專利名稱：可移式多模圓錐喇叭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波天線的部件，特別是一種可移式多模圓錐喇叭。
在微波天線反射器的焦點上需設(shè)置有天線饋源，在本領(lǐng)域通稱為喇叭。現(xiàn)有技術(shù)中的喇叭有單模的圓錐喇叭和角錐喇叭。由于在喇叭口面上電場在H面內(nèi)變化比較大而在E面內(nèi)的變化卻很小，所以使單模喇叭在E面和H面內(nèi)的方向圖有較大的差別，一般來說不存在對稱波束。多模喇叭是把適當(dāng)?shù)母叽文Ｒ肜龋鼈兒椭髂Ｒ黄鸬竭_(dá)口面，以改變口面上的均分布，使兩個正交平面內(nèi)的分布規(guī)律近似相同，這樣就能使兩個主平面上的方向圖近似相等。同時，多模技術(shù)還使喇叭天線的E面和H面方向圖的波束寬度大大等化，而且兩個主平面方向圖的旁瓣電平也大大降低。多模喇叭天線的結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本較低，其電壓駐波比和損耗也很小。因此，多模喇叭在毫米波和亞毫米波領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用前景。但是，多模喇叭的設(shè)計過程十分復(fù)雜，主要有三種基本方法。一是試探法假定一個圓錐喇叭的尺寸，然后依“模比綜合-改變尺寸-模比綜合”的公式，不斷反復(fù)地修正；二是抑制法；主要出發(fā)點是，喇叭口徑面的綜合模比
只是由多模喇叭口面提供，而其他截面所提供的模比
相互抵銷；三是利用法就是設(shè)法利用
是設(shè)法提高它，使其疊加，而不是抑制它。
以上三種設(shè)計方法不僅十分繁索、復(fù)雜，而且其結(jié)果也只能是初步?jīng)Q定多模喇叭的尺寸，還需對其進(jìn)行模比綜合，以改變某些尺寸，改變后再進(jìn)行模比綜合。通常，一個多模喇叭需經(jīng)過多次“模比綜合-改變尺寸-模比綜合”的反復(fù)設(shè)計。既使如此，最后加工出來的多模喇叭經(jīng)試驗測試后仍與理論設(shè)計值有差異，不能達(dá)到最佳效果。在實際工作中一般是按不同參數(shù)制造三個喇叭，經(jīng)實際測試，選用其中相對較好的一個。顯然，這是在沒有更好辦法以前的一種權(quán)宜之計。
本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的多模喇叭設(shè)計復(fù)雜，工作繁重，電性能不能優(yōu)化以及理論值與實驗值相差較大的缺點，提供一種可動式多模圓錐喇叭，實現(xiàn)多模圓錐喇叭口徑模比的最佳綜合，從而方便迅速地實現(xiàn)多模圓錐叭輻射方向圖的最佳比。
本實用新型實現(xiàn)上述目的的發(fā)明點在于改變現(xiàn)有多模圓錐喇叭的固定式結(jié)構(gòu)，利用一個直波導(dǎo)移相段長度可調(diào)節(jié)的可動式多模圓錐喇叭結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案是將喇叭的激勵器與喇叭的輻射段或移相段制成兩個獨立的部件，兩部件之間以直線移動機構(gòu)聯(lián)結(jié)。這里所說的直線移動機構(gòu)聯(lián)結(jié)可以是兩部件間以螺紋聯(lián)結(jié)；也可以是滑動聯(lián)結(jié)；或是在兩部件外另設(shè)平行的、分別與兩部件聯(lián)結(jié)的移動機構(gòu)，例如分別與兩部件聯(lián)結(jié)的絲杠與螺母。采用本方案后，使多模喇叭的設(shè)計步驟十分簡單；根據(jù)等比預(yù)期模比曲線，定出多模圓錐喇叭口徑面上衡電模和橫磁模的綜合模比值，然后利用對TE12模的抑制法或?qū)E12模和TE11的充分利用法來進(jìn)行多模圓錐喇叭的模比設(shè)計，并分別計算出喇叭的口徑直徑2ac，喇叭張角α，直波導(dǎo)移相段的波導(dǎo)直徑2aB，直波導(dǎo)移相段的長度LAB，激勵喇叭的波導(dǎo)直徑2ae。一次設(shè)計完畢，不必再進(jìn)行多次模比綜合。將設(shè)計出的兩部件組裝起來以后，裝到天線上，不斷調(diào)節(jié)移相段的長度進(jìn)行實際測試，找到最佳點以后，將其固定下來，即實現(xiàn)了多模圓錐喇叭口徑模比的最佳綜合。此外，為了使兩部分間的固定更可靠，可增設(shè)一個鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)可以是定位螺絲、定位彈簧或定位卡銷等。
本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的多模喇叭設(shè)計復(fù)雜，工作繁重，電性能不能優(yōu)化以及理論值與實驗值相差較大的缺點，提供的可動式多模圓錐喇叭，實現(xiàn)了多模圓錐喇叭口徑模比的最佳綜合，而且設(shè)計步驟一次完成，從而方便迅速地實現(xiàn)多模圓錐喇叭輻射方向圖的最佳比。
