双极化喇叭天线优秀课件
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微波技术课件_2.4
Watts cw, N型连接器 50 Watts cw。
2.5 双极化四脊喇叭天线
在 EMC、EMI 以及天线测量工作中，多极化功能的要求越来越多。恒达微波公司研发生产的双极化 四脊喇叭天线系列可以为您的工作一展身手。配上宽带电桥还可以使该天线系列成为宽带双圆极化天
e 线。该系列天线频率覆盖倍频程带宽和高达数十个倍频程带宽，VSWR<2.5 或 3.0；极化隔离度>20dB。 av 2.5.1 倍频程双极化喇叭天线系列
倍频程双脊喇叭天线采用国际标准双脊波导接口、工作频率范围覆盖双脊波导全波段。在0.5-40 GHz
内，每个相应的双脊波导频段， HD都有相应的、不同增益的宽带喇叭天线与之对应。每只喇叭都提供增益
频率标定曲线，增益值误差小于0.7 dB。
本系列天线增益有10dB、13dB、15dB、18dB和20dB五个规格.
温度范围：-40 C - +70 C 。耐受功率，对 N 型连接器：50 Watts c.w. 对SMA型连接器：20 Watts c.w.
产品型号
HD-10180DRHA8S
频率范 围
(GHz)
1-18
增益 (dB)
1.8-13
尺寸 (mm)
L
W
140
85
驻
e波
（ 接头形式
vH Ma x）
a80 2.5 SMA-50K
产品型号
HD-84DRHA10N HD-150DRHA10N HD-200DRHA10N HD-250DRHA10N HD-350DRHA10N HD-475DRHA10N
频率范围 (GHz)
0.84-2.0 1.5-3.6 2.0-4.8 2.6-7.8 3.5-8.2 4.75-11.0
2.5 双极化四脊喇叭天线
在 EMC、EMI 以及天线测量工作中，多极化功能的要求越来越多。恒达微波公司研发生产的双极化 四脊喇叭天线系列可以为您的工作一展身手。配上宽带电桥还可以使该天线系列成为宽带双圆极化天
e 线。该系列天线频率覆盖倍频程带宽和高达数十个倍频程带宽，VSWR<2.5 或 3.0；极化隔离度>20dB。 av 2.5.1 倍频程双极化喇叭天线系列
倍频程双脊喇叭天线采用国际标准双脊波导接口、工作频率范围覆盖双脊波导全波段。在0.5-40 GHz
内，每个相应的双脊波导频段， HD都有相应的、不同增益的宽带喇叭天线与之对应。每只喇叭都提供增益
频率标定曲线，增益值误差小于0.7 dB。
本系列天线增益有10dB、13dB、15dB、18dB和20dB五个规格.
温度范围：-40 C - +70 C 。耐受功率，对 N 型连接器：50 Watts c.w. 对SMA型连接器：20 Watts c.w.
产品型号
HD-10180DRHA8S
频率范 围
(GHz)
1-18
增益 (dB)
1.8-13
尺寸 (mm)
L
W
140
85
驻
e波
（ 接头形式
vH Ma x）
a80 2.5 SMA-50K
产品型号
HD-84DRHA10N HD-150DRHA10N HD-200DRHA10N HD-250DRHA10N HD-350DRHA10N HD-475DRHA10N
频率范围 (GHz)
0.84-2.0 1.5-3.6 2.0-4.8 2.6-7.8 3.5-8.2 4.75-11.0
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
天线技术课件(西电第二版)第9章
F( )
cos1
1
2
1
2
0.707
第 9 章 常用面式天线
1
d1
2
sin0.5H
1.86
相应的主瓣半功率张角为
20.5H
2 sin0.5H
1.18 弧度
d1
68
d1
20.5E
E平面第一副瓣电平为
51
d2
20lg 0.214 13.2dB
H平面第一副瓣电平为 20 lg0.071=-23 dB
2r
dy(1 cos )e jr
