阅读说明：本技术 一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线 (Parabolic cylinder antenna irradiated by multi-row feed source array ) 是由 戴顺岐 杨国辉 申展 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线,属于通信技术领域。其包括抛物柱面反射面和多个馈源,多个馈源呈矩形阵列排布,且矩阵阵列的中心位于抛物柱面反射面的焦线上；还包括一个开关控制器和多个相位控制器,每排馈源均连接有一个相位控制器,每个相位控制器均连接在所述开关控制器上。本发明通过矩形阵列馈源和控制器的配合,不仅具有高增益性能,还能够实现完全波束扫描。(The invention discloses a parabolic cylinder antenna irradiated by a multi-row feed source array, belonging to the technical field of communication. The feed sources are arranged in a rectangular array, and the center of the matrix array is positioned on the focal line of the parabolic cylindrical surface reflecting surface; the phase controller is connected with each row of feed sources, and each phase controller is connected with the switch controller. The invention not only has high gain performance, but also can realize complete wave beam scanning by matching the rectangular array feed source with the controller.)

一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线

技术领域

本发明涉及到通信技术领域，特别涉及一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线。

背景技术

在通信领域中，可形成高增益且波束可扫描的天线主要有以下几种结构形式，在性能上虽各有特点，但均存在某种不足。

1、抛物面天线可实现高增益性能，但需要二维机械转动结构实现波束扫描，结构复杂。

2、相控阵天线可实现高增益性能，通过控制移相器实现自动波束扫描，但需要数量庞大移相器、馈电网络等器件，系统非常复杂。

3、由一排馈源阵列照射的抛物柱面天线，可实现一维机械扫描、一维相控波束扫描，但俯仰面只能实现一个波束，俯仰面的波束扫描需要机械转动来实现，结构仍然复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线。该天线具有高增益、波束可扫描等性能，并且系统组成简单，可维修性强，适合作为大型地面站天线。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线，包括抛物柱面反射面和馈源，所述馈源为上下排布多排馈源；每排馈源均与抛物柱面反射面的焦线平行，且抛物柱面反射面的焦线位于最上排馈源与最下排馈源之间。

进一步的，所有馈源的喇叭口位于同一平面内，所述抛物柱面反射面的焦线位于所述平面内。

进一步的，还包括一个开关控制器和多个相位控制器，每排馈源均连接有一个相位控制器，每个相位控制器均连接在所述开关控制器上。

进一步的，还包括天线波束控制器，所有相位控制器和开关控制器均与天线波束控制器连接。

本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明通过多排馈源和控制器的配合，不仅具有现有技术中抛物柱面天线的高增益性能，还能够实现完全波束扫描。

2、本发明的多排馈源相对于单排馈源来说，具有更多的馈源数量，易于利用空间功率合成技术实现大功率工作。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1中两排馈源的部分结构示意图。

图3是本发明的原理图。

图中：1、抛物柱面反射面，2、反射面支撑结构，3、馈源，4、馈源支撑结构。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。

一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线，包括抛物柱面反射面和馈源，馈源位于抛物柱面的焦线上；馈源设有多排；每排馈源均平行于抛物柱面反射面的焦线，抛物柱面反射面的焦线且抛物柱面反射面的焦线位于最上排馈源与最下排馈源之间。

进一步的，所有馈源的喇叭口位于同一平面内，所述抛物柱面反射面的焦线位于所述平面内。

进一步的，还包括反射面支撑结构和馈源支撑结构，反射面支撑结构和馈源支撑结构均是横杆和纵杆形成的框架结构；反射面支撑结构位于抛物柱面反射面的下方并为抛物柱面反射面提供支撑；馈源支撑结构位于矩形阵列的馈源的下方，同时为多个馈源提供支撑。

进一步的，还包括开关控制器和相位控制器；矩形阵列的馈源每排均连接有相位控制器，每个相位控制器均连接在同一开关控制器上。

进一步的，每个相位控制器还连接在同一个天线波束控制器上；天线波束控制器还与所述开关控制器连接。

下面为一个更具体的实施例：

参照图1和3，一种多排馈源阵列照射的抛物柱面天线，它由抛物柱面反射面1、反射面支撑结构2、馈源3、馈源支撑结构4构成。其中，抛物柱面反射面1的表面曲面采用抛物柱面，利用紧固件固定在反射面支撑结构2上，抛物柱面反射面1的作用是反射电磁信号、保证天线波束指向特定方向，并实现高增益性能。反射面支撑结构2采用金属材料加工成框架结构，直接固定在地面上，作用是支撑抛物柱面反射面1并保证其曲面形状。

馈源3是两排馈源排布而成。抛物柱面反射面1在xz平面的投影为抛物线，该抛物线的顶点为O，该抛物线的焦点F在z轴上，焦点F即为馈源3的中心位置。馈源3利用紧固件固定在馈源阵列支撑结构4上。馈源阵列支撑结构4采用金属材料加工成框架结构，直接固定在地面上，作用是支撑馈源3并保证其阵列形状。馈源3通过电缆线与外接收发设备连接，作用是实现信号在空间与收发射设备之间的转换。

本发明工作原理如下：当发射信号时，发射设备发出的信号通过馈源3发射到空间，经抛物柱面反射面1反射到自由空间，形成高增益波束发射到指定方向。天线的接收和发射为互易过程，来自某一方向的自由空间信号经抛物柱面反射面1反射到馈源3，经馈源3转换后把信号输出到外接接收设备。

其中，还利用开关控制器，对不同排的馈源进行馈电控制，实现xz平面的波束扫描；利用相位控制器，对同一排的馈源进行相位控制，实现yz平面的波束扫描。

原理图如图3所示。每一排馈源分别连接相位控制器，可实现每排馈源的相位控制，从而实现yz平面的波束扫描。各排馈源均连接开关控制器，可选择其中一排馈源进行馈电，实现xz平面的波束扫描。相位控制器和开关控制器均连接天线波束控制器，天线波束控制器根据波束方向的计算机指令，控制相位控制器和开关控制器，实现波束扫描。