專利名稱：橢圓波束變焦距環(huán)焦天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信測控領(lǐng)域中的一種橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，特別適合在移動(dòng)衛(wèi)星通信地球站如車載、機(jī)載衛(wèi)星通信站中用作高效率、小型化的橢圓波束天線裝置。
背景技術(shù)：
目前在通信領(lǐng)域中可以形成橢圓波束的天線有以下幾種結(jié)構(gòu)形式，但在性能上均存在某種不足。
1、簡單的切割拋物面天線和切割賦形環(huán)焦天線，雖然可以形成橢圓波束，但是其效率很低(低于55％)、旁瓣偏高。
2、利用橢圓口徑的饋源饋電和使用橢圓口徑的主、副面也可獲得較高效率的橢圓波束，但極化性能很差，并且很難用于線極化跟蹤的場合，更不能用于圓極化工作場合。
3、賦形雙偏置天線也可形成橢圓波束，并且具有較高的天線效率，但雙偏置結(jié)構(gòu)由于饋源、副面和主面偏置擺放，造成縱向尺寸和橫向尺寸增大，故不能用作機(jī)載和車載衛(wèi)通站天線。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)的橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，并且本實(shí)用新型還具有高效率橢圓波束，低旁瓣，較好的極化跟蹤和隔離性能，天線結(jié)構(gòu)尺寸小等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由變焦距副面1、支桿2、饋源3、變焦距主面4、跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5、極化調(diào)整部件6、座架7、俯仰機(jī)構(gòu)8、支耳9組成。其中座架7加工成U型結(jié)構(gòu)支架，U型結(jié)構(gòu)底部用緊固件固定安裝在天線方位旋轉(zhuǎn)底座上，U型結(jié)構(gòu)兩頂端上用緊固件固定安裝俯仰機(jī)構(gòu)8，變焦距主面4背面兩側(cè)通過支耳9固定安裝在俯仰機(jī)構(gòu)8上，支桿2下端用緊固件固定安裝在變焦距主面4正面上，變焦距副面1用緊固件固定在支桿2頂端支架上，饋源3通過饋源套筒支撐在變焦距主面4正面中心上方、饋源套筒穿過變焦距主面4中心孔后用緊固件固定在變焦距主面4背面，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5用緊固件固定在變焦距主面4背面上、上端面穿過變焦距主面4中心橢圓孔用緊固件與饋源3下端面固定聯(lián)接，極化調(diào)整部件6用緊固件固定在跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5下面，上端面用緊固件與跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5下端面固定聯(lián)接，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5出端口外接跟蹤接收機(jī)，極化調(diào)整部件6出端口外接通信接收機(jī)、入端口外接通信發(fā)射機(jī)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施達(dá)到本實(shí)用新型變焦距主面4主反射面加工成橢圓口徑結(jié)構(gòu)，主反射面橢圓口徑外輪廓11加工成橢圓形結(jié)構(gòu)或加工成折線形結(jié)構(gòu)、鋸齒形結(jié)構(gòu)、波浪形結(jié)構(gòu)，主反射面曲面12賦形成變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型變焦距副面1副反射口面15加工成長方形圓弧形結(jié)構(gòu)或加工成橢圓形結(jié)構(gòu)；副反射口面15中心與外輪廓之間曲面16加工成由離心率、傾角、焦距參數(shù)變化的橢圓線構(gòu)成的曲面結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于設(shè)計(jì)了變焦距副面1和變焦距主面4，能產(chǎn)生高效率的橢圓波束，天線效率可達(dá)70％以上，而且天線波束旁瓣低。
2、本實(shí)用新型變焦距主面4能與跟蹤部件5、極化調(diào)整部件6組裝在一起，使天線具有較好的極化跟蹤和隔離性能，滿足線、圓極化場合通信要求。
3、本實(shí)用新型副面、主面采用變焦距結(jié)構(gòu)后仍可使用普通的圓口徑饋源，饋源通用性強(qiáng)，而且整個(gè)天線結(jié)構(gòu)尺寸小，成本底，適合移動(dòng)通信應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型變焦距主面4的主視圖。
圖3是本實(shí)用新型變焦距主面4的俯視圖。
圖4是本實(shí)用新型變焦距副面1的主視圖。
