CN213520309U - 一种新型圆极化微波天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型圆极化微波天线，包括模式转换器和安装于模式转换器一端的喇叭，所述模式转换器包括同轴波导，设于同轴波导内侧沿圆周方向均匀布置的四块第一金属板，该四块第一金属板用于将同轴波导内侧分割为四个扇形波导，所述喇叭包括同轴圆锥喇叭，设于同轴圆锥喇叭内侧沿圆周方向均匀布置的四块第二金属板，该四块第二金属板用于将同轴圆锥喇叭内侧分割为四个扇形截面喇叭。本实用新型结构简单、体积小且紧凑，适用于高功率微波源定向传输与发射。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型圆极化微波天线。
背景技术
对于高功率微波而言，为了增加与目标的藕合概率，总希望在***的轴线方向上获得圆极化辐射场。然而，到目前为止除COBRA天线以外，尚未见到其它用于高功率微波的圆极化天线报道。COBRA天线虽然可以实现轴线上的圆极化辐射，但反射面式COBRA天线复杂的结构和较低的口径效率使其不适合在小型高功率微波***中应用；透镜式COBRA天线虽然结构较为简单，但仍有尺寸大、口径效率低等问题。基于这种需要，有必要开发一种新型圆极化高功率微波天线。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型圆极化微波天线，以克服现有技术所存在的缺陷。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种新型圆极化微波天线，包括模式转换器和安装于模式转换器一端的喇叭，所述模式转换器包括同轴波导，设于同轴波导内侧沿圆周方向均匀布置的四块第一金属板，该四块第一金属板用于将同轴波导内侧分割为四个扇形波导，所述喇叭包括同轴圆锥喇叭，设于同轴圆锥喇叭内侧沿圆周方向均匀布置的四块第二金属板，该四块第二金属板用于将同轴圆锥喇叭内侧分割为四个扇形截面喇叭。
进一步地，四个所述扇形波导内还设有长度不等的第三金属板，所述第三金属板用于将每个扇形波导均匀分割为两半。
进一步地，所述第二金属板位于同轴圆锥喇叭的内侧后端。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型结构简单、体积小且紧凑，适用于高功率微波源定向传输与发射。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型中模式转换器的基本轴向视图。
图2是本实用新型图1中A-A’的剖视图。
图3是本实用新型中模式转换器的轴向视图。
图4是本实用新型图3中B-B’的剖视图。
图5是本实用新型图3中C-C’的剖视图。
图6是本实用新型中喇叭的轴向视图。
图7是本实用新型图5中E-E’的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-图7所示，本实用新型公开了一种新型圆极化微波天线，包括模式转换器和安装于模式转换器一端的喇叭。
如图1和图2所示，本实用新型中的模式转换器包括同轴波导10，设于同轴波导10内侧沿圆周方向均匀布置的四块第一金属板20，该四块第一金属板20用于将同轴波导10内侧分割为四个扇形波导，每个扇形波导为90°(如图1中的1、2、3、4对应标注的地方)，这样，同轴波导10左端口输人的TEM模将转变为扇形波导中的TE11模，而要在输出口获得圆极化辐射,必须调节各扇形波导输出微波的相位,使得4个输出口输出微波的相位依次相差90°，这一点与COBRTA天线的基本原理一致。
参阅图3、图4和图5所示，为了实现不同输出口输出微波的相位差，四个扇形波导内还设有长度不等的第三金属板50，第三金属板50用于将每个扇形波导均匀分割为两半，即第三金属板50把原来的90°扇形波导分隔为两个45°扇形波导，通过调节各第三金属板50的长度可以实现输出口相位的改变。
本实施例中，选定天线的中心频率为4GHz。同轴波导10内导体半径a和外导体半径b，a＝50mm、b＝65mm，取L1＝3mm,那么L2＝48.6mm，L3＝94.2mm，L4＝139.8mm。
参阅图6和图7所示，为了将本实用新型中模式转换器所输出的4个扇形波导TE11模有效辐射出去，所述的喇叭包括同轴圆锥喇叭30，设于同轴圆锥喇叭30内侧沿圆周方向均匀布置的四块第二金属板40，该四块第二金属板40用于将同轴圆锥喇叭30内侧分割为四个扇形截面喇叭，组成了一个喇叭阵列，4个扇形截面喇叭分别辐射相位依次相差90°的TE11模,从而形成圆极化辐射场，4个扇形截面喇叭的后端可看作是一个圆锥喇叭(即第二金属板40位于同轴圆锥喇叭30的内侧后端)可以起到提高增益和减小副瓣的作用。
本实施例中，对应喇叭的尺寸在L＝200mm、D＝320mm、d＝10mm、I＝52mm和l＝41mm的情况下可获得最大增益19.3dBi。
本实用新型的天线由一种模式转换器和喇叭组成，模式转换器可以在较短的尺寸上将同轴化TEM转换为4个相位依次差90°的扇形波导TE11模，喇叭部分将上述4个TE11模组合起来并辐射出去，形成圆极化辐射场。模式转换器和喇叭组合起来统称为模式转换天线。对于圆波导TM01模，要先将TM01模变为同轴TEM模，再通过本文所述模式转换天线辐射。
本实用新型的天线集模式转换器和喇叭辐射于一体，具有输入输出共轴、结构紧凑、易于实现等优点。优化设技的4GHz圆极化天线，在长度385mm、口径620mm的结构尺寸下获得了19.3dBi的增益，其口径效率为47％，大于两种COBRA天线的口径效率(约为30％)，结构上也比两种COBRA天线和目前常用的“S型模式转换器+圆锥喇叭”辐射***更加紧凑。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种新型圆极化微波天线，其特征在于：包括模式转换器和安装于模式转换器一端的喇叭，所述模式转换器包括同轴波导，设于同轴波导内侧沿圆周方向均匀布置的四块第一金属板，该四块第一金属板用于将同轴波导内侧分割为四个扇形波导，所述喇叭包括同轴圆锥喇叭，设于同轴圆锥喇叭内侧沿圆周方向均匀布置的四块第二金属板，该四块第二金属板用于将同轴圆锥喇叭内侧分割为四个扇形截面喇叭。
2.根据权利要求1所述的新型圆极化微波天线，其特征在于：四个所述扇形波导内还设有长度不等的第三金属板，所述第三金属板用于将每个扇形波导均匀分割为两半。
3.根据权利要求1所述的新型圆极化微波天线，其特征在于：所述第二金属板位于同轴圆锥喇叭的内侧后端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202023127488.4U CN213520309U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种新型圆极化微波天线 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202023127488.4U CN213520309U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种新型圆极化微波天线 |
Publications (1)
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| CN213520309U true CN213520309U (zh) | 2021-06-22 |
Family
ID=76428497
Family Applications (1)
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| CN202023127488.4U Active CN213520309U (zh) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 一种新型圆极化微波天线 |
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|---|---|
| CN (1) | CN213520309U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114284654A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 电子科技大学 | 异形光栅加载的圆波导tm01-te01模式转换器 |
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2020
- 2020-12-22 CN CN202023127488.4U patent/CN213520309U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114284654A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 电子科技大学 | 异形光栅加载的圆波导tm01-te01模式转换器 |
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