基于超寬帶結構的喇叭天線設計與實現

范木杰

摘 要 本文給出一種基于超寬帶的新型結構的喇叭天線，將上喇叭體與下喇叭體分別固定，可以通過調節上下兩個殼體距離來調整喇叭的開口大學，實現一個喇叭天線多用化。整個系統結構緊湊，安裝時無需拆卸固定板，提高了大批量更換天線時的工作效率。

關鍵詞 超寬帶 喇叭天線 電磁場

中圖分類號：TN82文獻標識碼：A

0引言

喇叭天線是面天線，波導管終端漸變張開的圓形或矩形截面的微波天線，是使用最廣泛的一類微波天線。隨著微波通信技術的發展，超寬帶天線設備備受重視，但是現有的超寬帶喇叭天線在進行微波測試或微波應用時喇叭天線的開口大小無法改變，而且室外的喇叭天線在長期的使用過程中會出現裂口、腐蝕、部分部件脫落等，且拆裝更換不夠便捷。

1喇叭天線結構設計

為了提高喇叭天線安裝效率，本文設計一種新型結構的超寬帶喇叭天線，包括分開扣在一起的上喇叭殼體和下喇叭殼體，上、下喇叭殼體的長方體部位兩側分別固定兩組導向桿固定穿板，多條豎直的導向桿分別貫穿上下的兩片導向桿固定穿板，且每條導向桿的兩端分別固定有擋片，上、下喇叭殼體的長方體部位的兩側設置有開口，豎直的調節螺紋桿分別貫穿并擰在上喇叭殼體和下喇叭殼體的側壁內，且調節螺紋桿上下部分的螺紋旋轉方向相反，調節螺紋桿中間部位的兩個擋盤之間套有固定套，發射器外殼的一側固定在固定套上，發射器外殼兩側的上喇叭殼體和下喇叭殼體內部分別固定有上插板和下插板，同側的上插板和下插板一端交錯在一起。

設置上，上、下喇叭殼體的開口側壁盡可能的薄，且上喇叭殼體和下喇叭殼體接觸部位緊貼，這樣上、下喇叭殼體扣合在一起能夠組成一個完整的喇叭，殼體的距離可以根據需要進行調節，從而可以調節整體喇叭的開口大小，可形成E面扇形喇叭，從而使一個喇叭天線多用化。而且上下固定插桿之間的距離可以根據與其配套的喇叭天線配套，本結構用作E面扇形喇叭時，固定插桿之間的距離較大，這樣便于安裝。

其結構如圖1所示：

如圖1，這種超寬帶喇叭天線，包括分開扣在一起的上喇叭殼體1和下喇叭殼體2，殼體的長方體部位兩側分別固定兩組導向桿固定穿板3，多條豎直的導向桿4分別貫穿上下的兩片導向桿固定穿板3，且每條導向桿4的兩端分別固定有擋片5，上喇叭殼體1和下喇叭殼體2的長方體部位的兩側設置有開口6，豎直的調節螺紋桿7分別貫穿并擰在上喇叭殼體1和下喇叭殼體2的側壁內，且調節螺紋桿7上下部分的螺紋旋轉方向相反，這樣轉動調節螺紋桿7的時候，即可帶動上喇叭殼體1和下喇叭殼體2做相互靠近或相互遠離運動，進而實現上喇叭殼體1和下喇叭殼體2的距離調節，實現喇叭開口高度的調節，便于根據需要對喇叭天線的開口大小進行調節，調節螺紋桿7中間部位的兩個擋盤8之間套有固定套9，發射器外殼10的一側固定在固定套9上，發射器外殼10兩側的上喇叭殼體1和下喇叭殼體2內部分別固定有上插板11和下插板12，同側的上插板11和下插板12一端交錯在一起，發射器外殼10內發射模塊的天線連接頭13位于開口6處，在上插板11和下插板12阻擋作用下，發射器外殼10能夠始終位于上插板11和下插板12之間，在擋盤8和固定套9限位的作用下，無論調節螺紋桿7怎樣轉動，發射器外殼10始終處在上喇叭殼體1和下喇叭殼體2之間的中心位置。

為便于安裝及更換喇叭開口形狀不同的喇叭天線，上喇叭殼體1和下喇叭殼體2的外側開口內固定有帶固定插孔14的安裝連接板15，安裝固定板16的一側固定有與固定插孔14相對應的固定插桿17，固定插桿17的一側柱體上設置有卡槽18，固定插桿17插在對應的固定插孔14內，且每條固定插桿17的卡槽18分別卡在對應的固定插孔14邊緣上，安裝固定板16上開有多個螺栓固定孔19，這樣通過調整上下兩片安裝連接板15之間的距離，調節固定插桿17的卡槽18分別卡在對應的固定插孔14內，當安裝固定板16安裝固定好以后，安裝固定板16無需取下即可更換喇叭天線，下次換新、更換帶背脊、開口形狀不同的喇叭天線時，只需轉動調節螺紋桿7調節兩片安裝連接板15之間的距離。

為便于調節螺紋桿7轉動以及防止調節螺紋桿7轉動過度從下上喇叭殼體1和下喇叭殼體2內脫離，調節螺紋桿7的上端或者下端分別固定連接有轉動法蘭21，調節螺紋桿7的另一端則固定有擋塊22。

為便于每條固定插桿17插入對應的固定插孔14，每條固定插桿17的插入端還分別設置有凸起于本體的圓錐體20。

2結論

這種新型結構的超寬帶喇叭天線，豎直的調節螺紋桿分別貫穿并擰在上喇叭殼體和下喇叭殼體的側壁內，且調節螺紋桿上下部分的螺紋旋轉方向相反，發射器外殼的一側固定在固定套上，固定插桿的一側柱體上設置有卡槽，固定插桿插在對應的固定插孔內，實現了一個喇叭天線的多用化，安裝簡單又快捷。

基金項目：吉林省教育廳“十三五”科學技術項目（JJKH20170653KJ）。