圖5是本實(shí)用新型變焦距副面1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1至圖5，本實(shí)用新型由變焦距副面1、支桿2、饋源3、變焦距主面4、跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5、極化調(diào)整部件6、座架7、俯仰機(jī)構(gòu)8、支耳9組成。本實(shí)用新型座架7實(shí)施例采用市售鋼板材料機(jī)械加工成U型結(jié)構(gòu)支架，作用是固定和支撐天線各部件，底部用緊固件固定安裝在天線方位旋轉(zhuǎn)底座上，使座架7作方位轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)天線作方位轉(zhuǎn)動(dòng)。U型結(jié)構(gòu)兩頂端上用緊固件固定安裝俯仰機(jī)構(gòu)8，變焦距主面4背面兩側(cè)通過用支耳9固定安裝在俯仰機(jī)構(gòu)8上，俯仰機(jī)構(gòu)8的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)通過伺服電機(jī)控制，帶動(dòng)變焦距主面4作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。支耳9作用支撐變焦距主面4和作為俯仰機(jī)構(gòu)8的聯(lián)接部件，實(shí)施例采用市售鋼棒材料加工成支撐聯(lián)接件結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型支桿2下端用緊固件固定在變焦距主面4正面上，變焦距副面1用緊固件固定安裝在支桿2頂端支架上，使主面4反射口面與副面1反射口面相對安裝，實(shí)施例支桿2采用市售5毫米粗的鋼棒材料，采用4根支桿支撐變焦距副面1。本實(shí)用新型變焦距主面4主反射面實(shí)施例采用鋁板材料加工成橢圓口徑結(jié)構(gòu)，主反射面橢圓口徑外輪廓11可以加工成橢圓形結(jié)構(gòu)，或可加工成折線形結(jié)構(gòu)、鋸齒形結(jié)構(gòu)、波浪形結(jié)構(gòu)，外輪廓11形狀根據(jù)通信波束及加工要求確定，實(shí)施例加工橢圓形結(jié)構(gòu)的外輪廓。主反射面曲面12賦形成變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)，實(shí)施例曲面12賦形成變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)由通信波束要求確定，在精密機(jī)床上加工成預(yù)先設(shè)計(jì)好變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型變焦距副面1副反射口面15加工成長方形圓弧形結(jié)構(gòu)或加工成橢圓形結(jié)構(gòu)，實(shí)施例變焦距副面1采用鋁棒材料加工而成，副反射口面15加工成橢圓形結(jié)構(gòu)。副反射口面15中心與外輪廓之間曲面16加工成由離心率、傾角、焦距參數(shù)變化的橢圓線構(gòu)成的曲面結(jié)構(gòu)，實(shí)施例曲面16每一條橢圓線的離心率、傾角和焦距各參數(shù)的變化根據(jù)通信波束要求確定，在精密機(jī)床上加工成變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)。變焦距副面1、主面4作用是反射電磁波，形成橢圓波束。
本實(shí)用新型饋源3作用是饋送信號能量，饋源3通過饋源套筒支撐在變焦距主面4正面中心上方、饋源套筒穿過變焦距主面4中心孔后用緊固件固定在變焦距主面4背面，饋源3下端面與穿過橢圓孔的跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5上端面用緊固件聯(lián)接，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5用緊固件固定在變焦距主面4背面上，下端面用緊固件與極化調(diào)整部件6上端面聯(lián)接，極化調(diào)整部件6用緊固件固定在跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5下面，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5出端口與外接跟蹤接收機(jī)聯(lián)接，作用是接收跟蹤信號。極化調(diào)整部件6出端口外接通信接收機(jī)，入端口外接通信發(fā)射機(jī)，作接收或發(fā)送通信信號的極化變化裝置。實(shí)施例俯仰機(jī)構(gòu)8、饋源3、跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5、極化調(diào)整部件6均采用河北遠(yuǎn)東通信公司生產(chǎn)的環(huán)焦通信天線的相應(yīng)部件制作。
