喇叭天线制造技术

一种喇叭天线，其特征在于，包括：波导过渡段，以及与所述波导过渡段一体成形的张角段，所述张角段底部与所述波导过渡段顶端相连，所述张角段具有从所述波导过渡段顶端起逐渐张大的开口，所述波导过渡段和所述张角段形成平滑且连续的内表面。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种喇叭天线，其可包括波导过渡段，以及与波导过渡段一体成形的张角段，该张角段底部与波导过渡段顶端相连，张角段具有从波导过渡段顶端起逐渐张大的开口，其中波导过渡段和张角段形成平滑且连续的内表面。【专利说明】喇叭天线
本技术涉及通信领域，尤其涉及喇叭天线。
技术介绍
喇叭天线是波导管终端渐变张开的圆形或矩形截面的微波天线。由于喇叭天线的方向图易于控制，因此其既可用作独立天线，也可用作反射面(例如锅形卫星天线)的馈源。在通信系统中，通常通过增大喇叭口径来增加喇叭天线装置的照射角度，但由此也带来了成本高、工艺复杂、占用空间较大等问题。由于喇叭增益并不与口面尺寸同步增力口，因此也不能无限制地增大喇叭口径。现有技术的缺陷在于喇叭的照射角度不够。例如，现有技术的喇叭天线的张角及尺寸并不适合超材料卫星平板天线，导致卫星平板天线的反射面板利用率不高，从而限制了卫星平板天线口面效率。需要重新设计大照射面积的喇叭天线。
技术实现思路
本技术提供了具有大照射面积的喇叭天线。在一个实施例中，一种喇叭天线可包括波导过渡段、以及与所述波导过渡段一体成形的张角段，所述张角段底部与所述波导过渡段顶端相连，所述张角段具有从所述波导过渡段顶端起逐渐张大的开口，所述波导过渡段和所述张角段形成平滑且连续的内表面。优选地，所述波导过渡段具有圆柱形内腔，且所述张角段具有截头圆锥形内腔。优选地,所述波导过渡段长40?50mm,并且所述张角段长85?95mm。优选地，所述波导过渡段长43.75mm,并且所述张角段长90mm，从而所述张角段和所述波导过渡段的总长度为133.75mm。优选地，所述张角段顶端内半径为13?18mm且底部内半径为8?12mm,所述波导过渡段内半径与所述张角段底部内半径相同。优选地，所述张角段顶端内半径为15.5mm且底部内半径为10mm。优选地，所述张角段和所述波导过渡段的壁厚为2?6mm。优选地，所述喇ΠΛ天线的工作频段范围是12?14GHz。优选地，所述喇叭天线的材料包括铝、铜、或其合金。优选地，所述喇叭天线是卫星平板天线的馈源。【专利附图】【附图说明】图1是根据本技术一实施例的喇叭天线的剖面图；图2是根据本技术一实施例的喇叭天线的波导过渡段的剖面示意图；图3是根据本技术一实施例的喇叭天线的张角段的剖面示意图；图4是根据本技术一实施例的喇叭天线的驻波比示意图；图5是根据本技术一实施例的喇叭天线在第一频率上的方向图；图6是根据本技术一实施例的喇叭天线在第二频率上的方向图。【具体实施方式】本技术提供了一种大照射面积的喇叭天线。以下结合附图详细描述本技术的实施例。图1是根据本技术一实施例的喇叭天线的剖面图。如图所示，该喇叭天线可包括波导过渡段10、以及与波导过渡段10 —体成形的张角段20。张角段20底部与波导过渡段10顶端相连，张角段20具有从波导过渡段10顶端起逐渐张大的开口。在一个实施例中，波导过渡段10和张角段20形成平滑且连续的内表面。该喇叭天线形成贯穿波导过渡段10和张角段20的空腔30，其中波导过渡段10可具有圆柱形内腔，而张角段20可具有截头圆锥形内腔，即从波导过渡段10的顶端起逐渐张大的开口，其中波导过渡段10的内半径与张角段20的底部内半径相同。波导过渡段10的外表面可以是圆柱形，张角段20的外表面可以是截头圆锥形。本领域技术人员可以理解，在其他实施例中，波导过渡段10的外表面可以是其他规则或不规则形状(例如，矩形)，张角段20的外表面也可以是其他规则或不规则形状。张角段20和波导过渡段10的厚度可以相同或不同。