(9-1-6)
当φ为任意值时，可将电振子和磁振子分成两个分量，一个 与E平面平行，另一个与E平面相垂直。
第 9 章 常用面式天线 可以证明，对于如图9-3所示坐标系中的任意θ和任意φ方向，
电场强度同时具有θ和φ两个分量，如下列形式：
dE
j EOy dx
2r
dy
sin (1 cos )e jr
对于基本电振子，此平面为垂直于基本电振子轴的平面， 射线与振子轴所成之角度为90°，此平面为电流元的最大辐射 平面， 因此它在该平面上M点所产生的场强为
第 9 章 常用面式天线
dE1
j 60Idy e jr r
j 120HOx 2r
dx dy
e jr
j EOy dx
2r
dy e jr
(9-1-1)
当口面尺寸为有限，而M点离口面非常远时，可以认为口 面上各点到远区一点M的射线r１均与从原点O处发出的射线r相 平行， 因此积分式(8–1-13)内振幅项中的r1可写为r, 即认为
r1 r
但在计算相位因子e-jβr1时，必须考虑因r1与r的行程差而引 起的相位差所产生的影响。
天线简介ppt课件
方位即水平面方向图
- 3dB点
60°(eg)
峰值
- 3dB点
Peak - 3dB
15°(eg)
Peak
Peak - 3dB
俯仰面即垂直面方向图
10dB 波束宽度
- 10dB点
120°(eg)
峰值
32°(eg)
- 10dB点 Peak - 10dB
Peak
Peak - 10dB
23
5.上旁瓣抑制
上旁瓣抑制
53
多径传播与反射
54
３. 电波的绕射传播
电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕 过障碍物，再向前传播。这种现象叫做电波的绕 射。超短波的绕射能力较弱，在高大建筑物后面 会形成所谓的“阴影区”。信号质量受到影响的 程度不仅和接收天线距建筑物的距离及建筑物的 高度有关，还和频率有关。
55
4、移动通信信道的特点 易衰减 易受干扰，干扰强。 不稳定
终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波系数越接近于１，匹配也就 越好。
40
驻波比、反射损耗和反射系数
41
电压驻波比（VSWR）对网络的影响：
VSWR 反射功率比 辐射功率减少 减少百分比
3.0
25%
2.15dB
40%
2.0
11%
0.86dB
18%
1.8
8%
0.67dB
14%
1.5
4%
0.36dB
21
3. 前后比
对天线的前后比F / B 有要求时，其典型值为（18 ~ 30）dB， 特殊情况下则要求达（35 ~ 40）dB .
后向功率
前向功率
以dB表示的前后比
12.喇叭天线(2)
图 10-24 加速透镜剖面
与介质透镜的分析方法一样，目的是要确定 p AB 曲线的方程，结果为：
(1 − n 2 ) x 2 + 2(1 − n) fx + y 2 = 0
(椭圆方程)
(10.60)
在上面的讨论中， 介绍了三种透镜形式， 即介质透镜， 空气透镜和金属透镜。 虽然使用它们可使喇叭的口径场相位得到校正， 但是使用它们后喇叭口径场幅度 分布将受到影响， 还将产生反射。 幅度分布变化， 也将引起辐射方向图发生变化。 这个问题，感兴趣的同学可参阅相关文献。
r 2 = ( x + f )2 + y 2 r = f + nx
→
r=
(n − 1) f n cos ϕ − 1
(10.55)
⇒
(n 2 − 1) x 2 + 2(n − 1) fx − y 2 = 0
(10.56)
q 为双曲线形式。如上推导没用到折射定律， 上式说明，透镜剖面曲线 AOB 可以证明，该曲线满足折射定律。 在透镜边缘 A 和 B 两点处满足如下关系
3．金属透镜（加速透镜）
由一些平行金属片构成，见前面图 10-19(b)(d)及下面图 10-24。相邻的两片 构成波导，其性质与矩形波导类似，当电场矢量通过金属片构成小波导时(即这 些波导中为 TE10 模)，可得相速νp 和折射率 n 如下
