專利名稱：環(huán)焦通信天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于衛(wèi)星通信的環(huán)焦通信天線，也適用于微波接力、散射通信等領域。
隨著衛(wèi)星通信事業(yè)的蓬勃發(fā)展，同步衛(wèi)星數(shù)量日益增多，相鄰衛(wèi)星的間隔也愈來愈小，這樣對衛(wèi)星地球站天線偏軸旁瓣的要求就愈來愈苛刻，目前，通常使用的衛(wèi)星地球站通信天線是卡塞格倫雙鏡天線，這種天線對使用高性能的饋源尚存在致命的弱點，即饋源遮檔超過副面遮檔，這一矛盾的存在將導致天線旁瓣電平升高，匹配性能惡化，效率降低的圓極化性能變壞，滿足不了衛(wèi)星通信的要求。另一種常用的衛(wèi)星地球站通信天線為前饋拋物面天線，這種通信天線雖能滿足衛(wèi)星地球站對天線旁瓣的要求，但它存在以下缺點效率較低，結構緊湊時，饋源設計較難，極化面調整困難和調整機構復雜，并難以實現(xiàn)頻譜復用工作。另一種小口徑偏置或雙偏置天線雖性能優(yōu)良，完全能滿足衛(wèi)星地球站對天線的旁瓣要求，天線效率也高，但設計困難，造價昂貴，難以推廣應用。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種性能優(yōu)良的環(huán)焦通信天線，它既能滿足衛(wèi)星地球站對天線低旁瓣、高效率、低電壓駐波比的要求，同時還具有結構簡單緊湊，饋源設計容易，極化面調整容易，成本低廉，又能實現(xiàn)頻譜復用等特點，是一種便于推廣應用的高性能衛(wèi)星通信天線。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的由主面1、副面2、四根副面支桿3、饋源系統(tǒng)4、座架5、若干個輻射支桿6、中心體7、俯仰調節(jié)螺桿8和方位調節(jié)螺桿9組成一個新的天線裝置。其中主面1、副面2結構為環(huán)焦形或賦型環(huán)焦形，主面1分為塊式，各塊用螺釘固定在中心體7的上端面上，再用緊固件把各塊背面的加強筋彼此連接在一起；若干個輻射支桿6一端用緊固件安裝在主面1背面上，另一端安裝在中心體7圓筒下端圓柱面上，并均勻安裝在主面1背面以支撐主面1；四根副面支桿3的一端分別用緊固件對稱安裝在主面1的正面，并與主面1對稱軸線成45度角，另一端用緊固件安裝在副面2的上部，副面2的下部即副面的反射面與主面1正面相對安裝；饋源系統(tǒng)4安裝在主面1的中心位置上；座架5分上、下兩部分，下部用地腳螺釘與大地相連接，上部相對于下部可繞垂直軸作方位旋轉，中心體7與座架5上部分用銷釘作活動連接；俯仰調節(jié)螺桿8一端用銷釘活動連接在中心體7上，另一端安裝在座架5的上部分上與螺桿相配合的調節(jié)螺母內，為俯仰調節(jié)螺桿8的可調支點；方位調節(jié)螺桿9的一個固定支點用銷釘活動連接，在座架5上部分的圓柱面上，另一個可調支點安裝在座架5的下部分，即法蘭盤與螺桿相配合的調節(jié)螺母內。同時環(huán)焦通信天線的主面1口面直徑尺寸為2.4米至5米，并由鋁合金板材料制成。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比有如下優(yōu)點1、旁瓣低、增益高、電壓駐波比低，圓極化性能好，容易實現(xiàn)頻譜復用工作，電氣性能均優(yōu)于現(xiàn)有各類型天線，完全能滿足窄間隔衛(wèi)星對衛(wèi)星地球站通信天線的要求。
