一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110768017A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201910999029.8(22)申请日2019.10.21(71)申请人中国科学院国家天文台地址100101北京市朝阳区大屯路甲20号(72)发明人马月庞峰吴迪冯寅初王君金乘进彭勃刘东亮禹升华(74)专利代理机构温州知远专利代理事务所(特殊普通合伙)33262代理人汤时达(51)Int.Cl.H01Q13/02(2006.01)H01Q19/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源及其应用(57)摘要一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，包括圆锥喇叭、四脊圆波导、直波导、喇叭外壁、脊片、第一同轴探针、第二同轴探针、短路反射腔；四脊圆波导的一端与圆锥喇叭连接，另一端与短路背腔连接；脊片为四个，呈曲线凹陷形状，分别嵌入在圆锥喇叭和四脊圆波导内部；第一同轴探针和第二同轴探针分别从一个脊片插入，穿过四脊圆波导中心后到达相对位置的脊片；第一同轴探针和第二同轴探针采用多个匹配块级联分割成五个匹配段，通过调节各段的长度和宽度降低回波损耗；喇叭外壁加载在圆锥喇叭和四脊圆波导的外侧；短路反射腔位于直波导内，包括L型匹配块和切割倒圆锥台；该馈源工作频段为2.4-24GHz，并研制出该馈源配套的制冷杜瓦。CN110768017ACN110768017A权利要求书1/1页1.一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，包括圆锥喇叭(1)、四脊圆波导(2)、直波导(3)、喇叭外壁(4)、脊片(5)、第一同轴探针(6)、第二同轴探针(7)、短路反射腔(8)；所述四脊圆波导(2)的一端与圆锥喇叭(1)连接，另一端与短路背腔(8)连接；所述脊片(5)为四个，呈曲线凹陷形状，分别嵌入在圆锥喇叭(1)和四脊圆波导(2)内部；所述第一同轴探针(6)和所述第二同轴探针(7)分别从一个脊片插入，穿过四脊圆波导(2)中心后到达相对位置的脊片；第一同轴探针(6)和第二同轴探针(7)采用多个匹配块级联分割成五个匹配段，通过调节各段的长度和宽度降低回波损耗；所述喇叭外壁(4)加载在圆锥喇叭(1)和四脊圆波导(2)的外侧；所述短路反射腔(8)位于直波导(3)内，包括L型匹配块(9)和切割倒圆锥台(10)，所述短路反射腔(8)为圆柱体；该馈源工作频段为2.4-24GHz。2.根据权利要求1所述的一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，馈源外形整体尺寸为Φ170mm×187mm。3.根据权利要求1所述的一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，所述圆锥喇叭(1)口径170mm，喇叭段长度142mm。4.根据权利要求1所述的一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，所述第一同轴探针(6)和所述第二同轴探针(7)采用多个匹配块级联的方式，同轴探针的内导体包括五个匹配段，所述五个匹配段依次长3.38mm、0.3mm、1.05mm、0.6mm、14.23mm，其中，第二、四匹配块内径为1mm，其余匹配块内径为0.8mm。5.根据权利要求1所述的一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，四脊圆波导(2)口径49mm，长度39mm。6.根据权利要求1所述的一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源，其特征在于，所述短路反射腔(8)口径31mm、高17mm，切割倒圆锥台(10)上底边口径31mm、下底边口径8mm、高11.3mm，L型匹配块(9)总长48mm，厚度3mm。7.一种制冷杜瓦，包括真空窗(14)、杜瓦腔体(11)、辐射罩(12)、馈源(13)及其支撑结构(15)，所述辐射罩(12)呈两端开口的筒状，设于杜瓦腔体(11)内，所述馈源(13)位于辐射罩(12)内，馈源(13)由四根支撑结构(15)支撑，真空窗(14)设于杜瓦腔体(11)顶部，其特征在于，所述馈源(13)采用权利要求1-6任一项所述的SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源。2CN110768017A说明书1/5页一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源及其应用技术领域[0001]本发明属于射电天文接收机技术领域，特别涉及一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源。本发明还涉及一种SKA超宽带制冷小型化四脊喇叭馈源制冷杜瓦的天文应用。背景技术[0002]平方公里阵(SKA)天线要求宽频带工作，目前多倍频程的反射面天线馈源主要形式有四脊喇叭馈源、Sinuous馈源和Eleven馈源，四脊喇叭馈源利用加脊波导截止波长较低的特性实现宽频带工作，主要特点是脊波导馈电，插入损耗较小，机械结构简单，引入噪声小，紧凑型好，易制冷。[0003]但目前的四脊喇叭馈源在应用中也存一些不足，