一种V频段TE21模跟踪馈源制造技术

技术编号:12424487 阅读:79 留言:0更新日期:2015-12-03 10:16
本发明专利技术提供了一种V频段TE21模跟踪馈源,包括:馈电喇叭,TE21差模耦合器和圆极化双工器。馈电喇叭为和差模兼载光壁喇叭,内轮廓线为光滑曲线,在圆波导输入段与样条曲线辐射段之间,采用了正切曲线变换段进行过度,能够同时良好的匹配和、差模;TE21差模耦合器采用非对称臂耦合,将传统的八臂对称耦合结构改为了四臂非对称耦合结构,通过增加相位匹配段,抵消了非对称臂耦合结构对圆波导内和模相位的影响,结构复杂度相对传统的八臂对称耦合结构降低了一半;圆极化双工器为隔板圆极化双工器。该V频段TE21模跟踪馈源相对于传统的TE21模跟踪馈源,在保证良好电气性能的同时,结构进行了简化,降低了加工制造难度,适合毫米波频段及其以上频段的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
,具体涉及一种V频段TE21模跟踪馈源
技术介绍
V频段因大气屏蔽的作用,非常适合星间通信,具有高的抗干扰性,防止地面侦察接收,实现保密通信;V频段频率高,也可以降低星载设备的重量、体积和功耗,适合卫星应用。目前我国正在大力发展V频段星间通信技术,对V频段天线的需求也很迫切。馈源是天线的核心组件,馈源性能的好坏直接决定着天线性能的优良。Ka频段跟踪馈源一般采用TE21差模跟踪馈源,由波纹喇叭、TE21差模耦合器和极化双工器等组成,其中波纹喇叭多为横向槽波纹喇叭、TE21差模耦合器采用8臂耦合的形式,结构形式复杂,对加工精度要求高,目前的加工水平勉强能够满足。当工作频率提高到V频段,部件尺寸相对Ka频段降低一半,加工精度也要提高I倍;若采用Ka频段的方案,则目前的加工水平很难满足要求,成品率也会很低。因此需要降低V频段馈源的结构复杂度,从而降低对加工的要求。在对V频段天线需求日益紧迫的情况下,本专利技术提出了一种相对于传统TE21模跟踪馈源结构简单的V频段TE21模跟踪馈源。此种V频段TE21模跟踪馈源在保证本身良好电性能的前提下,进行了结构简化,降低了加工制造难度,适合毫米波频段跟踪馈源的应用。现已公开的V频段跟踪馈源均不同于本专利技术,一类为TMOl模跟踪馈源,但其对来波轴比的要求较高,不能应用于来波轴比较差的情况;另一类是采用两个孔驻波对称耦合TE21模,工作频带窄,性能差,同样由于自身未形成圆极化,同样对来波轴比的要求较高,不能应用于来波轴比较差的情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种相对于传统TE21模跟踪馈源结构简单的V频段TE21模跟踪馈源;该馈源将传统的TE21差模耦合器八臂对称耦合结构改为了四臂非对称耦合结构,并通过增加相位匹配段,抵消了非对称臂耦合结构对圆波导内和模相位的影响;该馈源的馈电喇叭为和差模兼载光壁喇叭,内轮廓线为光滑曲线,在圆波导输入段与样条曲线辐射段之间,采用了正切曲线变换段进行过度,能够同时良好的匹配和、差模,未采用传统的波纹喇叭,降低了喇叭的加工难度;该馈源在TE21差模耦合器缩成四个耦合臂及馈电喇叭为和差模兼载光壁喇叭的前提下,不仅结构简化,降低了加工制造难度,还能够提供与传统的八臂对称耦合的TE21模跟踪馈源相同的馈源电气性能,适合毫米波频段跟踪馈源的应用。本专利技术采用的技术解决方案是:一种V频段TE21模跟踪馈源,包括:馈电喇叭(1)、TE21差模耦合器(2)及圆极化双工器(3);TE21差模耦合器(2),包括:耦合器主体(10)、合成网络(11)、相位匹配段(12)、负载(9)。耦合器主体(10),包括:一个中心圆波导和四个矩形波导;四个矩形波导分别为第一矩形波导(1001)、第二矩形波导(1002)、第三矩形波导(1003)、第四矩形波导(1004),每个矩形波导上的一个侧面设置有多个耦合孔,每个矩形波导上设置耦合孔的侧面连接中心圆波导,中心圆波导与每个矩形波导连接的部分设置有多个耦合孔,与每个矩形波导上的一个侧面上设置的多个耦合孔一一对应;第一矩形波导(1001)与第二矩形波导(1002),相对中心圆波导呈180度分布;第三矩形波导(1003)、第四矩形波导(1004),相对中心圆波导呈180度分布;第一矩形波导(1001)与第三矩形波导(1003),相对中心圆波导呈45度分布。