現(xiàn)結(jié)合附圖與實施例作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例1，激勵裝置為變張角結(jié)構(gòu)的多模圓錐喇叭，參照圖1本例是在不連續(xù)處張角發(fā)生變化而波導(dǎo)直徑不變，由張角變化而產(chǎn)生高次模。激勵喇叭1與喇叭直波導(dǎo)移相段4為過渡配合。在激勵喇叭的的外徑上，離口徑面一定距離處設(shè)置一個定位圓盤3。在喇叭移相段的外徑上設(shè)置外螺紋，其外設(shè)置一個螺紋套筒5該套筒有一個定位圓環(huán)6。定位圓環(huán)6的內(nèi)直徑，應(yīng)小于定位圓盤3的外直徑。一個由兩個半圓環(huán)組成的卡環(huán)8，用螺絲固定在螺紋套筒5的一端，與定位圓盤、定位圓環(huán)一起完成激勵喇叭與螺紋套筒的裝配。轉(zhuǎn)動螺紋套筒，即可使旋在其中的直波導(dǎo)移相段平移。激勵喇叭1、卡環(huán)8和螺紋套筒5也為過渡配合。在螺紋套筒的另一端，設(shè)有一個并緊螺帽7，在調(diào)出該圓錐多模喇叭的最佳值以后，用以固定直波導(dǎo)移相段。本例中的“一定距離”是指大于3/2LAB。定位圓盤的外徑及厚度由喇叭的大小及機械強度決定。圖中2為喇叭輻射段。
實施例2，變張角結(jié)構(gòu)的多模圓錐喇叭的另一種形式。參照圖2基本結(jié)構(gòu)與上例相同，但其輻射端不設(shè)喇叭口。
實施例3，激勵裝置為臺階結(jié)構(gòu)，參照圖3基本結(jié)構(gòu)與上例相同。但激勵喇叭的臺階是一個不連續(xù)截面，激勵波導(dǎo)內(nèi)只允許TE11模傳輸，高次模被截止，在臺階處由于截面的不連續(xù)性而產(chǎn)生高次模。
權(quán)利要求1.一種可移式多模圓錐喇叭，設(shè)在天線反射器的焦點上，其特征是喇叭的激勵器與喇叭的輻射段或移相段制成兩個獨立的部件，兩部件之間以直線移動機構(gòu)聯(lián)結(jié)。
2.按照權(quán)利要求1所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是所說的直線移動機構(gòu)聯(lián)結(jié)是指螺紋聯(lián)結(jié)、或滑動聯(lián)結(jié)，或是在兩部件外另設(shè)平行的、分別與兩部件聯(lián)結(jié)的移動機構(gòu)作為聯(lián)結(jié)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是；具體結(jié)構(gòu)為，激勵喇叭與喇叭直波導(dǎo)移相段為過渡配合，在激勵喇叭的外徑上，離口徑面一定距離處設(shè)置一個定位圓盤，在喇叭移相段的外徑上設(shè)置外螺紋，其外設(shè)置一個螺紋套筒，該套筒有一個定位圓環(huán)。定位圓環(huán)的內(nèi)直徑，小于定位圓盤的外直徑。一個由兩個半圓環(huán)組成的卡環(huán)，用螺絲固定在螺紋套筒的一端，激勵喇叭、卡環(huán)和螺紋套筒為過渡配合。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是還設(shè)有一個鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)是定位螺絲、定位彈簧或定位卡銷。
5.按照權(quán)利要求3所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是還設(shè)有一個鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)是定位螺絲、定位彈簧或定位卡銷。
6.按照權(quán)利要求5所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是所說的鎖定機構(gòu)是在螺紋套筒的另一端，設(shè)有一個并緊螺帽。
7.按照權(quán)利要求6所述的可移式多模圓錐喇叭天線，其特征是所說的一定距離是指大于3/2LAB。
專利摘要可移式多模圓錐喇叭是天線的饋源，設(shè)在天線反射器的焦點上，其特征是喇叭的激勵器與喇叭的輻射段或移相段制成兩個獨立的部件，兩部件之間以直線移動機構(gòu)聯(lián)結(jié)。本實用新型將現(xiàn)有多模圓錐喇叭的固定式結(jié)構(gòu)，改為直波導(dǎo)移相段長度可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，以此克服了現(xiàn)有多模喇叭設(shè)計復(fù)雜，工作繁重，電性能不能優(yōu)化以及理論值與實驗值相差較大等缺點，實現(xiàn)了其口徑模比的最佳綜合，從而方便迅速地實現(xiàn)輻射方向圖的最佳比。
文檔編號H01Q1/27GK2353058SQ98227930
公開日1999年12月8日 申請日期1998年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月25日
發(fā)明者殷興輝 申請人:中國科學(xué)院紫金山天文臺