vp = c 1 − ( λ 2d )
2
， n=
c 2 = 1 − ( λ 2d ) < 1 vp
e− jβ r r
(10.61)
ˆ 为单位矢量， E (θ , ϕ ) ——远场幅度方向图函数 式中， u
如果取圆锥喇叭口径上的最大相位差为
《天线基础知识全》课件
天线的分类
总结词
天线的分类
详细描述
根据不同的分类标准，天线可以分为多种类型。按照工作频段，可以分为超长波天线、长波天线、中波天线、短 波天线等；按照用途，可以分为广播天线、电视天线、雷达天线、通信天线等；按照结构，可以分为线天线和面 天线。
天线的发展历程
总结词
天线的发展历程
详细描述
天线的发展历程可以追溯到19世纪末期。最初的天线是简单的偶极子天线，随着技术的发展，人们开 始研究各种不同形式的天线，以满足不同的通信需求。近年来，随着无线通信技术的快速发展，天线 技术也取得了巨大的进步，出现了许多新型天线，如智能天线、超宽带天线等。
交通雷达
天线用于交通流量监测和 控制，保障交通安全和顺 畅。
广播领域
调频广播
天线用于调频广播电台和接收机 ，传递音频信号。
电视广播
天线用于电视台和电视机，接收视 频和音频信号。
短波广播
天线用于国际广播电台和接收机， 向全球范围传递信息。
电视领域
有线电视
天线用于有线电视网络和电视机，提供电视节目 信号。
它可以将电磁波转换 为螺旋形波束，以实 现定向辐射和接收。
微带天线
微带天线是一种新型的天线，由 一个或多个微带贴片构成。
它利用微带线传输电磁波，并通 过贴片辐射电磁波。
微带天线具有体积小、重量轻、 易于集成等优点，广泛应用于移 动通信、卫星通信、雷达等领域
。
04 天线的应用
通信领域
01
02
03
《天线基础知识全》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 天线概述 • 天线的基本原理 • 天线的基本结构 • 天线的应用 • 天线的设计与优化
天线的知识讲座PPT课件
天线的基本知识
1.3.4 波瓣宽度
方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称 为副瓣或旁瓣。参见图1.3.4 a , 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低 3 dB（功
率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称 波束宽度 或 主瓣宽度 或 半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。
1.3 天线方向性的讨论
1.3.1 天线方向性
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功 能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。 垂直放置的半波对称振子具有平放的 “面包圈” 形的立体方向图（图1.3.1 a）。 立体方向图虽然立体感强，但绘制困难， 图1.3.1 b 与图1.3.1 c 给出了它的两个主平面方向图，平面方向图描述天线在某指定 平面上的方向性。从图1.3.1 b 可以看出，在振子的轴线方向上辐射为零，最大辐射 方向在水平面上；而从图1.3.1 c 可以看出，在水平面上各个方向上的辐射一样大。
半波对称振子的增益为G = 2.15 dBi ; 4个半波对称振子 沿垂线上下排列，构成一个垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 dBi ( dBi这个单位表示比较对象是各向均匀辐射的理想点源) 。 如果以半波对称振子作比较对象，则增益的单位是dBd .
半波对称振子的增益为G = 0 dBd （因为是自己跟自己比，比值为1，取对 数得零值。） ； 垂直四元阵，其增益约为G = 8.15 – 2.15 = 6 dBd .
