CN106785464A - 抛物面共形天线 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种抛物面共形 天线，该天线的本体（1）为抛物面体，在本体（1）上共形有缝隙天线；缝隙天线在本体（1）上刻有十字缝隙（3），在抛物体背面十字缝隙（3）上覆盖装设一块介质板（5），有与十字缝隙（3）频率相配合的功分电路（6），介质板（5）上还覆盖了一个背腔罩（4），该背腔罩（4）与十字缝隙（3）配合形成反射腔。通过巧妙地利用十字缝隙（3）、介质板（5）、功分电路（6）和背腔罩（4）构成共形于抛物面天线上的缝隙天线，能够很方便地将缝隙天线与抛物面天线共形于一体，适用于不同频率。
Description
技术领域
本发明涉及电信号处理设备，特别是与高频电信号的传输有关。
背景技术
抛物面天线是很常见的一种天线结构，参见图1、图2和图3，抛物面天线由抛物面体和馈源构成，能够较好地实现单一波段的天线性能要求。缝隙天线是常见的载体共形的天线结构，可以将缝隙天线共形在抛物面天线上来实现多个频率收发共体形式。为此，有人提出了一种共形天线，其包括依次层状固定连接的馈电网络、介质基片、金属片和金属背腔板。该共形天线的整体呈弧形的板条状。其中，馈电网络由一个输入端和至少四个输出端组成，金属片上均布开设有至少四条辐射缝，金属背腔板的一侧面上均布开设有至少四个腔体，金属背腔板的另一侧面的中部设有同轴馈电接头。这种共形天线结构，缝隙天线与抛物面天线共形于一体的结构复杂，适用面较窄，有必要予以改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种抛物面共形天线，能够很方便地将缝隙天线与抛物面天线共形于一体，适用面宽。
本发明技术方案：一抛物面体，也称为本体，本体一面是面向抛物面体焦点的反射面称为正面，本体的另一面称为背面；在抛物面体的焦点处安装一馈源，与该本体配合形成一抛物面天线；其特征在于在本体上共形有缝隙天线；
缝隙天线在本体上刻有十字缝隙，在抛物面体背面十字缝隙上覆盖装设一块介质板，介质板上设置有与十字缝隙频率相配合的功分电路，在抛物面体背面的介质板上还覆盖了一个背腔罩，该背腔罩与十字缝隙配合形成反射腔。该反射腔的深度为该缝隙天线的设定波长的1/4；该十字缝隙中的每条缝隙的长度为该缝隙天线的设定波长的1/2。
该反射腔为圆柱形空腔。
该介质板为柔性材质，该介质板与该本体的背面共形。
该背腔罩呈一端开口的筒状，其底面封闭、顶面与该本体的背面共形；该背腔罩通过紧固件固定在该本体的背面。
当该抛物面天线是Ku波段天线时，该缝隙天线是S波段天线。
2—20个缝隙天线共形在该本体上时，至少有两个设定波长不同。
与现有技术相比，本发明的抛物面共形天线，通过巧妙地利用十字缝隙、介质板、功分电路和背腔罩构成共形于抛物面天线上的缝隙天线，能够很方便地将缝隙天线与抛物面天线共形于一体，适用面宽。
附图说明
图1是现有抛物面天线的俯视示意图；
图2是现有抛物面天线的侧视示意图；
图3是现有抛物面天线的仰视示意图；
图4是本发明抛物面共形天线实施例一的俯视示意图；
图5是本发明抛物面共形天线实施例一的侧视示意图；
图6是本发明抛物面共形天线实施例一的仰视示意图；
图7是本发明抛物面共形天线实施例一的馈电方式示意图；
图8是本发明抛物面共形天线实施例二的俯视示意图；
图9是本发明抛物面共形天线实施例二的侧视示意图；
图10是本发明抛物面共形天线实施例二的仰视示意图；
图11是本发明抛物面共形天线实施例二的馈电方式示意图；
图12是本发明抛物面共形天线实施例三的俯视示意图；
图13是本发明抛物面共形天线实施例三的侧视示意图；
图14是本发明抛物面共形天线实施例三的仰视示意图；
图15是本发明抛物面共形天线实施例三的馈电方式示意图；
图16是本发明抛物面共形天线中抛物面天线与现有的抛物面天线的仿真方向图曲线比对的示意图；
图17是本发明的抛物面共形天线中缝隙天线的仿真极化方向曲线图。
附图标记说明： 1-本体，2-馈源，3-十字缝隙，4-背腔罩，5-介质板，6-功分电路，7，紧固件。
具体实施方式
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
实施例一：
图4、图5、图6和图7分别是本发明的抛物面共形天线实施例一的俯视、侧视、仰视以及馈电方式示意。
抛物面体也称为本体1，本体1的一面是面向抛物面体焦点的反射面称为正面，本体1的另一面称为背面；在抛物面体的焦点处安装一馈源2，与该本体1配合形成一抛物面天线；在本体1上共形设置有缝隙天线；
该抛物面共形天线为双频圆极化天线，在本体1上刻有十字缝隙3，在背面十字缝隙3上覆盖装设一块介质板5，介质板5上设置有与十字缝隙3频率相配合的功分电路6，在抛物面体背面的介质板5上还覆盖了一个背腔罩4，该背腔罩4与十字缝隙3配合形成反射腔。该反射腔的深度为该缝隙天线3设定波长的1/4；该十字缝隙3中的每条缝隙的长度为该缝隙天线3设定波长的1/2。
