本發(fā)明涉及無線通信，更具體地講，涉及一種超寬帶雙圓極化喇叭天線。

背景技術：

1、由于復雜氣候條件和地理環(huán)境等因素會對線極化通信系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響；相比線極化天線，圓極化天線能夠克服信號在傳輸過程中出現(xiàn)的極化失配、多徑效應、信道串擾等問題。因此在許多場景中，圓極化天線已逐步取代線極化天線，得到了廣泛的應用。隨著衛(wèi)星通信、遙控、遙測技術的發(fā)展，雷達應用范圍的擴大，單一極化方式已難以滿足系統(tǒng)要求，雙圓極化天線的應用變得越來越廣泛。

2、公開號為cn113097740a的中國專利，公開了雙頻收發(fā)共用雙圓極化饋源，其相對工作帶寬僅為17％；

3、公開號為cn115241643a的中國專利，公開了基于k、ka波段的高隔離度雙圓極化天線，其相對帶寬達到了50％；但上述兩種雙圓極化天線均無法滿足超寬帶(相對帶寬達到100％以上)系統(tǒng)使用需求。

4、公開號為cn219226616u提及了一種雙圓極化超寬帶圓錐喇叭天線，通過電纜和緊固件將雙線極化喇叭天線、圓極化器和轉(zhuǎn)接架三個獨立組件集成在一起；雖然實現(xiàn)了天線超寬帶雙圓極化工作，但電纜引入了插損，使得天線輻射效率降低，增益下降；轉(zhuǎn)接架結(jié)構(gòu)帶來了額外重量，所采用的傳統(tǒng)指數(shù)曲線脊結(jié)構(gòu)體積占比過大，無法滿足輕量化系統(tǒng)使用需求。

5、綜上所述，現(xiàn)有的雙圓極化喇叭天線技術無法實現(xiàn)天線的超寬帶、高效率、低軸比工作；無法滿足輕量化超寬帶雙圓極化系統(tǒng)的使用需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種超寬帶雙圓極化喇叭天線；實現(xiàn)天線的超寬帶雙圓極化輻射與接收，具有結(jié)構(gòu)集成度高、重量輕、工作頻帶寬(相對帶寬117％)、輻射效率高、軸比低等優(yōu)點；

2、本發(fā)明解決技術問題所采用的解決方案是：

3、一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，包括依次連接的喇叭體、饋電腔和圓極化器；所述喇叭體為方圓變換結(jié)構(gòu)，其中喇叭體靠近饋電腔的一端為方形結(jié)構(gòu)，所述喇叭體遠離饋電腔的一端為圓形結(jié)構(gòu)；方圓變換結(jié)構(gòu)有利于天線的寬帶匹配，又可有效抑制高次模的產(chǎn)生。

4、在一些可能的實施方式中在所述喇叭體內(nèi)設置有脊；所述脊為四組且繞圓形結(jié)構(gòu)的周向呈等間距設置；相鄰兩組脊相互垂直，四組所述脊的投影位于方形結(jié)構(gòu)的中線上；

5、所述脊遠離喇叭體一側(cè)的邊沿呈曲線；所述曲線為四分之一正弦曲線。

6、在一些可能的實施方式中，所述脊靠近饋電腔的一端與喇叭體的內(nèi)側(cè)面之間形成缺口，所述缺口呈三角形，缺口的設置使得脊體積更小，可有效減少喇叭體重量。

7、在一些可能的實施方式中所述饋電腔包括安裝在喇叭體上的饋電本體、安裝在本體上且進行饋電的電纜、以及用于將電纜固定在本體上的壓塊；所述電纜的另外一端與圓極化器連接。

8、在一些可能的實施方式中所述圓極化器包括安裝在饋電本體上且與電纜連接的極化本體、安裝在極化本體內(nèi)的電路板；在所述極化本體上設置有作為天線的對外輸入和輸出的兩個接口、以及用于電纜插接的兩個端口。