两个半波振子（带反射板）
在垂直面上的配置
反 射 板
长 度 为 L
增益为 G = 11 ~ 14 dB
两
反
个
射
半
喇叭天线喇叭天线
一、课题背景电磁喇叭天线是最简单而常用的微波天线。
它的主要优点是结构简单，馈电简便，便于控制主面波束宽度和增益，频率特性好且损耗较小。
它由波导逐渐张开来形成，其作用是加强方向性，这与声学喇叭的原理相似。
若主模TE10的矩形波导的宽边尺寸扩展而窄边尺寸不变则称为H 面扇形喇叭；若窄边尺寸扩展而宽边尺寸不变，则称为E 面扇形喇叭；若矩形波导的两边尺寸都扩展，则称为角锥喇叭。
圆锥喇叭由载TE11模的圆形波导扩展而成。
可见喇叭天线起着将波导模转换为空间波的过渡作用，因而反射小，使其输入驻波比低且频带宽。
喇叭天线广泛用做各种反射面天线和透镜天线得到馈源，也用作微波中继站的独立天线和测试天线增益的标准天线。
(1)E 面扇形喇叭 (2)H 面扇形喇叭 (3)角锥喇叭 (4)圆锥喇叭图1 几种常见的喇叭天线喇叭天线就其结构来讲可以看成两大部分构成：一是波导部分，横截面有矩形，也有圆形；二是真正的喇叭天线部分。
波导部分相当于天线中的馈线，是提供喇叭天线信号和能量的部分。
喇叭天线可视为张开的波导。
喇叭的功能是在比波导更大的口径上产生均匀的相位波前，从而获得较高的定向性能。
矩形波导中的TE10模传输到波导和喇叭的口面时，口面上的波可以作为次级源再次辐射。
普通喇叭天线结构原理图如图2所示。
图2 喇叭天线结构辐射图T次 级源次级源二、喇叭天线尺寸计算2.1、公式推算本设计需要设计一个K 波段（18GHz-26.5GHz ），用WR-42矩形波导来馈电，最大增益大于15dB 的喇叭天线。
喇叭天线波导部分可百度查阅K 波段标准矩形波导尺寸得到，矩形波导的长度可选为 1.2*λ。
典型的角锥喇叭的尺寸如下图所示。
(1)几何结构(2)X-Y 面横截面(H 面)(3)Y-Z 面横截面(E 面)图3 角锥喇叭几何关系由[1]知H R 一定，有一最佳的喇叭口径宽度h a ，并发现其近似规律为H h R a λ3=(1)同理，E R 一定，有一最佳的喇叭口径宽度h b ，并发现其近似规律为H h R λ2b =(2)由图3(b)(c)根据相似三角形原理得：h H a aR R -=1(3) hE b bR R -=1(4) 224223432383ah a hhe G a e b G aa a πλπλ=+-(5) 直接求此4次方程的根相当复杂，但可以用数值计算的软件求解也可以用试凑法求解第一种近似解为G a h λ45.0=(6)喇叭天线的欧姆损失很小，因此其方向系数就是增益即a h h e b a G 24λπ=(7)设计步骤如下：1、用试凑法解出式(5)中的h a ，取51.0=a e 。
天线PPT课件(完整版)
磁场：
kI0l sin 1 1 jkr H j 1 e 4 r jkr
§1.2 电基本振子
对于电场：
1 1 E jA j A H j
电场：
I 0l cos 1 1 jkr Er 1 e 2 2 r jkr kI 0l sin 1 1 1 jkr E j 1 e 2 4 r jkr kr E 0
2 A k A J A j J A j
2
洛伦兹条件：
A j
1 j
A
2 A k A J
2
1 E jA jA j A
kr 1
近区场辐射功率密度：
1 1 ˆE H ˆE H Wav Re E H Re r r 2 2
2 2 1 I 0l sin ˆ I 0l sin cos ˆj Wav Re r j 0 5 2 5 2 k 4 r k 8 r
7
天线发展简史
三、1980, 超大阵列（VLA）抛物面天线（Very Large Array Steerable Parabolic Dish Antennas） 位于美国新墨西哥州（Socorro, New Mexico）的超大阵 列天线由27面直径为25米的抛物面按Y型方式排列组成，是 世界第一个射电天文望远镜。其分辨率相当于36千米跨度的 天线，而灵敏度相当于直径为130米的碟型天线。
波阻抗：
kr 1
Zw E H
固有阻抗：
120 377
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所以 d/b=0.06 ， s/a=0.17 根据此参数，可由图查得 TE10模的截止波长 λc10/a=4.75
令频率低端的截止频率为1900MHZ 截止波长为157.9mm 从而求得 a=33.24mm我们取a=34mm。由於四脊波导是 方形的，故b=34mm
四脊波导参数选择
由於激励点选在波导的中心，并且还加有一段直波 导作为滤除激励出来的TE20模，因此双脊波导的可 用带宽应是TE10模与TE30模之比。由图可查的TE30 模的λc30/a=0.79，从而算的Fc10=11.2GHZ.
