一种性能优异的Ka频段简易波纹喇叭

摘要

本实用新型公开了一种性能优异的Ka频段简易波纹喇叭，包括波纹喇叭本体、辐射段、过滤段、低频段、波纹齿条、波纹凹槽，所述波纹喇叭本体内部前端设置有辐射段，所述辐射段的后端设置有过渡段，所述过滤段的后端设置有低频段，所述辐射段、过滤段、低频段均设置有多个波纹齿条，各波纹齿条之间均设置有波纹凹槽，所述高次模抑制器设置在光壁圆波导段和波纹段之间。本实用新型通过具体限定辐射段、过滤段、低频段的波纹齿条的厚度以及波纹齿条的宽度，得到了一个固定槽宽、固定齿厚仅变槽深的Ka频段简易波纹喇叭；且设置有高次模抑制器，在光壁圆波导段与波纹段之间，既连接了光壁段和波纹段，又抑制了高次模的产生，结构简单，性能优良。

说明书

技术领域

本实用新型涉及Ka频段波纹喇叭技术领域，具体为一种性能优异的Ka 频段简易波纹喇叭。

背景技术

随着科学的进步，卫星通信的容量呈现爆炸式的增长，卫星工作的频率，也从C频段，扩展到Ka频段，近几年来进一步扩展到Ka频段。所以作为卫星通信天线核心部件的波纹喇叭，其制作尤为重要和关键，但制作过程中存在以下两个难题：

1、随着频带宽度的增加，大量的人使用环加载波纹喇叭，但是由于频率高，对于制造工艺的要求极为严格，从而提高了加工成本；

2、由于每波长波纹数的经典要求(一般是每个波长的长度内设置6～10个槽)不易满足，有时即使使用环加载结构也不宜获得良好的性能，尤其是交叉极化这一指标。

而现有的解决方案中，均是采用“变槽宽齿深”的方法，由于从光壁转换过来所遇到的前几个槽的宽度是由窄到宽渐变的，一般也都是采用的热压叠片的方案，工艺要求水平很高，成本也高。

因此，提出了一种性能优异的Ka频段简易波纹喇叭，得到了一个固定槽宽、固定齿厚仅变槽深的Ka频段简易波纹喇叭，便于进行加工且使用效果好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种性能优异的Ka频段简易波纹喇叭，包括波纹喇叭本体、辐射段、过渡段、低频段、波纹齿条、波纹凹槽，所述波纹喇叭本体内部前端设置有辐射段，所述辐射段的后端设置有过渡段，所述过渡段的后端设置有低频段，所述辐射段、过渡段、低频段均设置有多个波纹齿条，各波纹齿条之间均设置有波纹凹槽，所述高次模抑制器设置在光壁圆波导段和波纹段之间。

优选的，所述低频段的半径设为a

a

其中，λ

优选的，所述辐射段的后端的半径为a

a

其中，λ

优选的，所述辐射段的前端的半径为a0，其中a0＝22mm。

优选的，多个所述波纹齿条等距分布在辐射段、过渡段、低频段上。

优选的，多个所述波纹齿条的齿厚均为0.75mm，所述波纹凹槽的槽宽为 2mm。

优选的，低频段右端的第一个波纹凹槽的槽深为(0.26～0.32)λ

＝300/17.7mm。

优选的，所述高次模抑制器的半径公式为：

其中，θ

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过具体限定辐射段、过渡段、低频段的波纹齿条的厚度以及波纹齿条的宽度，得到了一个固定槽宽、固定齿厚仅变槽深的Ka频段简易波纹喇叭，便于进行加工；且设置有高次模抑制器，在光壁圆波导段与波纹段之间，既连接了光壁段和波纹段，又能够抑制高次模的产生，结构简单，性能优良。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的高次模抑制器的结构示意图；

图3是本实用新型的电压驻波比图；

图4为本实用新型的在频率为17.7GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图5为本实用新型的在频率为19GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图6为本实用新型的在频率为21.2GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图7为本实用新型的在频率为27.5GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图8为本实用新型的在频率为29GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图9为本实用新型的在频率为31GHz的主极化方向图和交叉极化方向图；

图10为本实用新型的仿真结果示意图。

图中：1、波纹喇叭本体；2、辐射段；3、过渡段；4、低频段；5、波纹齿条；6、波纹凹槽；7、高次模抑制器；8、光壁圆波导段。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1、2所示，本实用新型提供的一种实施例：一种性能优异的Ka频段简易波纹喇叭，其特征在于，包括波纹喇叭本体1、辐射段2、过渡段3、低频段4、波纹齿条5、波纹凹槽6，所述波纹喇叭本体1内部前端设置有辐射段2，所述辐射段2的后端设置有过渡段3，所述过渡段3的后端设置有低频段4，所述辐射段2、过渡段3、低频段4均设置有多个波纹齿条5，多个所述波纹齿条5等距分布在辐射段2、过渡段3、低频段4上，各波纹齿条5 之间均设置有波纹凹槽6，所述高次模抑制器7设置在光壁圆波导段8和波纹段之间。

具体的，为了保证Ka频段的最低频率F＝17.7GHz，能够良好的工作，既保证低频段的反射损耗和交叉计划等性能指标的追求，设计低频段4的半径设为a

a

其中，λ

具体的，设置的辐射段，其半径从a

所述辐射段2的后端的半径为a

具体的，多个所述波纹齿条5的齿厚均为0.75mm，所述波纹凹槽6的槽宽为2mm，通过具体限定辐射段2、过渡段3、低频段4的波纹齿条5的厚度以及波纹齿条6的宽度，得到了一个固定槽宽、固定齿厚仅变槽深的Ka频段简易波纹喇叭，便于进行加工且使用效果好。

具体的，低频段4右端的第一个波纹凹槽的槽深为(0.26～0.32)λ

具体的，所述高次模抑制器的半径公式为：

其中，θ

实施例1

如附图3所示，通过电压驻波比图可以看出，本实用新型在整个频段性能优良。

如附图4-10所示，是本实用新型在各个频点的主极化方向图和交叉极化方向图，由图可以看出，主极化方向图的两个面曲线吻合良好，交叉极化峰值电平极低，达到优秀的水平。

附图2-10的三个指标的仿真结果表明，该实用新型专利的实施，可以获得良好的效果，既可以作为反射面天线优良馈源使用，也可以单独作为高效高性能的喇叭天线使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。