X/Ku波段高增益小型圆极化天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种X/Ku波段的高增益小型圆极化天线，它包括信号辐射体、金属波导腔体、高频线路板、射频接头等组件。天线辐射体与射频接头馈针焊接固定在高频线路板上，高频线路板固定在金属波导腔体底部外侧，高频线路板内置在金属屏蔽罩内，形成X/Ku波段的高增益小型圆极化天线。所述辐射体包含金属波导腔体内两个投影面互成90

【技术实现步骤摘要】
X/Ku波段高增益小型圆极化天线


[0001]本技术涉及一种X/Ku波段圆极化天线，具体地说，涉及一种X波段和Ku波段高增益小型圆极化天线。本技术属于天线制造


技术介绍

[0002]X/Ku波段圆极化天线广泛应用在卫星、雷达等通信领域，其X波段信号接收频段范围为8
‑
12GHz，Ku波段信号接收频段范围为10.7
‑
12.75GHz。如图1所示，现有的X/Ku波段圆极化天线多为轴向槽波纹喇叭型天线，其由金属波导腔体1、内置在金属波导腔体内的天线辐射体、金属屏蔽罩2、内置在金属屏蔽罩内的高频线路板和射频接头3构成，天线辐射体和射频接头均焊接在高频线路板上。金属波导腔体的辐射端11为轴线双槽波纹喇叭型，其内径一般为
Ø
46
‑
50mm，腔体长度约78
‑
82mm，天线的增益为12.5dBi左右。
[0003]随着通信和电子技术的发展，对卫星通信质量的要求越来越高，希望在实现现有通信基础上，天线的增益能进一步提高，并且尽可能减小金属波导腔体的体积，使其小型化，降低成本。