本實(shí)用新型工作原理如下當(dāng)發(fā)射信號時(shí)，極化調(diào)整部件6入端口輸入外接發(fā)射機(jī)發(fā)射信號，經(jīng)跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5輸入饋源3，饋源3把發(fā)射信號輻射至變焦距副面1的曲面16上，變焦距副面1把電磁波信號反射至變焦距主面4正面上，變焦距主面4把電磁波信號發(fā)送空間。當(dāng)接收信號時(shí)，變焦距主面4接收空間電磁波信號，經(jīng)聚焦后反射至變焦距副面1，變焦距副面1把接收信號發(fā)送至饋源3，饋源3把接收信號輸入跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5、極化調(diào)整部件6后輸出至外接通信接收機(jī)接收。變焦距主面4接收的跟蹤信號同時(shí)輸入跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件5后直接輸入外接跟蹤接收機(jī)。外接跟蹤接收機(jī)根據(jù)輸入跟蹤信號輸出天線伺服控制信號，控制天線作方位、俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，使天線始終指向接收或發(fā)射信號的目標(biāo)。
權(quán)利要求1.一種由支桿(2)、饋源(3)、跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件(5)、極化調(diào)整部件(6)座架(7)、俯仰機(jī)構(gòu)(8)、支耳(9)構(gòu)成的橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，其特征在于還有變焦距副面(1)、變焦距主面(4)構(gòu)成，其中座架(7)加工成U型結(jié)構(gòu)支架，U型結(jié)構(gòu)底部用緊固件固定安裝在天線方位旋轉(zhuǎn)底座上，U型結(jié)構(gòu)兩頂端上用緊固件固定安裝俯仰機(jī)構(gòu)(8)，變焦距主面(4)背面兩側(cè)通過支耳(9)固定安裝在俯仰機(jī)構(gòu)(8)上，支桿(2)下端用緊固件固定安裝在變焦距主面(4)正面上，變焦距副面(1)用緊固件固定在支桿(2)頂端支架上，饋源(3)通過饋源套筒支撐在變焦距主面(4)正面中心上方、饋源套筒穿過變焦距主面(4)中心孔后用緊固件固定在變焦距主面(4)背面，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件(5)用緊固件固定在變焦距主面(4)背面上、上端面穿過變焦距主面(4)中心橢圓孔用緊固件與饋源(3)下端面固定聯(lián)接，極化調(diào)整部件(6)用緊固件固定在跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件(5)下面，上端面用緊固件與跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件(5)下端面固定聯(lián)接，跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件(5)出端口外接跟蹤接收機(jī)，極化調(diào)整部件(6)出端口外接通信接收機(jī)、入端口外接通信發(fā)射機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，其特征在于變焦距主面(4)主反射面加工成橢圓口徑結(jié)構(gòu)，主反射面橢圓口徑外輪廓(11)加工成橢圓形結(jié)構(gòu)或加工成折線形結(jié)構(gòu)、鋸齒形結(jié)構(gòu)、波浪形結(jié)構(gòu)，主反射面曲面(12)賦形成變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，其特征在于變焦距副面(1)副反射口面(15)加工成長方形圓弧形結(jié)構(gòu)或加工成橢圓形結(jié)構(gòu)；副反射口面(15)中心與外輪廓之間曲面(16)加工成由離心率、傾角、焦距參數(shù)變化的橢圓線構(gòu)成的曲面結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種橢圓波束變焦距環(huán)焦天線，涉及通信測控領(lǐng)域中橢圓波束天線裝置。它由變焦距主面、變焦距副面、饋源、跟蹤網(wǎng)絡(luò)部件、極化調(diào)整部件、俯仰機(jī)構(gòu)、座架、支桿、支耳等部件組成。它采用根據(jù)通信波束要求設(shè)計(jì)的變焦距環(huán)焦結(jié)構(gòu)的變焦距主面、副面達(dá)到產(chǎn)生高效率的橢圓波束。本實(shí)用新型還具有低旁瓣，較好的極化跟蹤和隔離性能，天線尺寸小等特點(diǎn)，特別適用于作移動(dòng)衛(wèi)星通信地球站，如車載、機(jī)載衛(wèi)星通信站的小型化橢圓波束天線。
文檔編號H01Q15/14GK2537135SQ0221441
公開日2003年2月19日 申請日期2002年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月25日
發(fā)明者楊可忠, 杜彪, 路志勇, 陳延平, 陳汩源 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第五十四研究所