2-18GHZ双极化喇叭天 线
天线介绍：
天线有两个输入端，具有瞬时提供垂直极化，水平极 化的能力。适用于机载、舰载无源探测系统。还适用 于实验室设备和外场检测设备。
工作频段：2-18GHz
驻波：3.5
增益： 〉6dB
隔离 〉 15dB
功率处理能力：1W 尺寸：
140×140×345mm
重量：0.8kg
四脊喇叭天线驻波特性
（1端口）
四脊喇叭天线驻波特性
（2端口）
端口间的隔离特性
1端口辐射图(1)
1端口辐射图(2)
1端口辐射图(3)
1端口辐射图(4)
1端口辐射图(5)
2端口辐射图(1)
2端口辐射图(2)
2端口辐射图(3)
2端口辐射图(4)
精品课件！
精品课件！
双极化喇叭天线的最新发展
计算结果表明该组数ຫໍສະໝຸດ 只能工作到12GHZ左右，要 想工作到18GHZ必须采用扩频技术和补偿技术。
四脊波导参数选择
还应该指出的是这组数据对应脊为平顶的情况， 而实际的脊是削成尖顶的，这只要是为了保证 四脊之间的装配间隙，从而扩大了脊间的耦合 面积。
实验表明这种结构有利于高次模的抑制，和高 频段的扩频。因此最终的设计数据需由仿真实 验最后确定。
天线设计
a、四脊波导参数选择 b、喇叭张开部分脊的设计 c、背腔设计 d、电性能测量结果
2-18GHZ双极化喇叭照片
四脊波导结构图
四脊波导参数选择
四脊波导的结构如图所示：它可以近似看成两个b/a=1的双 脊波导组合而成这样就可以利用有关脊波导的设计曲线
b/a=1的双脊波导又可看成由两个b/a=0.5de 单脊波导构 成。令双脊波导的特性阻抗为60Ω，那么单脊波导的特性阻 抗即为30Ω。由图的曲线上可查得 b2/b1=0.03 ， s/a=0.17 而 b=2b1 ， d=2b2
背腔的设计(1)
背腔的设计(1)
天线的同轴—脊波导的变换器与同轴—普通波导的变换 器，在主要方面是相同的，所不同的是阻抗不同。这二 种设计中同轴线的外导体都连接在波导的宽边上，内导 体都延伸到波导内形成单极的辐射器，由于普通波导的 阻抗远大于同轴线的阻抗，因而内导体必须终结在远离 波导壁的地方，以便防止失配。而脊波导的阻抗与同轴 线的阻抗相一致，所以同轴线的内导体必须接在相对的 脊上以利匹配。
单 脊 波 导 特 性 阻 抗
双脊波导TE10模截止波长
双脊波导TE30模截止波长
喇叭张开部分脊的设计
喇叭部分的脊按指数形式逐渐张开，终端弯曲终结在 喇上叭 的口宽的度侧必壁须上大，于为最了低保工证作频TE率10的模半的个传波播长，。喇这叭样在在H面 最高工作频率上，即为几个波长，这意味着在口径上 会出现相当大的相位差，要想保持口径面上相位差最 小，要么喇叭做的特别长，要么加透镜校准，但这两 种方法都局限性。我们采用特殊设计的脊和适当的补 偿措施，较好的解决了这个问题。
由实验确定的脊的曲线，分为3段。一段为直线段，它 依照一度左右的张角张开。二段是曲线按照方程
y100.00873x0.787650.02x
喇叭张开部分脊的设计
喇叭张开部分脊的设计
展开，三段是终端，它依照大角度弯曲终结在喇叭口上。 上式中的 ：X坐标是沿着天线中心线的轴向距离，Y坐标 是沿着天线的中心线到脊表面的垂直距离。 0.02X是附加的线性变化，起着扩频补偿作用并有助于 低。频段驻波改善和高频段高次模的抑制。
背腔的设计(2)
电性能测量
我们对设计的双极化喇叭特性进行了电性能测量，天 线的驻波特性在3.5以内。两端口之间的隔离在212GHz频段范围内，﹥20dB。在12-18GHz频段范 围内，﹥15dB。从测得的辐射图来看，15GHz以前 高次模抑制的比较好，15GHz以后逐渐存在高次模的 影响。
