[科普中国]-波纹喇叭天线

喇叭天线的分类

喇叭天线的基本形式是把矩形波导和圆波导的开口面逐渐扩展形成的，不管什么形状，就其结构来说，喇叭天线可以分为两部分：波导管和喇叭。波导管相当于是供给喇叭天线信号和能量的部分，导波管的激励大多采用电激励方式，也有缝隙耦合、环激励等方式。

喇叭天线的特点喇叭天线具有增益高，反射小和频带宽等特点，而且加工简单，成本低，是1GHz以上频段广泛使用的一类微波电线，不仅可以作卫星地面站、微波中继通信用反射面天线的馈源，也可以作相控阵的单元天线。另外，在天线测量中，喇叭天线常用作标准天线，对其他高增益天线进行校准和增益测试。

喇叭天线的设计喇叭天线的设计主要包括：喇叭几何尺寸的计算，方向图的计算和激励波导的计算等。在设计喇叭天线时，一般所提的要求是一定的方向系数或方向图的波瓣宽度。其设计步骤如下：

1）选用或设计作为激励喇叭的波导；

2）确定喇叭的最佳尺寸；

3）喇叭和波导的尺寸配合；

4）开口面上的相位的校验。1

波纹圆锥喇叭在光壁圆锥喇叭中嵌入波纹槽，就成了波纹圆锥喇叭。所嵌入的波纹槽，使用的主要形式主要有下图的五种。

波纹槽的形式虽然不同，但特征方程是相同的；波纹槽形式的不同体现在特征方程中的等效壁导纳的Y的不同上。虽然波纹圆锥喇叭的加工较难，费用较多，但它的波瓣等化很好，交叉极化电平和副瓣电平都很低，频带很宽。

波纹圆锥喇叭的应用波纹圆锥喇叭最适于用作当代各类高性能天线的照射器，它已成为当代高性能的卫星通信、卫星电视和其他微波天线中照射器的主要型式。

波纹圆锥喇叭的工程设计波纹圆锥喇叭工程设计的基本原则为：

1）根据工作频带比，选定波纹槽形式或是直槽或是加载槽或是它们的混合形式等；

2）根据对口径大小、喇叭总长度和相心位置Q的限制，选定辐射段形式；

3）变径段

4）选定变模段形式，选定设计频带，确定特殊频率点；

5）过渡段的设计；

6)根据经验和给定的要求，定出喇叭各段的张角和端口的内径，以及P,W,H等等；

7）在设计时，要注意波纹圆锥喇叭是被用于远场照射还是近场照射；

8）根据有关数表，查得有关数据；

9）选定相心位置Q；

10）计算辐射性能。2

波纹角锥喇叭波纹角锥喇叭为具有波纹表面的矩形喇叭。为了在E平面内建立起场的余弦分布，尽在H平面边壁上嵌入垂直于轴的横向波纹槽。横截面可以是矩形的，也可以是方形的。当需要双极化辐射场时，才又在另一对侧壁上嵌入波纹槽；双极化应用时，通常采用方形截面。