉组成,其上带有波导法兰。馈源部分由喇叭、圆极化器、矩圆变换结构一体化构成,实现了宽带、轻量化等性能,同时具有结构简单、刚度好、可靠性高等优点,可用于航天器机械可移波束天线。
下面结合附图1-3及具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示,结构一体化圆极化天线由馈源1、馈电波导2、销钉3组成,其上带有波导法兰4,馈源1与馈电波导2、波导法兰4为一体化结构,无需紧固件连接装配。
馈源1由喇叭9,扼流圈10、极化齿11组成,上开有销钉孔12,内部具有圆波导8。喇叭9以轴线5为旋转对称轴,并具有两个过轴线5、互相正交的参考面E面6和H面7。销钉孔12位于E面6内。极化齿11所在平面与E面6成角度T。当T=45°时,馈源1辐射右旋圆极化电磁波;当T=135°时,馈源1辐射左旋圆极化电磁波。圆波导8的内径尺寸仅能传输圆波导TE11模电磁波。馈电波导2为标准矩形波导,其长边、短边尺寸符合国家标准或者为按照工作频率设定的值。波导法兰4的接口尺寸为标准波导法兰尺寸或专用的接口尺寸。销钉3穿过销钉孔12,并与馈源1固定。
应注意,要实现一种结构一体化圆极化天线,具体应考虑从如下几个方面来实现:
1、电设计约束条件
首先,确定喇叭9的口径尺寸(直径):一般约束为在角度A上增益跌落LdB,按照进行馈源方向图拟合:
Dir(θ)=2(q+1)cosqθ (1)
由此可得出:
根据辐射口径和增益的关系,得出馈源口径尺寸:
接下来,确定圆波导8内径。一般使圆波导工作在主模(即仅能传输圆波导TE11模)传输区,设工作频率在自由空间的波长为入,则圆波导内径d应满足如下条件:
0.5861λ<d<0.764λ (4)
然后,确定极化齿11间距S,一般以工作频率自由空间波长的1/4为初值进行优化设计。确定极化齿11间隙D、边长t,均通过优化设计确定。具体地,极化齿11的数量为5~7个,通过优化设计确定。
接下来,确定销钉3安装位置,通过优化设计确定。馈电波导2为标准矩形波导,其长边、短边尺寸符合国家标准或者为按照工作频率设定的值。波导法兰4的尺寸为标准波导法兰尺寸或专用的接口尺寸。
2、结构设计
首先,馈源1、馈电波导2为一体化结构,无需紧固件连接装配。在馈电波导2末端设有馈源安装座接口4,用于提供对外连接接口。销钉3穿过销钉孔12,与馈源1固定。
综上所述,采用本发明的技术方案,实现了宽带、轻量化等性能,同时具有结构简单、刚度好、可靠性高等优点。
本发明中未说明部分属于本领域的公知技术。
Claims (9)
1.一种一体化圆极化天线,用于采用一体化圆极化结构,获得宽带、轻量化的天线,其特征在于,包括:馈源、馈电波导、销钉、和波导法兰,
其中,所述馈源、所述馈电波导、和所述波导法兰为一体化结构,无需紧固件辅助连接装配。
2.根据权利要求1所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述馈源由喇叭、扼流圈、和极化齿组成,
其中,所述馈源上还开有用于使所述销钉***的销钉孔,并且其内部还具有圆波导。
3.根据权利要求2所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述喇叭具有过其旋转对称轴并互相正交的两个参考面。
4.根据权利要求3所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述极化齿所在的平面与所述两个参考面中一个成预定角度,
其中,当所述预定角度为45°时,所述馈源辐射右旋圆极化电磁波,而当所述预定角度为135°时,所述馈源辐射左旋圆极化电磁波。
5.根据权利要求4所述的一体化圆极化天线,其特征在于,根据待实现的圆极化类型,所述销钉孔位于一个参考面内。
6.根据权利要求2所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述圆波导的内径尺寸仅能够传输所述圆波导TE11模电磁波。
7.根据权利要求2所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述销钉穿过所述销钉孔与所述馈源固定在一起。
8.根据权利要求1所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述波导法兰的接口尺寸为标准波导法兰或专用接口的尺寸。
9.根据权利要求1所述的一体化圆极化天线,其特征在于,所述馈电波导为标准矩形波导,并且其长边和短边的尺寸符合预定标准或为基于工作频率设定的值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510036147.0A CN105896089B (zh) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 一体化圆极化天线 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510036147.0A CN105896089B (zh) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 一体化圆极化天线 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105896089A true CN105896089A (zh) | 2016-08-24 |
CN105896089B CN105896089B (zh) | 2019-12-10 |
Family
ID=56999136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510036147.0A Active CN105896089B (zh) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 一体化圆极化天线 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105896089B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4578681A (en) * | 1983-06-21 | 1986-03-25 | Chaparral Communications, Inc. | Method and apparatus for optimizing feedhorn performance |
JPH0583004A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Fujitsu General Ltd | 円偏波及び直線偏波共用一次放射器 |
JPH05110303A (ja) * | 1991-10-19 | 1993-04-30 | Nec Corp | 円偏波一次放射器 |
CN1430309A (zh) * | 2001-04-24 | 2003-07-16 | 夏普公司 | 馈电喇叭结构及其制造方法、变频器和卫星通信接收天线 |
JP3995224B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2007-10-24 | 新日本無線株式会社 | 円偏波受信用コンバータの製造方法 |
US7642982B2 (en) * | 2005-05-18 | 2010-01-05 | Cook Scott J | Multi-band circular polarity elliptical horn antenna |
CN201749954U (zh) * | 2010-07-12 | 2011-02-16 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 前馈式抛物面天线馈源*** |
