專利名稱：單偏置前饋拋物面天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于天線，特別是指一種單偏置前饋拋物面天線。
背景技術(shù)：
隨著通信衛(wèi)星技術(shù)的提高、星上功率的加大，使衛(wèi)星通信地球站天線口徑不斷減?。欢译S著對衛(wèi)星通信需求量的增大，為了充分利用有限的頻率資源，衛(wèi)星通信采用了頻譜復(fù)用技術(shù)。為了減小同頻率間的通信干擾，對衛(wèi)星通信天線的交叉極化電平特性提出了更高的要求。小口徑衛(wèi)星通信地球站天線應(yīng)首選前饋偏置拋物面天線，但前饋偏置拋物面天線的一個(gè)致命缺點(diǎn)就是在線極化使用時(shí)，在非對稱面內(nèi)的交叉極化電平過高，不能滿足衛(wèi)星通信發(fā)展的要求，成為制約衛(wèi)星通信在該領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸。為解決此問題，目前通用的方法是1、采用雙偏置拋物面天線。雖然取得了良好的天線電氣性能，但由于雙偏置拋物面天線副反射面只是左右對稱的結(jié)構(gòu)，機(jī)械加工工藝復(fù)雜、對加工設(shè)備要求高，提高了產(chǎn)品成本，而且安裝復(fù)雜，不適于批量生產(chǎn)和安裝。
2、采用了加長天線焦距的方法。此方案雖然在一定程度上改善了天線的性能，但此方案的最大缺點(diǎn)是嚴(yán)重劣化了天線的結(jié)構(gòu)性能，使天線的抗風(fēng)性能、承載衛(wèi)星通信室外設(shè)備的能力嚴(yán)重降低，影響了天線的正常使用。而且天線的交叉極化電平特性也不滿足目前要求較高的衛(wèi)星公司(亞太衛(wèi)星公司)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種天線效率高、旁瓣特性好、電壓駐波比低，特別是天線的交叉極化特性優(yōu)良，滿足了對其性能要求最高的衛(wèi)星公司的要求的單偏置前饋拋物面天線以克服現(xiàn)有技術(shù)之不足。
本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)是
單偏置前饋拋物面天線，由天線反射面1、天線背架2、天線拉桿4、饋源支桿3、饋源托架5、饋源6、天線座架7、調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，其中天線反射面1與天線背架2凹凸配合，天線背架2連接在天線座架7上，饋源支桿3連接在天線背架2下端，饋源6通過饋源托架5設(shè)置在饋源支桿3的上部，天線拉桿4的兩端分別固定在天線反射面1和饋源支桿3上，所述的饋源6由波紋喇叭蓋10、饋源口膜11、波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器12、移相段13、雙工器14組成，其中波紋喇叭蓋10與波紋喇叭的口面之間設(shè)置有饋源口膜11，波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器12與移相段13、雙工器14用緊固件依次按順序連接。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)還有調(diào)整機(jī)構(gòu)包括天線的方位調(diào)整機(jī)構(gòu)8和俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)9，其中天線的方位調(diào)整機(jī)構(gòu)8兩端分別連接在天線座架7上的立柱和轉(zhuǎn)座上，俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)9一端連接在天線背架2上，另一端連接在天線座架7上。
饋源6的高次模激勵(lì)器12由臺階波導(dǎo)15和探入波導(dǎo)內(nèi)的三個(gè)激勵(lì)螺釘16組成，臺階波導(dǎo)15的直徑比值為b/a＝1.08∽1.5之間，激勵(lì)螺釘16中心線與探入臺階波導(dǎo)15內(nèi)臂處波導(dǎo)內(nèi)臂的法線方向夾角范圍為0°∽10°，三個(gè)激勵(lì)螺釘16中心線與探入臺階波導(dǎo)15內(nèi)臂相交的三點(diǎn)為三角形平面，在該平面內(nèi)，臺階波導(dǎo)15內(nèi)臂中心線與其交點(diǎn)與三角形任意兩點(diǎn)連線的夾角在20°∽155°之間，激勵(lì)螺釘16探入臺階波導(dǎo)15內(nèi)的深度在0.02∽0.12λ之間，其中λ為工作波長。
饋源6的移相段13為光壁圓波導(dǎo)，其長度范圍在為0.2∽1.5λ之間，其中λ為工作波長。
本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步在于本實(shí)用新型通過優(yōu)化設(shè)計(jì)單偏置前饋拋物面天線的饋源，有效地減低了單偏置前饋拋物面天線的交叉極化電平，使其滿足衛(wèi)星通信對天線交叉極化電平的要求，而且天線的效率高、旁瓣特性好、電壓駐波比低。單偏置前饋拋物面天線焦距/直徑比小，從而使天線的結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、承載室外設(shè)備能力加強(qiáng)且安裝方便。
本實(shí)用新型的附圖有

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是饋源中的波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的A-A向視圖。
圖4是饋源的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是方位調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述參照圖一，本實(shí)施例中的天線反射面1用緊固件固定在天線背架2上。本實(shí)施例中的單偏置前饋拋物面天線反射面1采用市售2毫米LF2防銹鋁板在液壓機(jī)上通過模具整體壓制而成，同時(shí)在天線反射面1的口面背面壓制一圈翻邊，以增強(qiáng)天線面板的強(qiáng)度。在天線反射面1上打四個(gè)安裝孔，用緊固件固定在天線背架2上，天線反射面1使平行于拋物面軸線方向來的電磁波聚焦在拋物面的焦點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)無線電波的接收；從拋物面焦點(diǎn)發(fā)射來的電磁波，經(jīng)過天線反射面1反射后，發(fā)射到自由空間，其方向?yàn)殡x開拋物面的軸線方向，從而實(shí)現(xiàn)無線電波的發(fā)射。
本實(shí)施例中天線背架2采用3毫米厚的鋼板通過模具壓制而成的板彎槽鋼，再焊接成框架式結(jié)構(gòu)，在框架上焊接一個(gè)U型耳朵片，鉆兩個(gè)對稱的連接孔，以便連接天線的俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)。在天線背架的框架上安裝四個(gè)板彎角鋼，用緊固件將其和天線反射面1連接在一起。天線背架2通過俯仰軸和俯仰絲杠連接在在天線的底座上。
本實(shí)施例中的饋源支桿3采用市售3毫米厚的鋼板通過模具壓制而成的板彎槽鋼，焊接成折線式結(jié)構(gòu)，用銷釘孔連接在天線背架的下端，另一端用緊固件與天線拉桿相連。
本實(shí)施例中的俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)如圖5所示由俯仰絲杠和絲母構(gòu)成，方位調(diào)整裝置如圖6所示由調(diào)節(jié)絲杠和套裝于其右部的位于天線座架7上的絲母組成。
本實(shí)施例中的饋源6中的波紋喇叭蓋10、波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器12、移相段13采用市售LY12-CZ鋁棒，用車床車制而成，雙工器14采用鋁合金鑄造而成。
本實(shí)用新型簡要工作原理天線發(fā)射將天線饋源6放置在單偏置前饋拋物面天線的焦點(diǎn)，饋源6發(fā)射出的電磁波照射到天線的拋物面，并由拋物面反射后，形成平行于拋物面焦軸的平面波，發(fā)射到自由空間。
天線接收由平行于拋物面焦軸的電磁波照射到單偏置前饋拋物面天線的拋物面，并由拋物面反射后，將電磁波匯聚到單偏置前饋拋物面天線的焦點(diǎn)，并由相位中心位于拋物面焦點(diǎn)的饋源6接收，并傳輸?shù)教炀€的接收設(shè)備。
權(quán)利要求1.單偏置前饋拋物面天線，由天線反射面(1)、天線背架(2)、天線拉桿(4)、饋源支桿(3)、饋源托架(5)、饋源(6)、天線座架(7)、調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，其中天線反射面(1)與天線背架(2)凹凸配合，天線背架(2)連接在天線座架(7)上，饋源支桿(3)連接在天線背架(2)下端，饋源(6)通過饋源托架(5)設(shè)置在饋源支桿(3)的上部，天線拉桿(4)的兩端分別用固定在天線反射面(1)和饋源支桿(3)上，其特征在于所述的饋源(6)由波紋喇叭蓋(10)、饋源口膜(11)、波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器(12)、移相段(13)、雙工器(14)組成，其中波紋喇叭蓋(10)與波紋喇叭的口面之間設(shè)置有饋源口膜(11)，波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器(12)與移相段(13)、雙工器(14)用緊固件依次按順序連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單偏置前饋拋物面天線，其特征在于所述的調(diào)整機(jī)構(gòu)包括方位調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)和俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)，方位調(diào)整機(jī)構(gòu)(8)兩端分別連接在天線座架(7)上的立柱和轉(zhuǎn)座上，俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)(9)一端連接在天線背架(2)上，另一端接于天線座架(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單偏置前饋拋物面天線，其特征在于所述的饋源(6)的高次模激勵(lì)器(12)由臺階波導(dǎo)(15)和探入波導(dǎo)內(nèi)的三個(gè)激勵(lì)螺釘(16)組成，臺階波導(dǎo)(15)的直徑比值為b/a＝1.08∽1.5之間，激勵(lì)螺釘(16)中心線與探入臺階波導(dǎo)(15)內(nèi)臂處波導(dǎo)內(nèi)臂的法線方向夾角范圍為0°∽10°，三個(gè)激勵(lì)螺釘(16)中心線與探入臺階波導(dǎo)(15)內(nèi)臂相交的三點(diǎn)為三角形平面，在該平面內(nèi)，臺階波導(dǎo)(15)內(nèi)臂中心線與其交點(diǎn)與三角形任意兩點(diǎn)連線的夾角在20°∽155°之間，激勵(lì)螺釘(16)探入臺階波導(dǎo)(15)內(nèi)的深度在0.02∽0.12λ之間，其中λ為工作波長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單偏置前饋拋物面天線，其特征在于饋源(6)的移相段(13)為光壁圓波導(dǎo)，其長度范圍在為0.2∽1.5λ之間，其中λ為工作波長。
專利摘要本實(shí)用新型屬于天線,特別是指一種單偏置前饋拋物面天線。它由天線反射面、饋源支桿、饋源、天線座架、調(diào)整機(jī)構(gòu)等部件組成,天線反射面與天線背架凹凸配合,天線背架連接在天線座架上,饋源支桿連接在天線背架下端,饋源通過饋源托架設(shè)置在饋源支桿的上部,天線拉桿兩端固定于天線反射面和饋源支桿上;饋源由波紋喇叭蓋、饋源口膜、波紋喇叭及高次膜激勵(lì)器、移相段、雙工器組成,其中波紋喇叭蓋與波紋喇叭的口面之間設(shè)置有饋源口膜,其余部分依次按順序連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)機(jī)械加工工藝及安裝復(fù)雜、對加工設(shè)備要求高;天線的電氣性能(尤其是交叉極化性能)差等缺點(diǎn),具有增益高、旁瓣低、交叉極化電平良好、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、安裝調(diào)試方便、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01Q15/14GK2508471SQ0126565
公開日2002年8月28日 申請日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月27日
發(fā)明者楊可忠, 曹勝旭, 張貴軍, 秦順友, 王文緒, 周鳳翔 申請人:曹勝旭