现有技术中分开加工各零件再组装在一起的技术可能引起尺寸差异、装配误差、接合处损耗等。而在本技术的一个实施例中，波导过渡段10和张角段20是用相同的金属材料(例如，铝、铜、及其合金)一体成形的。例如，可通过电铸加工一体成形波导过渡段10和张角段20，从而能形成平滑且连续的内表面，降低了电压驻波比、提高了天线性能。图2是根据本技术一实施例的喇叭天线的波导过渡段10的剖面示意图。如图所示，波导过渡段10被示为具有圆柱形内腔的波导，其长度LI可为40?50mm，内径rl可为16?24_ (内半径为8?12_)。波导过渡段10的外表面若为圆柱形,则波导过渡段10可具有均匀的壁厚t，例如为2?6mm，优选为4mm。相应地，波导过渡段10的外径Rl可为20?36mm。图3是根据本技术一实施例的喇叭天线的张角段20的剖面示意图。如图所示，张角段20被示为具有截头圆锥形内腔的张角段，其长度L2可为85?95mm，张角段20顶端内径r2可为26?36mm(顶端内半径为13?18mm),且底部内径可与波导过渡段10的内径rl相同，即为16?24mm (内半径为8?12mm)。在一个实施例中，张角段20的外表面也可为截头圆锥形，则张角段20可具有均匀的壁厚t，例如为2?6_，优选为4_。相应地，张角段20的顶端外径R2可为30?48mm，底部外径Rl与波导过渡段10的外径Rl相同，即为20?36mm。本领域技术人员可以明白，喇叭天线的内腔形状及内径决定了其工作频段以及电磁波辐射模式，因此有必要仔细地设计喇叭天线的各种尺寸，以达成期望的驻波比、照射角度和旁瓣抑制作用。天线的驻波比反映了天线与馈线的阻抗匹配程度，并且期望将喇叭天线的驻波比设计为尽量接近I (理想情况)。根据本技术设计的喇叭天线的工作频段范围是12?14GHz，并且具有良好的驻波比和增益方向图。仿真显示此类喇叭天线驻波良好(均在1.12以下)，且在12?14GHz范围内远场方向图1OdB角在85°?68°之间，照射范围较大。在本专利技术的一个优选实施例中，张角段20长为90mm，波导过渡段10长为43.75mm，从而张角段20和波导过渡段10的总长度为133.75mm，并且张角段20顶端内半径为15.5mm且底部内半径为10mm。图4是根据本技术一实施例的喇叭天线的仿真驻波比示意图。图4中横轴示出了频率，纵轴示出了驻波比。从图4中的驻波比-频率曲线可以看出，在工作频段范围12?14GHz中，根据本技术设计的喇叭天线具有良好的驻波比，均在1.12以下，因此提供了良好的阻抗匹配和天线性能。图5是根据本技术一实施例的喇叭天线在第一频率(12.25GHz)上的方向图，其中主瓣幅值为11.9dB，远场方向图1OdB角为85.2°，旁瓣增为-24.6dB。可以看出，该喇叭天线具有良好的方向性和较大的照射角度，并且有效抑制了旁瓣的增益。图6是根据本技术一实施例的喇叭天线在第二频率(14GHz)上的方向图，其中主瓣幅值为12.9dB，远场方向图1OdB角为68.6°，旁瓣增益为-20.0dB。可以看出，该喇叭天线具有良好的方向性和较大的照射角度。本技术的喇叭天线可用作独立天线进行信号接收和/或发射。此外，由于本技术的喇叭天线具有良好的方向性和较大的照射角度，因此可应用在平板卫星天线上。例如，该喇叭天线可用作平板卫星天线的馈源，并被架设在该平板卫星天线上方的预定距离处。从喇叭天线(馈源)处发出的球面波经过平板卫星天线反射后能够发出平面波，从而用作发射天本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喇叭天线，其特征在于，包括：波导过渡段，以及与所述波导过渡段一体成形的张角段，所述张角段底部与所述波导过渡段顶端相连，所述张角段具有从所述波导过渡段顶端起逐渐张大的开口，所述波导过渡段和所述张角段形成平滑且连续的内表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：