9、在一些可能的實施方式中，所述電纜為半鋼電纜，且呈弧形結(jié)構(gòu)，兩組電纜所在平面相互垂直。

10、在一些可能的實施方式中所述電路板包括三層依次堆疊壓合的介質(zhì)板；在三層所述介質(zhì)板處于中間的介質(zhì)板兩側(cè)分別印有一條呈c字形的帶狀線；兩條帶狀線沿開口方向相對交錯放置；一條帶狀線的兩端分別與一個接口、一個端口連接，另外一條帶狀線的兩端分別與另外一個接口、另外一個端口連接。

11、在一些可能的實施方式中所述介質(zhì)板為圓形，其直徑為0.51λmax，三層所述介質(zhì)板的厚度合計為0.0155λmax。

12、在一些可能的實施方式中，超寬帶雙圓極化喇叭天線的尺寸為φ0.68λmax×2.35λmax；所述喇叭體的尺寸為φ0.68λmax×1.92λmax，喇叭體的壁厚為0.0083λmax；所述饋電腔的尺寸為0.54λmax×0.54λmax×0.1λmax，所述圓極化器的尺寸為φ0.63λmax×0.26λmax；其中，λmax為工作最大波長。

13、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：

14、本發(fā)明中電路板可采用成熟印制電路工藝進行加工，而其他結(jié)構(gòu)均可通過機加工實現(xiàn)，使得本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)集成度高、一致性好等優(yōu)點；

15、本發(fā)明具有超寬帶特性，其相對帶寬達到117％；駐波小于1.64；端口隔離度大于12分貝；增益達到7.2分貝～16.4分貝，且隨頻率線性增加；軸比小于1.14分貝。

技術特征：

1.一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，包括依次連接的喇叭體、饋電腔和圓極化器；所述喇叭體為方圓變換結(jié)構(gòu)，其中喇叭體靠近饋電腔的一端為方形結(jié)構(gòu)，所述喇叭體遠離饋電腔的一端為圓形結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，在所述喇叭體內(nèi)設置有脊；所述脊為四組且繞圓形結(jié)構(gòu)的周向呈等間距設置；相鄰兩組脊相互垂直，四組所述脊的投影位于方形結(jié)構(gòu)的中線上；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述脊靠近饋電腔的一端與喇叭體的內(nèi)側(cè)面之間形成缺口，所述缺口呈三角形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述饋電腔包括安裝在喇叭體上的饋電本體、安裝在本體上且進行饋電的電纜、以及用于將電纜固定在本體上的壓塊；所述電纜的另外一端與圓極化器連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述圓極化器包括安裝在饋電本體上且與電纜連接的極化本體、安裝在極化本體內(nèi)的電路板；在所述極化本體上設置有作為天線的對外輸入和輸出的兩個接口、以及用于電纜插接的兩個端口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述電纜為半鋼電纜，且呈弧形結(jié)構(gòu)，兩組電纜所在平面相互垂直。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述電路板包括三層依次堆疊壓合的介質(zhì)板；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，兩條所述帶狀線沿開口方向相對交錯放置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，所述介質(zhì)板為圓形，其直徑為0.51λmax，三層所述介質(zhì)板的厚度合計為0.0155λmax。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，其特征在于，超寬帶雙圓極化喇叭天線的尺寸為φ0.68λmax×2.35λmax；所述喇叭體的尺寸為φ0.68λmax×1.92λmax，喇叭體的壁厚為0.0083λmax；所述饋電腔的尺寸為0.54λmax×0.54λmax×0.1λmax，所述圓極化器的尺寸為φ0.63λmax×0.26λmax；其中，λmax為工作最大波長。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，具體公開了一種超寬帶雙圓極化喇叭天線，包括依次連接的喇叭體、饋電腔和圓極化器；所述喇叭體為方圓變換結(jié)構(gòu)，其中喇叭體靠近饋電腔的一端為方形結(jié)構(gòu)，所述喇叭體遠離饋電腔的一端為圓形結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能夠有效的實現(xiàn)天線的超寬帶雙圓極化輻射與接收，具有結(jié)構(gòu)集成度高、重量輕、工作頻帶寬(相對帶寬117％)、輻射效率高、軸比低等優(yōu)點。

技術研發(fā)人員：薛金陽,侯伶利,馮鵬雨,林鑫超,蘭建鋒,何亞東,古智祥,李德舉,卓越,陳曦,黃迎春,謝家豪
受保護的技術使用者：中國電子科技集團公司第二十九研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/22