反射面天线

利用金属反射面形成预定波束的天线

反射面天线（又称“面天线”。）利用金属反射面形成预定波束的天线。其馈源可以是振子或振子阵列，也可以是喇叭或喇叭阵列。反射面可一个，也可两个。前者称为“单反射面天线”，后者称为“双反射面天线”。常用的有旋转抛物面天线、柱形抛物面天线、切割抛物面天线、球形反射面天线、喇叭抛物面天线、角形反射面天线、卡塞格林天线、变形卡塞格林天线等。增益一般均高于线天线，且工作频率愈高、反射面口径尺寸愈大，天线的增益就愈高。常用于微波和毫米波波段，在卫星通信、微波通信、雷达、遥感、生物电子技术中均获得广泛应用。

发展历史

反射面天线的出现是天线工作频率不断提高的结果。早期的天线工作频段为短波、超短波，波长尺度很大，不能像光那样被反射、汇聚，因此天线的主要形式为线天线，这也是“天线”一词的历史来源。但随着技术的进步，尤其是经历了两次世界大战，军事需求极大推动了人类在频率空间的开拓，进入了微波频段（300MHz ~ 3000GHz）。微波的波长在1米以下，散射特性已经与光相近，因此光学领域中早已成熟的反射面技术开始应用于微波频段。

在光学领域，人们最早掌握的反射面技术是牛顿望远镜（也称反射式望远镜），此后又掌握了卡塞格伦(Cassegrain)、格里高利(Gregorian)等几种典型的反射式望远镜技术，这些技术在本质上都是通过增大辐射口径获取高角分辨率，后来陆续被用于天线领域。最简单的反射面天线与牛顿望远镜类似，把一个馈源放在抛物面的焦点上，形成高增益的定向波束。卡塞格伦、格里高利反射面系统用于天线，成为两类主要的双反射面天线的形式。

反射面天线的大量应用，除了得益于频率的不断提高，还得益于馈源技术的进步。反射面天线的馈源是一个增益较低的天线，早期一般采用线天线，如半波振子，但是这类天线作为馈源，由于方向性很弱，能量泄露很多，不能提高反射面天线的效率。采用喇叭天线（也是“孔径天线”的一种）作为馈源，能够提供更好的照射，尤其是1960年代以后出现的波纹喇叭天线技术，使反射面天线的效率大幅度提高，也扩大了反射面天线的应用领域，成为获取高增益的主要途径。

分类

反射面天线的分类方法有很多。

（1）按反射面数量分，可分为单反射面天线、双反射面天线、多反射面天线等。在双反射面天线中，按反射面的曲面类型，又可分为：

- 卡塞格伦天线：主反射面母线为抛物面，副反射面母线为双叶双曲面的一支；

- 格里高利天线：主反射面母线为抛物面，副反射面母线为椭圆；

- 环焦天线：主反射面的母线为抛物线，副反射面为母线为椭圆，但都不以各自对称轴为旋转轴；

- 双抛物面天线：主、副反射面母线都是抛物面。

（2），可等。

（3）按曲面形式分，可分为标准曲面（曲面由解析方程给出）天线、赋形(Shaped)反射面（曲面由数值给出）天线等。

（4）按曲面生成方式分，可分为柱面天线、旋转面天线等。

（5），可分为、阵列馈源反射面天线等。

（6），可分为、卫星电视接收(TVRO)天线、等。