该介质板5为柔性材质，该介质板5与该本体1的背面共形。在本实施例中，该介质板5通过紧固件7固定在该本体1的背面。该背腔罩4呈一端开口的筒状，其底面封闭、顶面与该本体1的背面共形。该背腔罩4也通过紧固件固定在该本体1的背面。
在本实施例中，该抛物面天线是Ku波段天线，其中心频率约为15GHz。该抛物面天线的尺寸为380mm长×280mm宽×128mm深。该缝隙天线是S波段天线，其中心频率约为2GHz。由此，该反射腔的深度约为37mm。该十字缝隙3中的每条缝隙的长度约为74mm、宽度约为2.5mm。该背腔罩4选用直径约为85mm的顶端开口、底端封闭的筒状结构。
经过实验测试，参见图16，图16是本发明的抛物面共形天线中抛物面天线与现有的抛物面天线的仿真方向图曲线的比对。其中，曲线501为现有的抛物面天线的仿真方向图曲线，曲线503为本发明的抛物面共形天线中抛物面天线的仿真方向图曲线。根据曲线501和503可见，二者相差较小，说明缝隙天线对抛物面天线影响较小。也即，共形在抛物面天线的本体1上的缝隙天线，对原有的抛物面天线的影响较小。
图17是本发明的抛物面共形天线中缝隙天线的仿真极化方向图曲线。根据曲线可见，缝隙天线以共形的方式，可以在抛物面天线上正常工作。
实施例二：
图8、图9、图10和图11分别是本发明的抛物面共形天线实施例二的俯视、侧视、仰视以及馈电方式示意。其与前述实施例一的差异之处主要在于：该抛物面共形天线为三频圆极化天线。在抛物面天线上共形了两个缝隙天线。在本实施例中，增多的一个缝隙天线的中心频率为2.2GHz。由此，该新增缝隙天线的反射腔的深度约为34mm。该新增缝隙天线的十字缝隙3中的每条缝隙的长度约为68mm、宽度约为2.5mm。每个缝隙天线的说明与前述实施例一类似，图16和图17的仿真曲线同样适用于本实施例，在此不再赘述。
实施例三：
图12、图13、图14和图15分别是本发明的抛物面共形天线实施例三的俯视、侧视、仰视以及馈电方式示意。其与前述实施例一、二的差异之处主要在于：该抛物面共形天线为五频圆极化天线。在抛物面天线上共形了五个缝隙天线。每个缝隙天线的说明与前述实施例一的说明类似，图16和图17的仿真曲线同样适用于本实施例，在此不再赘述。
通过前述实施例可知，与现有技术相比，本发明的抛物面共形天线，通过巧妙地利用十字缝隙3、介质板5、功分电路6和背腔罩4构成共形于抛物面天线上的缝隙天线，能够很方便地将缝隙天线与抛物面天线共形于一体，适用面宽。
以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。
Claims (10)
1.一种抛物面共形天线，包含：一抛物面体，也称为本体（1），本体（1）一面是面向抛物面体焦点的反射面称为正面，本体（1）的另一面称为背面；在抛物面体的焦点处安装一馈源（2），与该本体（1）配合形成一抛物面天线；其特征在于在本体（1）上共形有缝隙天线；
缝隙天线在本体（1）上刻有十字缝隙（3），在抛物面体背面十字缝隙（3）上覆盖装设一块介质板（5），介质板（5）上设置有与十字缝隙（3）频率相配合的功分电路（6），在抛物面体背面的介质板（5）上还覆盖了一个背腔罩（4），该背腔罩（4）与十字缝隙（3）配合形成反射腔。
2.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该反射腔的深度为该缝隙天线设定波长的1/4。
3.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该十字缝隙（3）中的每条缝隙的长度为该缝隙天线设定波长的1/2。
4.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该反射腔为圆柱形空腔。
5.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该介质板（5）为柔性材质，该介质板（5）与该本体（1）的背面共形。
6.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该背腔罩（4）呈一端开口的筒状，其底面封闭、顶面与该本体（1）的背面共形。
7.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该背腔罩（4）通过紧固件（7）固定在该本体（1）的背面。
8.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该抛物面天线是Ku波段天线。
9.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：该缝隙天线是S波段天线。
10.根据权利要求1所述的抛物面共形天线，其特征在于：2—20个缝隙天线共形在该本体(1)上时，至少有两个设定波长不同。
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