面天線激勵方式是指面天線饋源照射反射面形成平面波束的激勵方式。它與天線的結構和性能有關，通常有前饋式、後饋式、側饋式、潛望鏡激勵式和波束波導式等激勵方式。
基本介紹
- 中文名：面天線激勵方式
- 外文名：excitation of reflector antenna
定義
面天線激勵方式是指面天線饋源照射反射面形成平面波束的激勵方式。
前饋式
饋源置於主反射面前方，使其相位中心和拋物面主焦點重合，饋源發出的球面波激勵主反射面，使主反射面口徑場變為平面波向空中輻射。這種天線結構簡單，曾因照射效率低一度使用較少。採用雙模平面波紋饋源後，大大提高了前饋天線照射效率，改善了方向性圖特性，廣泛用於小口徑天線。
後饋式
雙鏡天線都屬後饋式。主副反射面的焦點重合（或等效重合）初級饋源相位中心置於副反射面共軛焦點上（或等效焦點上）以球面波激勵副反射面；由副反射面曲面形成的散射場將能量根據設計函式分布照射主反射面，使主面口徑場變換為同相不等幅的平面波向空間輻射，其優點是天線效率高，方向性圖特性好。缺點是結構複雜，對小口徑天線不太適宜。
側饋式
偏置天線屬側饋式。單偏置天線饋源相位中心置於切割主反射面焦點，饋源喇叭對準偏置反射面，以球面波激勵偏置反射面，使偏置反射面口徑場變為平面波向空間輻射。雙偏置天線，的切割主、副反射面的焦點重合，初級饋源相位中心置於切割主反射面焦點（或等效焦點）上，以球面波激勵偏置副反射面形成的散射場根據設計函式分布要求照射偏置主反射面，使其口徑場變為同相不等幅的平面波向空間輻射。優點是沒有遮擋，天線效率高，旁瓣電平特低，缺點是結構複雜。
潛望鏡激勵式
潛望鏡激勵式有二單元系統和三單元系統兩種組成形式。二單元系統由下鏡（平面波激勵源）和上鏡（平面反射面）組成，如圖1（a）所示。三單元系統由室內饋源激勵下鏡（拋物面或橢球面）形成平面波，再經上鏡（平面反射鏡）反射，將平面波向目標方向輻射。饋源喇叭一般應使用變張角喇叭，保證下鏡的激勵接近均勻，且溢失較小。三單元系統較優越，可完全不需室外饋線，工作可靠性提高。在惡劣氣候條件下，下鏡應設定防護罩或電熱消冰裝置。三單元系統適用於微波中繼通信。由於潛望鏡天線系統中可能產生附加信號即伴流通量（通過非正規傳輸途徑的多路徑傳輸到達接收點的信號通量），抗干擾性能較差，使用範圍受一定限制。
波束波導式
波束波導式是潛望鏡式的變形，由安裝在一個特製的保護圓筒內的多面反射鏡組成。它主要是以波束反射面的共軸空間作為轉動關節，從而省去轉動關節硬體，損耗極少。廣泛用於衛星通信地球站大型雙鏡天線系統。波束波導式有雙鏡面反射器和四鏡面反射器兩種。其工作原理如圖2所示，P為球面反射鏡，F為平面反射鏡，PC為喇叭相位中心，PC’為等效喇叭相位中心。主要功能是通過波束波導饋電系統，使喇叭相位中心PC和PC’點等效，相當於喇叭仍在天線反射面焦點上一樣。由於波束波導饋電波束是高度圓對稱的，所以在AZ軸和EL軸轉動時不影響饋電特性。雙鏡面反射器電特性較差，很少使用，在四鏡面反射器中，利用饋源喇叭與第一反射鏡面間的空間進行波束的方位角轉動；利用第三鏡面和第四個鏡面的空間進行波束的俯仰角轉動。第一個和第四個鏡面採用平面鏡，則在方位角、俯仰角轉動時，極化面不會產生旋轉。第二、第三反射鏡面採用曲面鏡。當饋源喇叭具有完全軸對稱輻射特性時，為了保持波束的軸對稱和防止產生交叉極化，要求兩個曲面鏡的焦點在一條直線上，同時兩曲面鏡反射器的偏心率e1和e2應有e1=e2或e1·e2=1的條件。
由互易定理知，天線用作發射和接收時，具有完全相同的電特性。