对高次模的抑制采取了3项措施： 1、是增加脊间耦合。 2、是在脊上附加线性变化。 3、是背腔设计。
开放边界双极化喇叭天线
背腔的设计(1)
同轴脊波导的设计关键是背腔的设计，正如图中所看 到的那样背腔是通过减少短路段脊的高度形成台阶， 加上短路板构成腔体结构。一般选择短路段的阻抗与 脊波导的特性阻抗之比为4～6。若取特性阻抗为250 欧姆，令s/a=0.2时，由单脊波导特性阻抗曲线可查 得，两脊之间的间距为d/b=0.4，当b=34mm时， 可求的d=13.6mm。
双极化喇叭天线
双极化喇叭天线
前言 天线介绍 天线设计 电性能测量结果 开放边界双极化喇叭天线简介
双极化喇叭天线
前言： 电子侦察设备所使用的平面螺旋天线，是频率
宽开的，而地面的检测设备使用喇叭天线。它 一般频带比较窄，需要多个天线才能覆盖。外 场使用很不方便，为了解决这个问题，我们开 展了宽带双极化喇叭天线的试制工作。
背腔的设计(2)
四脊波导采用2个端口馈电，一端口的激励探针距短路 板的距离相当于工作频段高端的1/4波长。约4.2mm。 二端口激励探针与一端口的激励探针正交二者相距 1.5mm。 初始设计数据确定以后，建模进行仿真，优化后确定最 后的设计数据。试验中发现由于二端口探针离短路板 的距离比一端口远，再加上脊间的耦合影响驻波特性 不易调好，通过试验摸索采用把脊的后端切角和在短 路板中央挖槽等办法，取得了较好的效果。
令频率低端的截止频率为1900MHZ 截止波长为157.9mm 从而求得 a=33.24mm我们取a=34mm。由於四脊波导是 方形的，故b=34mm
四脊波导参数选择
由於激励点选在波导的中心，并且还加有一段直波 导作为滤除激励出来的TE20模，因此双脊波导的可 用带宽应是TE10模与TE30模之比。由图可查的TE30 模的λc30/a=0.79，从而算的Fc10=11.2GHZ.
2-18GHZ双极化喇叭天 线
天线介绍：
天线有两个输入端，具有瞬时提供垂直极化，水平极 化的能力。适用于机载、舰载无源探测系统。还适用 于实验室设备和外场检测设备。
工作频段：2-18GHz
驻波：3.5
增益： 〉6dB
隔离 〉 15dB
功率处理能力：1W 尺寸：
140×140×345mm
重量：0.8kg
四脊喇叭天线驻波特性
（1端口）
四脊喇叭天线驻波特性
（2端口）
端口间的隔离特性
1端口辐射图(1)
1端口辐射图(2)
1端口辐射图(3)
1端口辐射图(4)
1端口辐射图(5)
2端口辐射图(1)
2端口辐射图(2)
2端口辐射图(3)
2端口辐射图(4)
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双极化喇叭天线的最新发展
计算结果表明该组数ຫໍສະໝຸດ 只能工作到12GHZ左右，要 想工作到18GHZ必须采用扩频技术和补偿技术。
四脊波导参数选择
还应该指出的是这组数据对应脊为平顶的情况， 而实际的脊是削成尖顶的，这只要是为了保证 四脊之间的装配间隙，从而扩大了脊间的耦合 面积。
实验表明这种结构有利于高次模的抑制，和高 频段的扩频。因此最终的设计数据需由仿真实 验最后确定。
天线设计
a、四脊波导参数选择 b、喇叭张开部分脊的设计 c、背腔设计 d、电性能测量结果
2-18GHZ双极化喇叭照片
四脊波导结构图
四脊波导参数选择
四脊波导的结构如图所示：它可以近似看成两个b/a=1的双 脊波导组合而成这样就可以利用有关脊波导的设计曲线