US20110133863A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | The Aerospace Corporation | High Power Waveguide Polarizer With Broad Bandwidth and Low Loss, and Methods of Making and Using Same |
CN102136634A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-07-27 | 电子科技大学 | 一种Ku/Ka频段线圆极化一体化收发馈源天线 |
-
2015
- 2015-01-23 CN CN201510036147.0A patent/CN105896089B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4578681A (en) * | 1983-06-21 | 1986-03-25 | Chaparral Communications, Inc. | Method and apparatus for optimizing feedhorn performance |
JPH0583004A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Fujitsu General Ltd | 円偏波及び直線偏波共用一次放射器 |
JPH05110303A (ja) * | 1991-10-19 | 1993-04-30 | Nec Corp | 円偏波一次放射器 |
JP3995224B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2007-10-24 | 新日本無線株式会社 | 円偏波受信用コンバータの製造方法 |
CN1430309A (zh) * | 2001-04-24 | 2003-07-16 | 夏普公司 | 馈电喇叭结构及其制造方法、变频器和卫星通信接收天线 |
US7642982B2 (en) * | 2005-05-18 | 2010-01-05 | Cook Scott J | Multi-band circular polarity elliptical horn antenna |
US20110133863A1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-06-09 | The Aerospace Corporation | High Power Waveguide Polarizer With Broad Bandwidth and Low Loss, and Methods of Making and Using Same |
CN201749954U (zh) * | 2010-07-12 | 2011-02-16 | 广东盛路通信科技股份有限公司 | 前馈式抛物面天线馈源*** |
CN102136634A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-07-27 | 电子科技大学 | 一种Ku/Ka频段线圆极化一体化收发馈源天线 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
B. SUBBARAO AND V. F. FUSCO: "Compact Coaxial-Fed CP Polarizer", 《IEEE ANTENNAS AND WIRELESS PROPAGATION LETTERS》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105896089B (zh) | 2019-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012172565A1 (en) | Wideband waveguide turnstile junction based microwave coupler and monopulse tracking feed system | |
US7187340B2 (en) | Simultaneous multi-band ring focus reflector antenna-broadband feed | |
US7511678B2 (en) | High-power dual-frequency coaxial feedhorn antenna | |
US6005528A (en) | Dual band feed with integrated mode transducer | |
US10381699B2 (en) | Compact bipolarization excitation assembly for a radiating antenna element and compact array comprising at least four compact excitation assemblies | |
US8878629B2 (en) | Diplexer for a reflector antenna | |
US20100207833A1 (en) | Multibeam Active Discrete Lens Antenna | |
CN110289483B (zh) | 双频双圆极化导航测控天线馈源 | |
US3305870A (en) | Dual mode horn antenna | |
US9843104B2 (en) | Enhanced directivity feed and feed array | |
CN105261839A (zh) | 一种C-Ku双频段一体化馈源 | |
WO2015161718A1 (zh) | 一种天线及其波纹喇叭馈源 | |
US9577477B2 (en) | Power transmission apparatus and method, and resonance device used therein | |
JP2000299605A (ja) | 複数の分離した周波数にて作動するホーンアンテナ | |
US11594796B2 (en) | Cross slot polarizer | |
US8031126B2 (en) | Dual polarized antenna | |
CN105896089A (zh) | 一体化圆极化天线 | |
US7671703B1 (en) | Coaxial orthomode transducer | |
CN103022723B (zh) | 一种小型平板环焦抛物面天线 | |
CN109473774B (zh) | 新型双极化天线 | |
US4958162A (en) | Near isotropic circularly polarized antenna | |
GB2160022A (en) | Grooved horn radiator having a mode coupler | |
CN111293422B (zh) | 一种基于弯曲波导部分开缝产生oam模式群组的天线 | |
Reddy et al. | Broad Beam X-Band Conical Choke Horn Antenna for Satellite Telecommand Application | |
CN209418766U (zh) | 一种新型Ku溅散板环焦天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |