專利名稱：圓極化背射天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明圓極化背射天線屬于電子與通信技術(shù)范疇。進(jìn)一步來講，是一種可廣泛應(yīng)用于空間遙測、遙控、遙感或星載、電子對抗、雷達(dá)和通信等領(lǐng)域的圓極化背射天線。
和本發(fā)明圓極化背射天線密切相關(guān)的已有的天線為螺旋天線。該天線工作頻帶較寬，為圓極化工作方式。但缺點是1、主瓣寬度較寬。2、增益較低。3、通頻帶內(nèi)隨頻率f的下降，主瓣寬度迅速變寬，增益下降。4、直接匹配的效果差。
本發(fā)明的目的在于保持螺旋天線具有的工作頻帶寬、圓極化工作方式的特點，克服螺旋天線的其它缺陷，從而提供一種①主瓣寬度下降8°以上，②增益提高2.0dB以上，③通頻帶內(nèi)(1-1.4)可保持中心頻率時的窄主瓣寬度，④可以較好地與50Ω同軸電纜直接匹配，⑤要求相同增益時，可比螺旋天線的縱向長度縮短40％以上的圓極化背射天線的技術(shù)方案。
本發(fā)明圓極化背射天線由帶小接地板的背射螺旋天線和帶邊環(huán)的大反射板組成，其特征在于I、將普通螺旋天線接地板直徑設(shè)計為小于或等于螺旋直徑，使該天線呈現(xiàn)背射狀態(tài)，II、帶邊環(huán)的大反射板具有等效焦點，位置在距大反射板n·λ/2處(n＝1，2，3……)，且以n＝1即第一焦點(λ/2)具有最大增益，III、因背射螺旋具有相位中心，故可把它置于主反射板前，使相位中心與第一焦點λ/2重合，構(gòu)成圓極化背射天線，IV、從螺旋背向輻射的電磁波照射到大反射板上，再由大反射板將其反射出去，構(gòu)成饋源和拋物面類似的關(guān)系，V、當(dāng)頻率變化時，焦距λ/2與相位中心位置有相同的前后移動趨勢，故可在較寬頻帶內(nèi)保持相位中心與焦點重合，
VI、其設(shè)計參數(shù)為螺距角α10 °-16 °內(nèi)取值，α大可提高增益，稍犧牲頻率特性和軸比等性能，最佳取值為12 °-14 °匝數(shù)3≤n≤10螺旋每匝周長0.75λ≤c≤1.30λ小接地板(網(wǎng))直徑d≤0.31λ主反射板直徑1.9λ≤Dm≤2.3λ邊環(huán)寬度0.23λ≤W≤0.28λ相位中心與焦點的重合方法為相位中心在距饋電點0.2λ-0.4λ的螺旋軸線上，將該點置于大反射板前0.5λ附近的中心軸線上，然后調(diào)節(jié)螺旋前后移動，使遠(yuǎn)處正前方接收機讀數(shù)為最大，這時即可使相位中心與焦點重合。固定之，即為本發(fā)明圓極化背射天線。
本發(fā)明圓極化背射天線具有以下優(yōu)點1、主瓣寬度比相同長度螺旋天線下降8°-18°。
2、增益提高2.0-3.0dB，最大增益可達(dá)18-21dB。
3、在1-1.4頻帶寬度內(nèi)可保持30°左右的窄主瓣寬度(最低可達(dá)23°左右)。
4、與50Ω電纜可實現(xiàn)小于2.5的匹配駐波系數(shù)。
5、軸比與相同長度的螺旋天線相同。
本天線可在UHF、L、S、C、x等波段作圓極化收、發(fā)天線、天線陣單元等，可以廣泛應(yīng)用于空間遙測、遙控、遙感或星載、電子對抗、雷達(dá)、通信等領(lǐng)域。


圖1為圓極化背射天線主視圖。
圖2為側(cè)視圖。圖中標(biāo)號為1為螺旋線；2為小接地板；3為大反射板；4為邊環(huán)。圖3為單匝螺距展開圖。圖中標(biāo)號為α為螺距角；c為單匝周長。
最佳實施例(頻率在S波段，f0＝2.6GHz)實施例螺距角α＝12.5 °；周長c＝1λ；匝數(shù)n＝7；小接地板直徑d＝0.29λ；大反射板直徑Dm＝2.1λ；邊環(huán)寬度W＝0.25λ。
權(quán)利要求
1.一種圓極化背射天線由帶小接地板的背射螺旋天線和帶邊環(huán)的大反射板組成，其特征在于I、將普通螺旋天線接地板直徑設(shè)計為小于或等于螺旋直徑，使該天線呈現(xiàn)背射狀態(tài)，II、帶邊環(huán)的大反射板具有等效焦點，位置在距大反射板n·λ/2處(n＝1，2，3……)，且以n＝1即第一焦點(λ/2)具有最大增益，III、將背射螺旋的相位中心置于主反射板前與第一焦點λ/2重合，構(gòu)成圓極化背射天線，IV、從螺旋背向輻射的電磁波照射到大反射板上，再由大反射板將其反射出去，構(gòu)成饋源和拋物面類似的關(guān)系，V、當(dāng)頻率變化時，焦距λ/2與相位中心位置有相同的前后移動趨勢，故可在較寬頻帶內(nèi)保持相位中心與焦點重合，VI、其設(shè)計參數(shù)為螺距角α10 °-16 °內(nèi)取值，最佳值為12 °-14°匝數(shù)3≤n≤10螺旋每匝周長 0.75λ≤c≤1.30λ小接地板(網(wǎng))直徑d≤0.31λ主反射板直徑1.9λ≤Dm≤2.3λ邊環(huán)寬度0.23λ≤W≤0.28λ
2.按照權(quán)利要求1所述的一種圓極化背射天線，其特征在于背射螺旋的相位中心與焦點的重合方法為相位中心在距饋電點0.2λ-0.4λ的螺旋軸線上，將該點置于大反射板前0.5λ附近的中心軸線上，然后調(diào)節(jié)螺旋前后移動，使遠(yuǎn)處正前方接收機讀數(shù)為最大，這時即可使相位中心與焦點重合，固定之即可。
全文摘要
一種圓極化背射天線屬于電子與通信技術(shù)的范疇，主要由帶小接地板的背射螺旋天線和帶邊環(huán)的大反射板組成，其特征在于背射螺旋相位中心與大反射板的等效焦點始終重合構(gòu)成圓極化背射天線，可在UHF、L、S、C、x等波段作圓極化收、發(fā)天線、天線陣單元等，可以廣泛應(yīng)用于空間遙測、遙控、遙感或星載、電子對抗、雷達(dá)、通信等領(lǐng)域。
文檔編號H01Q19/10GK1144407SQ96108158
公開日1997年3月5日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者郝晉 申請人:太原工業(yè)大學(xué)