合成网络(11),包括:左旋差口、右旋差口、第一连接波导(1101)、第二连接波导(1102)、90度电桥(1105)、第三连接波导(1103)、第四连接波导(1104)、第一单T分支ET (1106)、第二单T分支ET (1107)、第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)、第七连接波导(1110)、第八连接波导(1111);第一连接波导(1101)的一端连接左旋差口,第一连接波导(1101)的另一端连接90度电桥(1105)的第一输出端,第二连接波导(1102)的一端连接右旋差口,第二连接波导(1102)的另一端连接90度电桥(1105)的第二输出端;第三连接波导(1103)的一端连接90度电桥(1105)的第一输入端,第三连接波导(1103)的另一端连接第一ET (1106)的输出端;第四连接波导(1104)的一端连接90度电桥(1105)的第二输入端,第四连接波导(1104)的另一端连接第二ET (1107)的输出端,第五连接波导(1108)的一端连接第一 ET(1106)的第一输入端,第五连接波导(1108)的另一端连接第一矩形波导(1001)的一端;第六连接波导(1109)的一端连接第一 ET(1106)的第二输入端,第六连接波导(1109)的另一端连接第二矩形波导(1002)的一端;第七连接波导(1110)的一端连接第二 ET(1107)的第一输入端,第七连接波导(1110)的另一端连接第三矩形波导(1003)的一端;第八连接波导(1111)的一端连接第二 ET(1107)的第二输入端,第八连接波导(1111)的另一端连接第四矩形波导(1004)的一端;第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)的电长度相同;第七连接波导(1110)和第八连接波导(1111)的电长度相同;第三连接波导(1103)、第一单T分支ET (1106)、第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)组成第一耦合支路;第四连接波导(1104)、第二单T分支ET(1107)、第七连接波导(1110)、第八连接波导(1111)组成第二耦合支路;第一耦合支路与第二耦合支路的电长度相同。相位匹配段(12)连接中心圆波导的一端,相位匹配段(12)的另一端连接圆极化双工器⑶的公共口,即圆波导口 ;中心圆波导的另一端连接馈电喇叭⑴的输入端。负载(9)包括四个负载,第一矩形波导(1001)的另一端、第二矩形波导(1002)的另一端、第三矩形波导(1003)的另一端、第四矩形波导(1004)的另一端分别连接一个负载。圆极化双工器(3)包括左旋矩波导口、右旋矩波导口、公共口 ;圆极化双工器(3)的左旋矩波导口作为馈源的左旋和口,圆极化双工器(3)的右旋矩波导口作为馈源的右旋和口。若和波束作为接收波束时,和波束信号被馈电喇叭(I)接收,并通过馈电喇叭(I)输入端传至TE21差模耦合器(2)的耦合器主体(10)的中心圆波导内;和波束信号在中心圆波导内传输时,会受到非对称耦合孔的影响,导致相位变化;和波束信号通过中心圆波导后传至相位匹配段(12)的一端,通过相位匹配段(12)后,对和波束信号的相位进行了补偿;和波束信号通过相位匹配段(12)的另一端传至圆极化双工器(3);和波束信号通过圆极化双工器(3)后,若和波束信号的极化方式为左旋圆极化,该和波束信号从圆极化双工器(3)左旋矩波导口输出,若和波束信号的极化方式为右旋圆极化,该和波束信号从圆极化双工器(3)右旋矩波导口输出;若和波束作为发射波束时当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
一种V频段TE21模跟踪馈源

【技术保护点】
一种V频段TE21模跟踪馈源,其特征在于:包括馈电喇叭(1)、TE21差模耦合器(2)及圆极化双工器(3);TE21差模耦合器(2),包括:耦合器主体(10)、合成网络(11)、相位匹配段(12)、负载(9)。耦合器主体(10),包括:一个中心圆波导和四个矩形波导;四个矩形波导分别为第一矩形波导(1001)、第二矩形波导(1002)、第三矩形波导(1003)、第四矩形波导(1004),每个矩形波导上的一个侧面设置有多个耦合孔,每个矩形波导上设置耦合孔的侧面连接中心圆波导,中心圆波导与每个矩形波导连接的部分设置有多个耦合孔,与每个矩形波导上的一个侧面上设置的多个耦合孔一一对应;第一矩形波导(1001)与第二矩形波导(1002),相对中心圆波导呈180度分布;第三矩形波导(1003)、第四矩形波导(1004),相对中心圆波导呈180度分布;第一矩形波导(1001)与第三矩形波导(1003),相对中心圆波导呈45度分布。