b/a=1的双脊波导又可看成由两个b/a=0.5de 单脊波导构 成。令双脊波导的特性阻抗为60Ω，那么单脊波导的特性阻 抗即为30Ω。由图的曲线上可查得 b2/b1=0.03 ， s/a=0.17 而 b=2b1 ， d=2b2
背腔的设计(1)
背腔的设计(1)
天线的同轴—脊波导的变换器与同轴—普通波导的变换 器，在主要方面是相同的，所不同的是阻抗不同。这二 种设计中同轴线的外导体都连接在波导的宽边上，内导 体都延伸到波导内形成单极的辐射器，由于普通波导的 阻抗远大于同轴线的阻抗，因而内导体必须终结在远离 波导壁的地方，以便防止失配。而脊波导的阻抗与同轴 线的阻抗相一致，所以同轴线的内导体必须接在相对的 脊上以利匹配。
单 脊 波 导 特 性 阻 抗
双脊波导TE10模截止波长
双脊波导TE30模截止波长
喇叭张开部分脊的设计
喇叭部分的脊按指数形式逐渐张开，终端弯曲终结在 喇上叭 的口宽的度侧必壁须上大，于为最了低保工证作频TE率10的模半的个传波播长，。喇这叭样在在H面 最高工作频率上，即为几个波长，这意味着在口径上 会出现相当大的相位差，要想保持口径面上相位差最 小，要么喇叭做的特别长，要么加透镜校准，但这两 种方法都局限性。我们采用特殊设计的脊和适当的补 偿措施，较好的解决了这个问题。
由实验确定的脊的曲线，分为3段。一段为直线段，它 依照一度左右的张角张开。二段是曲线按照方程
y100.00873x0.787650.02x
喇叭张开部分脊的设计
喇叭张开部分脊的设计
展开，三段是终端，它依照大角度弯曲终结在喇叭口上。 上式中的 ：X坐标是沿着天线中心线的轴向距离，Y坐标 是沿着天线的中心线到脊表面的垂直距离。 0.02X是附加的线性变化，起着扩频补偿作用并有助于 低。频段驻波改善和高频段高次模的抑制。
背腔的设计(2)
电性能测量
我们对设计的双极化喇叭特性进行了电性能测量，天 线的驻波特性在3.5以内。两端口之间的隔离在212GHz频段范围内，﹥20dB。在12-18GHz频段范 围内，﹥15dB。从测得的辐射图来看，15GHz以前 高次模抑制的比较好，15GHz以后逐渐存在高次模的 影响。
对高次模的抑制采取了3项措施： 1、是增加脊间耦合。 2、是在脊上附加线性变化。 3、是背腔设计。
开放边界双极化喇叭天线
背腔的设计(1)
同轴脊波导的设计关键是背腔的设计，正如图中所看 到的那样背腔是通过减少短路段脊的高度形成台阶， 加上短路板构成腔体结构。一般选择短路段的阻抗与 脊波导的特性阻抗之比为4～6。若取特性阻抗为250 欧姆，令s/a=0.2时，由单脊波导特性阻抗曲线可查 得，两脊之间的间距为d/b=0.4，当b=34mm时， 可求的d=13.6mm。
双极化喇叭天线
双极化喇叭天线
前言 天线介绍 天线设计 电性能测量结果 开放边界双极化喇叭天线简介
双极化喇叭天线
前言： 电子侦察设备所使用的平面螺旋天线，是频率
宽开的，而地面的检测设备使用喇叭天线。它 一般频带比较窄，需要多个天线才能覆盖。外 场使用很不方便，为了解决这个问题，我们开 展了宽带双极化喇叭天线的试制工作。
背腔的设计(2)
四脊波导采用2个端口馈电，一端口的激励探针距短路 板的距离相当于工作频段高端的1/4波长。约4.2mm。 二端口激励探针与一端口的激励探针正交二者相距 1.5mm。 初始设计数据确定以后，建模进行仿真，优化后确定最 后的设计数据。试验中发现由于二端口探针离短路板 的距离比一端口远，再加上脊间的耦合影响驻波特性 不易调好，通过试验摸索采用把脊的后端切角和在短 路板中央挖槽等办法，取得了较好的效果。