技术实现思路

[0004]鉴于上述原因，本技术的目的是提供一种X/Ku波段高增益小型圆极化天线。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种X/Ku波段高增益小型圆极化天线，它包括金属波导腔体、天线辐射体、金属屏蔽、高频线路板和射频接头；天线辐射体安装固定在金属波导腔体底部内壁上，其末端馈针穿过金属波导腔体壁焊接在高频线路板上；高频线路板内置在金属屏蔽罩内，安装固定在金属波导腔体底部外壁上；射频接头的馈针穿过金属屏蔽罩焊接在高频线路板上，其特征在于：
[0006]所述金属波导腔体的辐射端为一圆环状直筒柱体，在该圆环状直筒柱体内设有一圈轴向槽波纹；从该轴向槽波纹内侧壁指向圆心，沿径向等间隔地设置有N个环形齿。
[0007]优选地，所述天线辐射体由辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ构成，辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ的投影面互成90
°
地固定在所述金属波导腔体底部内壁上。
[0008]优选地，所述金属波导腔体的中心孔内径为
Ø
18
‑
22mm，腔体长度为73
‑
77mm；所述金属波导腔体辐射端的内径为
Ø
38
‑
42mm；所述轴向槽波纹的外侧壁高9
‑
13mm，内侧壁高2
‑
6mm，槽的宽度2
‑
4.5mm；所述环形齿的高度6
‑
12mm，环形齿与X轴的夹角50
‑
70
°
，环形齿宽度2
‑
4mm。
[0009]优选地，所述辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ为直径
Ø
0.6
‑
1.2mm的金属棒；辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ的长度4
‑
6.5m。
[0010]优选地，所述环形齿的数量为8
‑
10个。
[0011]优选地，所述辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ由导电良好的金属导体制成，其表面经导电性防锈蚀处理。
[0012]优选地，所述金属波导腔体和金属屏蔽罩由铝合金或其他金属材质制成，其表面
抛光并进行金属化防锈蚀处理。
[0013]本技术与传统X/Ku波段圆极化天线相比，增益提升了0.5dBi左右，且减小了金属波导腔体的体积，进而降低了成本。
附图说明
[0014]图1为现有X/Ku波段圆极化天线结构示意图；
[0015]图2为本技术X/Ku波段高增益小型圆极化天线结构示意图；
[0016]图3为本技术俯视图；
[0017]图4为构成本技术的金属波导腔体槽波纹部分局部剖视图；
[0018]图5为构成本技术的金属波导腔体环形齿部分局部剖视图；
[0019]图6为构成本技术的天线辐射体平面俯视图；
[0020]图7为本技术天线信号辐射方向图；
[0021]图8为构成本实用天线驻波图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本技术的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本技术的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本技术的特征显而易见。
[0023]如图2、图3所示，本技术公开的X/Ku波段高增益小型圆极化天线包括金属波导腔体4、天线辐射体5、金属屏蔽罩2、高频线路板和射频接头3。天线辐射体5安装固定在金属波导腔体4底部内壁上，其末端馈针穿过金属波导腔体壁焊接在高频线路板上；高频线路板内置在金属屏蔽罩2内，安装固定在金属波导腔体4底部外壁上；射频接头3的馈针穿过金属屏蔽罩2焊接在高频线路板上。
[0024]为提高天线增益、减小金属波导腔体的体积，如图2
‑
图5所示，本技术金属波导腔体4中心孔内径ΦB为18
‑
22mm，腔体长度H为73
‑
77mm。金属波导腔体4的辐射端41为一圆环状直筒柱体，其内径ΦC为38
‑
42mm。圆环状直筒柱体内设有一圈轴向槽波纹411，轴向槽波纹411外侧壁高H3=9
‑
13mm，内侧壁高H1=2
‑
6mm，槽的宽度W1=2
‑
4.5mm。在圆环状直筒柱体内，从轴向槽波纹内侧壁指向圆心，沿径向等间隔地设置有N个环形齿412，环形齿412的高度H2= 6
‑
12mm ，环形齿与X轴的夹角θ= 50
‑
70
°
，环形齿宽度W2=2
‑
4mm，齿的数量N=8
‑
10个。通过优化调节金属波导腔体4中心孔径、辐射端部外径、槽波纹尺寸及环形齿的尺寸和数量，以提高天线增益，且进一步减小了金属波导腔体的体积，进而降低了成本。
[0025]如图3、图6所示，构成本技术的天线辐射体5由辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ构成，辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ为直径ΦA=0.6
‑
1.2mm的金属棒，辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ的投影面互成90
°
地固定在金属波导腔体4底部内壁上。辐射阵子Ⅰ的长度L1= 4
‑
6.5mm ，辐射阵子Ⅱ的长度L2= 4
‑
6.5m 。调节辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ的直径
Ø
A和长度L1、L2，可实现天线的最佳谐振。辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ末端的馈针穿过金属波导腔体壁焊接在高频线路板上。
[0026]由于本技术在金属波导腔体辐射端内增厚了N个沿径向等间隔地设置的环形齿，且将辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ相互垂直地固定在金属波导腔体底部内壁上，使得本技术的天线增益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X/Ku波段高增益小型圆极化天线，它包括金属波导腔体、天线辐射体、金属屏蔽、高频线路板和射频接头；天线辐射体安装固定在金属波导腔体底部内壁上，其末端馈针穿过金属波导腔体壁焊接在高频线路板上；高频线路板内置在金属屏蔽罩内，安装固定在金属波导腔体底部外壁上；射频接头的馈针穿过金属屏蔽罩焊接在高频线路板上，其特征在于：所述金属波导腔体的辐射端为一圆环状直筒柱体，在该圆环状直筒柱体内设有一圈轴向槽波纹；从该轴向槽波纹内侧壁指向圆心，沿径向等间隔地设置有N个环形齿。2.根据权利要求1所述的X/Ku波段高增益小型圆极化天线，其特征在于：所述天线辐射体由辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ构成，辐射阵子Ⅰ和辐射阵子Ⅱ的投影面互成90
°
地固定在所述金属波导腔体底部内壁上。3.根据权利要求2所述的X/Ku波段高增益小型圆极化天线，其特征在于：所述金属波导腔体的中心孔内径为
Ø
18
‑
22mm，腔体长度为73
‑
77mm；所述金属波导腔体辐射端的内径为
Ø
38
‑
42mm；所述轴向槽波纹的外侧壁高9...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，张繁荣，
申请(专利权)人：北京偶极通信设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：