复合式多模喇叭分析与优化设计

本文系统分析了馈源各种模式之间的转换和传输特性,对波纹波导混合模和光壁波导多模之间的模转换进行了严格计算,考虑了C截面台阶TE_(12)模的影响。运用最优化方法,对包括波纹段参数在内的8个参数进行了优选。设计出的复合式多模喇叭在4/6GHz两频区E面、H面幅度、相位等化良好。能作为低旁瓣地面站天线的理想初级馈源。     

波纹矩形波导内场强的新解法

一、前言波纹波导和波纹喇叭已发展成为引人注目的反射器天线的馈源。维持平衡混合模的波纹锥形喇叭也已经发展成为一种典型的馈源,这种喇叭其辐射方向图的对称性和极化纯度十分重要。矩形波导或矩形喇叭的解是可选择的,例如,矩形波导或矩形喇叭在E面和H面的辐射方向图是不同的。布赖恩特提出波纹矩形波导的理论分析:他声称他的分析适用于所有内壁均为波纹的     

双反射面天线的和差方向图和增益计算

利用面电流法推导出了多模喇叭馈源照射时双反射面天线的方向图和增益计算公式，方向图计算包括了由馈源ＨＥ１１模激励的天线和方向图和由馈源ＨＥ２１模激励的天线差方向图两种形式；增益计算包括了口径利用系数、交叉极化损失和融反射面漏失等项内容，得到的结果与实测结果比较一致。     

单脉冲雷达的波纹波导多模馈源

本文叙述一种用于单脉冲雷达的波纹多模馈源的性能。该馈源用四个方喇叭输出口来激励和模与差模。适当地选择参数能使辐射方向图具有低的交叉极化电平,因而可适应截获目标的极化特性。本文给出了波导不连续性问题的分析结果并讨论了波导模之间相位差的补偿方法。一些初步的实验结果同理论计算相符合。     

K波段圆极化高效率馈源的设计

Ｋ波段圆极化高效率馈源用于雷达和卫星直播地面接收站天线中 ,可以提高天线的增益 ,避免雨滴对信号的干扰 ,还可以降低天线成本。它是由方圆转换器、极化器和高效率多模圆锥喇叭三个部分组成的。如图１所示。１方圆转换器设计众所周知 ,矩形波导传输的主模是主模是Ｈ １０波 ,而圆波导中传输的主模为Ｈ １１波 ,为了使Ｈ １０波过渡到Ｈ １１波 ,使电磁能量从矩形波导全部传入圆波导中 ,要求矩形波导与圆波导内两模式的相速相等 ,即两种模式的截止波长应一样。λ ｃ(Ｈ１０)＝λｃ(Ｈ１１) (１ .１)由１ .１得２ａ＝３ ４１Ｒ (１ .２)矩形…     

基于阻抗超表面的高效率角锥喇叭馈源

研究了一种基于阻抗超表面的高效率角锥喇叭馈源.将阻抗超表面放置于金属角锥喇叭内壁, 获得了一种性能良好的新形式高效率馈源.首先分析了超表面对表面阻抗特性的调控作用, 并证明该超表面对TE波和TM波呈现不同的阻抗特性.在特定的阻抗条件下, 该喇叭内壁可以支持平衡混合模式, 从而获得旋转对称的辐射波束.然后设计和加工了Ku频段的超表面高效率馈源, 馈源的测试方向图表明其辐射性能优良.最后将该馈源照射一款1.25 m Ku频段环焦天线, 测试其辐射方向图, 同样显示出其优异性能.与该环焦天线原有的波纹喇叭馈源相比, 超表面高效率馈源的性能与波纹喇叭馈源相当, 同时在体积、重量和成本方面具有明显优势.     

一种超宽带多模喇叭的设计

采用模式匹配法结合优化算法，为新疆天文台110 m天线研制出一种工作频带为4~12 GHz的三倍频多模喇叭.该喇叭由225个圆波导台阶组成，除了加工制造易于实现之外，与常规多模喇叭以及波纹喇叭相比，最突出的优点是在超宽频带内具有等化的辐射方向图，非常适合用作超宽频带射电天文观测天线的高效率馈源或者用于其他需要超宽频带设计的天线.     

用于准光系统的毫米波波纹馈源的设计

介绍了可用于准光系统,工作于毫米波和亚毫米波波段的圆波纹馈源喇叭天线的设计方法,包括喇叭内壁波纹尺寸的设计,喇叭张角的选择与如何选取加工工艺等。考虑到传统加工工艺的限制,为了保证尺寸精度,尤其是喇叭内壁波纹尺寸的加工精度,采用了电镀腐蚀的加工工艺。并以中心频率为94GHz,带宽为35GHz的波纹馈源为例,对天线进行了加工和测试分析,验证了该设计方法的精确性和该加工工艺的可靠性。并将该方法推广用于从54GHz到340GHz间的若干毫米波亚毫米波段的准光系统的馈源设计和加工。     

双波段波纹馈源喇叭

本文介绍一种HE_(11)和HE_(11)混合模激励的波纹喇叭的应用,为了使性能在两个独立波段上达到最佳,在喇叭上采用交替波纹深度。这种技术已应用于3.7—4.2千兆赫下行通道和5.925—6.425千兆赫上行通道的通信卫星波段,作为地面终端站的馈源。喇叭采用适度的张角以使喇叭口径上的相位畸变最小。采用HE_(12)模来展宽上行波段的波束,使两个波段的波束宽度相等。可以控制这种双模喇叭的波束形状,使两个波段中心频率     