2、天線結構簡單緊湊，對饋源系統(tǒng)要求低，極化面調整容易，天線調整機構撞單，因此成本低廉，便于制造和批量生產(chǎn)。
3、在確保天線優(yōu)良性能的同時，可制成不同口面直徑的天線，滿足用戶的不同要求，便于推廣應用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
參照圖1，它由主面1、副面2、四根副面支桿3、饋源系統(tǒng)4、座架5、若干個輻射支桿6、中心體7、俯仰調節(jié)螺桿8和方位調節(jié)螺桿9組成，本實用新型主面1、副面2結構為環(huán)焦型或賦型環(huán)焦型，實施例一種賦型環(huán)焦型通信天線，其賦型原則是在給定饋源方向圖的情況下，由下面公式(1)的口面場分布獲得賦型環(huán)焦型天線的輪廓曲線坐標點，也可采用其它多種口面場分布F(R)進行賦型計算獲得主面1。副面2的輪廓曲線坐標點，由這些坐標點決定了主面1、副面2的輪廓，在加工時先根據(jù)坐標點生產(chǎn)出主面1的主面樣板和副面2的副面靠模，然后根據(jù)主面樣板和副面靠模分別加工主面1和副面2。主面1為分塊式結構，每塊主面面板拉伸成型，本實用新型主面1分別由8塊主面板組裝而成，各塊用螺釘固定在中心體7的上端面上，并用緊固件把各塊背面的加強筋彼此連接在一起，再將面板用緊固件連接在已裝在中心體7上的八個輻射支桿6上，主面1由鋁合金板材料制成，實施例采用市售的LY12－M型鋁合金板材料。主面1的口面直徑尺寸可以從2.4米至5米，實施例是一個口面直徑尺寸約3米的賦型環(huán)焦型通信天線。天線中心體7是用鋼板焊接成直徑為500毫米，高度為400毫米的一個圓筒形，若干個輻射支桿6一端用緊固件安裝在主面1背面加強筋上，另一端安裝在中心體7圓筒下端圓柱面上，并均勻安裝在主面1背面以支撐主面1，實施例中的輻射支桿采用8個，每個輻射支桿用市售無縫鋼管材料焊接而成。四根副面支桿3的一端分別用緊固件對稱安裝在主面1的正面，并與主面1對稱軸線成45度角，另一端用緊固件安裝在副面2的上部，副面2的下部，即副面的反射面與主面1正面相對安裝，用于彼此反射電磁波，副面2是用鑄鋁材料鑄造成型，然后根據(jù)副面靠模加工而成。
F(R)=1-0.82e-4(1-RRm)-0.82e-8RRm.......(1)]]>式中F(R)為天線主面的口面場分布R為天線主面口面半徑變量Rm為天線主面口面半徑饋源系統(tǒng)4用緊固件安裝在主面1的中心位置上，實施例中的饋源系統(tǒng)4采用普通常用的饋源系統(tǒng)。座架5分上、下兩部分，下部用地腳螺釘與大地相連接，起到天線的固定作用；上部相對于下部可繞垂直軸作方位旋轉。中心體7與座架5上部分用銷釘作活動連接，俯仰調節(jié)螺桿8一端用銷釘活動連接在中心體7上，另一端安裝在座架5上部分的調節(jié)螺母內，以作為俯仰調節(jié)螺桿8的可調支點。當調節(jié)螺母時，使俯仰調節(jié)螺桿8作伸縮運動，從而天線作上、下擺動，達到調節(jié)天線俯仰角的目的。方位調節(jié)螺桿9的一個固定支點用銷釘活動連接安裝在座架5的上部分圓柱面上，另一個可調支點安裝在座架5的下部分法蘭盤與螺桿相配合的螺母內，當調節(jié)螺母時，使方位調節(jié)螺桿9作伸縮移動，從而天線作旋轉移動，達到調節(jié)天線方位角的目的，實施例中給出的俯仰調節(jié)螺桿8和方位調節(jié)螺桿9均采用市售圓柱鋼材料加工而成。座架5上采用鋼管材料加工成型。
