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1、(10)申请公布号 CN 102842765 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 2 7 6 5 A *CN102842765A* (21)申请号 201210314749.4 (22)申请日 2012.08.30 H01Q 13/02(2006.01) H01Q 1/50(2006.01) (71)申请人南京信息工程大学 地址 210044 江苏省南京市宁六路219号 (72)发明人于兵 葛俊祥 (74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人朱小兵 (54) 发明名称 一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种新型高隔离度同频双极化 喇叭天线，包括第一馈电端口（1）、矩形波导-圆 波导转换器（2）、圆形喇叭（5），其中，第一馈电端 口（1）由矩形波导构成，第一馈电端口（1）与矩 形波导-圆波导转换器（2）的一端连接，矩形波 导-圆波导转换器（2）的另一端圆形喇叭（5）相 连接，在矩形波导-圆波导转换器（2）上设置有第 二馈电端口（3），所述第二馈电端口（3）由矩形波 导和阻抗匹配螺栓（4）构成。本发明采用正交场 馈电技术，使得天线可以工作在同频双极化，隔离 度优于50dB，驻波比小于1.3:1，增益约为20dBi， 天线效率大于65%。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图。
3、2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 1/1页 2 1. 一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，其特征在于：包括第一馈电端口（1）、矩 形波导-圆波导转换器（2）、圆形喇叭（5），其中，第一馈电端口（1）由矩形波导构成，第一馈 电端口（1）与矩形波导-圆波导转换器（2）的一端连接，矩形波导-圆波导转换器（2）的另 一端圆形喇叭（5）相连接，在矩形波导-圆波导转换器（2）上设置有第二馈电端口（3），所 述第二馈电端口（3）由矩形波导和阻抗匹配螺栓（4）构成。 2. 根据权利要求1所述的一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，。
4、其特征在于：第一 馈电端口（1）与第二馈电端口（3）之间的距离大于天线工作波长的二分之一。 3.根据权利要求1所述的一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，其特征在于：第一 馈电端口（1）和第二馈电端口（3）相互垂直放置，并且第二馈电端口（3）的矩形波导短边与 第一馈电端口（1）的矩形波导长边平行，使得在天线中激励起2个相互正交的电磁辐射场。 权 利 要 求 书CN 102842765 A 1/2页 3 一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线 技术领域 0001 本发明涉及高隔离度同频双极化喇叭天线，具体地说是一种新型高隔离度同频双 极化喇叭，属于喇叭天线领域。 背景技术 0002 在现代气象探测中，。
5、关于云的探测是目前气象雷达探测的研究热点。由于云中成 分比较复杂，有呈近似球体的水粒子，也有不规则外形的冰粒子，所以云对单个极化方向的 入射电磁波会产生不同极化的反射回波。为探测这些反射回波，这就要求在测云雷达的接 收天线中能够实现同频双极化接收，通过检测退极化比进而可以反演出云中颗粒的具体形 态。同频双极化天线以往都是通过贴片天线等实现，增益较低，不宜用在测云雷达中。抛物 面等赋形反射面天线虽然具有较高的增益，但要实现同频双极化同时，实现高隔离度对该 类天线的馈源提出了较高的要求，实现起来具有较大的难度。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提出一种新型高隔离度。