波纹圆锥喇叭的TM_(01)模

波纹圆锥喇叭的 TM_(01)模可以用于跟踪天线。那末,它的场分布和辐射图是怎样的?特征方程和特征值又是怎样的?它与光壁圆锥喇叭的 TM_(01)模有什么异同?看过本文后,将会得到明确的答案。     

新型C/S双频馈源

随着多功能、多用途雷达天线技术发展,要求越来越多的天线工作在多频段、宽频带,对于反射面天线来说,天线本身具有宽带特性,而馈源是实现多功能、多用途的关键。本文给出一种新型C/S双频馈源的实例,主要描述了C/S双频馈源工作原理和C频段多模三通道自跟踪馈源具体实现方法,通过与传统五喇叭体制的同类馈源的性能比对,总结出该新型馈源的几个特点。     

凹凸透镜校正的波纹喇叭—卡塞格伦天线的一种紧缩馈源

用凹凸透镜来校正窄波束波纹圆锥喇叭口面上的球形相前能够大大缩短喇叭尺寸。本文提供了这种透镜校正标量喇叭的理论计算和实测的辐射方向图。事实表明,当把这种喇叭用作典型卡塞格伦天线如射电望远镜的馈源时,此喇叭能提供高效率口面照射。此外,透镜喇叭设计中通常存在高交叉极化,通过使透镜表面带孔状波纹,可使交叉极化降低到喇叭本身原有的水平。文中还给出这种孔的改进设计公式。     

椭圆波束天线设计

讨论了双偏置天线产生椭圆波束的机理和设计方法,介绍了多模喇叭的理论和实测电性能,给出了多模喇叭的模系数公式及辐射场计算结果,理论和实测吻合性良好。同时给出了天线实测方向图。该天线以高效率、低副瓣为主。     

准太赫兹波段角锥波纹喇叭天线的设计

波纹喇叭天线是20世纪70年代出现的用于微波天线的一种新型器件,它结构紧凑、加工方便、成本较低。不仅如此,它还是一种高效率的馈源,它的方向图具有低旁瓣、轴对称、交叉极化小等一系列优点,因而得到广泛的应用。文中介绍了准太赫兹角锥波纹喇叭天线的基本设计思想。设计了一种工作在140 GHz左右频段的E面波纹角锥喇叭天线。计算机模拟达到了相对于平壁角锥喇叭来说较小波瓣宽度,极低旁瓣电平,E,H面波瓣图趋同的效果。     

圆口径混合模波纹喇叭早期研制情况的回顾

本文回顾六十年代初期在美国和澳大利亚,对圆口径波纹喇叭的同时而独立的研制工作,研制要点包括大张角波纹“标量”喇叭和反射面天线焦区场的特性以及照射反射面所需要的单模与多模的圆柱波纹喇叭。     

双频共面单脉冲天线研制

论述了双频共面单脉冲天线的设计方法。天线口径较小时,馈源的遮挡口径相对较大,这对天线的性能影响很大,选择口径较小的双频馈源是实现双频共面的关键。天线低频段馈源采用4喇叭单脉冲形式,高频段馈源采用单口多模单脉冲喇叭,通过各自的馈电网络实现单脉冲功能。天线采用卡塞格伦形式,通过对天线和馈源的优化设计,可实现天线双频段工作性能,实测结果与计算结果基本吻合。     

波纹壁参数变化的波纹喇叭的理论分析

波纹壁参数(内径、等效导纳、及半锥角)按照特定规律变化,可以抑制有害的高次模,或产生适当数量的特定高次模,构成纯模或多模波纹喇叭,以改善喇叭的辐射特性和缩短喇叭的长度。本文导出了两种变参数(连续变化和折线式变化)波纹喇叭的设计公式。文中通过一个实例比较了复合式多模喇叭辐射场的计算值和实测值,其结果是满意的。     

W波段双极化单脉冲天线设计

为了探测目标的极化特性,研制了工作在W波段的双极化单脉冲卡塞格伦天线.天线由主反射面、副反射面、馈源喇叭、正交模耦合器及和差器组成.天线主反射面口径为137 mm,馈源为五喇叭形式,正交模耦合器采用渐变波导匹配方案,和差器通过平面型定向耦合结构实现.通过将馈源喇叭、正交模耦合器及和差器集成设计,减小了连接损耗,压缩了天线纵向尺寸.测试结果表明,天线驻波带宽约3. 7 GHz,极化隔离度优于35 dB,和波束增益大于37. 9 dBi,副瓣电平优于-15 dB,差波束零深优于-25 dB.天线在W波段实现了较好地双极化单脉冲性能.     

一种双频喇叭馈源的相位中心分析

多模圆锥喇叭天线是一种应用较广的高效率喇叭天线,它被广泛应用于反射面初级馈源。双频多模圆锥喇叭天线在收发两个频率处的相位中心是不重合的,当其作为反射面馈源时,其相位中心及安放位置的确定对于反射面天线的性能有着不可忽视的影响。从天线相位中心的定义出发,计算了双频多模喇叭天线在收发频率处的相位中心,并对该天线在偏置反射面系统中的安放位置进行了分析,确定了馈源的最佳安放位置。     

230GHz接收机准光学元件的测试与评价

亚毫米波的辐射传输和探测包括微波和光学技术。由于这一波段的元件尺寸与辐射波长可相比拟,因此采用高斯束理论进行计算和分析比较理想。本文阐述230GHz接收机准光学元件的测试方法,并对组成系统的各准光学元件进行了评价。1.波纹馈源喇叭波纹馈源喇叭由波纹壁产生的理想边界条件能得到对称的E平面和H平面的电磁场