宽频带双极化反射面天线设计与研究

"这篇文档是2011年天线年会论文集的一部分，主要讨论了宽频带双极化反射面天线的设计。作者包括王建国、孙文玲、赵耀升和智国平，来自北京无线电测量研究所。文章介绍了如何通过设计宽频带双极化馈源来实现一个高效、低副瓣、低驻波比的反射面天线，该天线的工作频带可覆盖5倍频程，效率超过40%，副瓣水平低于-16dB，驻波比小于1.7。关键词涉及宽频带、双极化、反射面以及馈源技术。" 正文: 在天线设计领域，反射面天线因其结构简单、方向性好等特点被广泛使用。然而，传统反射面天线由于馈源的限制，往往具有较窄的工作频带。这篇论文着重于解决这个问题，提出了一种采用宽频带双极化馈源的反射面天线设计方案。 作者首先阐述了反射面天线的基本原理，指出反射面本身不依赖于频率，但馈源的频带宽度直接影响天线的频带特性。为了拓宽反射面天线的频带，他们研究了包括螺旋天线、对数周期天线和脊喇叭在内的多种宽带馈源类型，并最终选择了四脊喇叭作为馈源的形式，以实现宽频带和双线极化功能。 在天线设计过程中，选择了电气口径为Φ7000mm的反射面，适用于P、L、S波段的工作，且极化隔离度大于25dB，确保了不同极化信号的有效分离。对于馈源的位置，即焦径比的选择，考虑到交叉极化性能和实际工程实现的难度，他们选择了焦径比为0.43，对应的焦距约为3010mm，馈源照射半张角为60°，这样的设计能够在保证性能的同时，兼顾到结构的合理性。 馈源部分的设计是整个论文的核心，强调了对数周期天线和脊喇叭在实现宽频带线极化特性上的优势。对数周期天线因其频率响应的对数特性而著名，能覆盖宽频率范围，但脊喇叭馈源则因为其良好的宽带性能和易于制造的优势而被选用。论文中提到的四脊喇叭馈源能够在宽频带上提供稳定的双极化性能，满足5倍频程以上的频率范围需求。 此外，论文还提到了天线的其他关键性能指标，如反射面效率40%，意味着大部分入射能量被有效地反射并传输，副瓣水平低于-16dB，这表明天线的旁瓣干扰较低，而驻波比小于1.7则意味着天线与馈线之间的匹配良好，能量损失较小。 这篇论文详细探讨了如何通过创新馈源设计来实现宽频带双极化反射面天线，为天线工程领域提供了新的设计思路和技术参考，对于提升天线性能和拓宽应用范围具有重要意义。