6、同频 双极化喇叭天线，采用正交场馈电技术，使得天线可以工作在同频双极化，隔离度高。 0004 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案： 一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，包括第一馈电端口、矩形波导-圆波导转换 器、圆形喇叭，其中，第一馈电端口由矩形波导构成，第一馈电端口与矩形波导-圆波导转 换器的一端连接，矩形波导-圆波导转换器的另一端圆形喇叭相连接，在矩形波导-圆波导 转换器上设置有第二馈电端口，所述第二馈电端口由矩形波导和阻抗匹配螺栓构成。 0005 进一步的，本发明的一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，第一馈电端口与第 二馈电端口之间的距离大于天线工作波长的二分之一。 0006 进一。
7、步的，本发明的一种新型高隔离度同频双极化喇叭天线，第一馈电端口和第 二馈电端口相互垂直放置，并且第二馈电端口的矩形波导短边与第一馈电端口的矩形波导 长边平行，使得在天线中激励起2个相互正交的电磁辐射场。 0007 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 通过调节阻抗匹配螺栓，可以对第二馈电端口的输入阻抗进行调节，进而减小馈电端 口的电压驻波比，提高天线的效率。同时，由于2个馈电端口所激励的场是相互正交的，可 以极大的提高2个馈电端口的隔离度。 0008 本发明采用正交场馈电技术，使得天线可以工作在同频双极化，隔离度优于50dB， 驻波比小于1.3:1，增益约为20dBi，天线。
8、效率大于65%。 附图说明 0009 图1是本发明的天线结构立体示意图。 0010 图2 是第一馈电端口为P1端口、第二馈电端口为P2端口情况下的S参数曲线图。 说 明 书CN 102842765 A 2/2页 4 0011 图3 是第一馈电端口为P1端口、第二馈电端口为P2端口情况下的电压驻波比 （VSWR）参数曲线图。 0012 图4是天线辐射方向图。 0013 图中标号解释：1-第一馈电端口，2-矩形波导-圆波导转换器，3-第二馈电端口， 4-阻抗匹配螺栓，5-圆形喇叭。 具体实施方式 0014 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明： 如图1所示，本发明的高隔离度同频双极化喇。
9、叭天线，包括第一馈电端口1，由矩形波 导构成、以及与第一馈电端口1相连的矩形波导-圆波导转换器2。其中，在矩形波导-圆 波导转换器2上设置有第二馈电端口3。 0015 第二馈电端口3由矩形波导与阻抗匹配螺栓4构成。通过调节阻抗匹配螺栓4在 矩形波导内部的长度，可以对第二馈电端口的输入阻抗进行调节，进而减小馈电端口的电 压驻波比，提高天线的效率。不同的工作波长需要对螺栓进行不同的设置，如工作频率为 94GHz，螺栓在第二馈电端口中的长度为1.95mm。 0016 第一馈电端口1与第二馈电端口3之间的距离大于二分之一工作波长，这样可以 提高2个端口的隔离度。 0017 矩形波导-圆波导转换器2的另。
10、一端连接有圆形喇叭5。 0018 第一馈电端口1和第二馈电端口3相互垂直放置，并且第二馈电端口3的矩形波 导短边与第一馈电端口1的矩形波导长边平行，使得在天线中激励起2个相互正交的电磁 辐射场。由于所激励的场是相互正交的，可以极大的提高2个馈电端口的隔离度。 0019 参照图1，第一馈电端口1为矩形波导，可以采用标准件。第二馈电端口3中的矩 形波导可以采用标准件，矩形波导-圆波导转换器2、阻抗匹配螺栓4以及圆形喇叭5可以 通过数控机床的精加工制成，材料可以用铜、铝等金属材料。 0020 参照图1，首先将第一馈电端口与矩形波导-圆波导转换器2进行焊接，然后在矩 形波导-圆波导转换器2上特定的位置。
11、切割出矩形口，尺寸与第二馈电端口3中的矩形波 导一致，并保持矩形的短边与第一馈电端口1的矩形波导长边平行，然后将第二馈电端口3 与矩形波导-圆波导转换器2焊接，最后将矩形波导-圆波导转换器2的另外一端与圆形 喇叭焊接。 0021 图2给出了第一馈电端口为P1端口、第二馈电端口为P2端口情况下的S参数曲 线图，从图中可以看到两个端口在工作频率为94GHz时，隔离度优于50dB。 0022 图3给出了是第一馈电端口为P1端口、第二馈电端口为P2端口情况下的电压驻 波比（VSWR）参数的仿真曲线图，从图中可以看到工作频段在94GHz时，VSWR均小于1.3:1。 0023 图4给出了天线的辐射方向图，从图中可以看出天线的增益为20dBi。 说 明 书CN 102842765 A 1/2页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102842765 A 2/2页 6 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102842765 A 。