合成网络(11),包括:左旋差口、右旋差口、第一连接波导(1101)、第二连接波导(1102)、90度电桥(1105)、第三连接波导(1103)、第四连接波导(1104)、第一单T分支ET(1106)、第二单T分支ET(1107)、第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)、第七连接波导(1110)、第八连接波导(1111);第一连接波导(1101)的一端连接左旋差口,第一连接波导(1101)的另一端连接90度电桥(1105)的第一输出端,第二连接波导(1102)的一端连接右旋差口,第二连接波导(1102)的另一端连接90度电桥(1105)的第二输出端;第三连接波导(1103)的一端连接90度电桥(1105)的第一输入端,第三连接波导(1103)的另一端连接第一ET(1106)的输出端;第四连接波导(1104)的一端连接90度电桥(1105)的第二输入端,第四连接波导(1104)的另一端连接第二ET(1107)的输出端,第五连接波导(1108)的一端连接第一ET(1106)的第一输入端,第五连接波导(1108)的另一端连接第一矩形波导(1001)的一端;第六连接波导(1109)的一端连接第一ET(1106)的第二输入端,第六连接波导(1109)的另一端连接第二矩形波导(1002)的一端;第七连接波导(1110)的一端连接第二ET(1107)的第一输入端,第七连接波导(1110)的另一端连接第三矩形波导(1003)的一端;第八连接波导(1111)的一端连接第二ET(1107)的第二输入端,第八连接波导(1111)的另一端连接第四矩形波导(1004)的一端;第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)的电长度相同;第七连接波导(1110)和第八连接波导(1111)的电长度相同;第三连接波导(1103)、第一单T分支ET(1106)、第五连接波导(1108)、第六连接波导(1109)组成第一耦合支路;第四连接波导(1104)、第二单T分支ET(1107)、第七连接波导(1110)、第八连接波导(1111)组成第二耦合支路;第一耦合支路与第二耦合支路的电长度相同。相位匹配段(12)连接中心圆波导的一端,相位匹配段(12)的另一端连接圆极化双工器(3)的公共口,即圆波导口;中心圆波导的另一端连接馈电喇叭(1)的输入端。负载(9)包括四个负载,第一矩形波导(1001)的另一端、第二矩形波导(1002)的另一端、第三矩形波导(1003)的另一端、第四矩形波导(1004)的另一端分别连接一个负载。圆极化双工器(3)包括左旋矩波导口、右旋矩波导口、公共口;圆极化双工器(3)的左旋矩波导口作为馈源的左旋和口,圆极化双工器(3)的右旋矩波导口作为馈源的右旋和口。若和波束作为接收波束时,和波束信号被馈电喇叭(1)接收,并通过馈电喇叭(1)输入端传至TE21差模耦合器(2)的耦合器主体(10)的中心圆波导内;和波束信号在中心圆波导内传输时,会受到非对称耦合孔的影响,导致相位变化;和波束信号通过中心圆波导后传至相位匹配段(12)的一端,通过相位匹配段(12)后,对和波束信号的相位进行了补偿;和波束信号通过相位匹配段(12)的另一端传至圆极化双工器(3);和波束信号通过圆极化双工器(3)后,若和波束信号的极化方式为左旋圆极化,该和波束信号从圆极化双工器(3)左旋矩波导口输出,若和波束信号的极化方式为右旋圆极化,该和波束信号从圆极化双工器(3)右旋矩波导口输出;若和波束作为发射波束时,则信号走向与和波束作为接收波束时相反,即和波束信号通过圆极化双工器(3)左旋矩波导口或者右旋矩波导口输入,经过圆极化双工器(3)后传至TE21差模耦合器(2)的相位匹配段(12),之后经过TE21差模耦合器(2)的耦合器主体(10)的中心圆波导传至馈电喇...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢绍鹏梁云许智冯小星冀有志田步宁杨文丽
申请(专利权)人:西安空间无线电技术研究所
类型:发明
国别省市:陕西;61

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