本實用新型的電氣工作原理如下當天線工作在接收狀態(tài)時，主面1接收空間發(fā)來的電磁波，經(jīng)天線主面1反射到副面2，再由副面2反射到饋源系統(tǒng)4，經(jīng)饋源系統(tǒng)4傳輸給場放裝置放大后送入接收機完成接收任務。當天線工作在發(fā)射狀態(tài)時，由發(fā)射機傳輸來的電磁波輸入至饋源系統(tǒng)4，饋源系統(tǒng)4首先把電磁波投射到天線副面2上，由副面2反射到主面1，再經(jīng)主面1反射到天線前方的空間中去，完成電磁波的發(fā)射任務。本實用新型在給定不同的饋源方向圖時，其主面口面場分布由公式(1)計算獲得的賦型環(huán)焦型主面1和副面2的輪廓曲線坐標點也不同，最后成型的賦型環(huán)焦型天線也就不同，主面1和副面2的電磁波反射角度也不同，但此天線的電氣性能指標應基本相同。
權利要求1.由主面1、副面2、四根副面支桿3、饋源系統(tǒng)4、座架5、若干個輻射支桿6、中心體7、俯仰調節(jié)螺桿8和方位調節(jié)螺桿9組成的環(huán)焦通信天線，其特征在于主面1、副面2結構為環(huán)焦型或賦型環(huán)焦型，主面1為分塊式，各塊用螺釘固定在中心體7的上端面上，再用緊固件把各塊背面的加強筋彼此連接在一起；若干個輻射支桿6一端用緊固件安裝在主面1背面上，另一端安裝在中心體7圓筒下端圓柱面上，并均勻安裝在主面1背面以支撐主面1；四根副面支桿3的一端分別用緊固件對稱安裝在主面1的正面，并與主面1對稱軸線成45度角，另一端用緊固件安裝在副面2的上部，副面2的下部即副面的反射面與主面1正面相對安裝；饋源系統(tǒng)4安裝在主面1的中心位置上；座架5分為上、下兩部分，下部用地腳螺釘與大地相連接，上部相對于下部可繞垂直軸作方位旋轉，中心體7與座架5上部分用銷釘作活動連接；俯仰調節(jié)螺桿8一端用銷釘活動連接安裝在中心體7上，另一端安裝在座架5的上部分上與螺桿相配合的調節(jié)螺母內，為俯仰調節(jié)螺桿8的可調支點；方位調節(jié)螺桿9的一個固定支點用銷釘活動連接安裝在座架5上部分的圓柱面上，另一個可調支點安裝在座架5的下部分法蘭盤與螺桿相配合的調節(jié)螺母內。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)焦通信天線，其特征在于主面1的口面直徑尺寸為2.4米至5米。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的環(huán)焦通信天線，其特征在于主面1由鋁合金板材料制成。
專利摘要本實用新型公開了一種環(huán)焦通信天線，它由主面、副面、饋源系統(tǒng)、副面支桿、輻射支桿、座架和俯仰方位調節(jié)螺桿組成。本實用新型除具有低旁瓣、高增益、低電壓駐波比和高極化鑒別率等優(yōu)良電氣性能外，還具有天線結構緊湊，調整機構簡單，成本低廉，便于生產(chǎn)等特點，它既能工作于線極化，又能互作于圓極化，可實現(xiàn)頻譜復用，即可用于衛(wèi)星通信，又可用于微波接力和散射通信等領域，因此具有推廣應用價值。
文檔編號H01Q19/19GK2061736SQ8921747
公開日1990年9月5日 申請日期1989年9月29日 優(yōu)先權日1989年9月29日
發(fā)明者杜樹祥, 王漢禮, 周康健, 蔣明文, 張修武 申請人:機械電子工業(yè)部石家莊第五十四研究所