專利名稱：一種嵌套式雙頻段雙圓極化饋源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種饋源。具體說是一種嵌套式、雙頻段、雙圓極化拋物反射面天線饋源。
背景技術(shù)：
饋源是反射面天線的心臟，饋源的好壞直接決定拋物反射面天線的性能。對(duì)于雙頻拋物反射面天線而言，無疑需要兩個(gè)頻段的饋源都具有相同的相位中心，具有近似一致的方向圖才可以在兩個(gè)頻段內(nèi)使拋物反射面天線獲得良好的性能。如高效率、高增益、低旁瓣等特征。雖然有些雙頻微帶天線或?qū)拵炀€具有雙頻或?qū)拵?可以覆蓋雙頻)特征，經(jīng)過改進(jìn)可以當(dāng)成拋物反射面天線的饋源，但很多雙頻微帶天線或?qū)拵炀€組成的饋源不具有統(tǒng)一的相位中心，隨頻率變化相位中心會(huì)繞著軸向或沿著軸向變化。同時(shí)方向圖隨頻率變化比較明顯，很難同時(shí)在兩個(gè)頻帶內(nèi)獲得近似一致的方向圖，從而導(dǎo)致天線效率低下。研究出一種在雙頻段內(nèi)具有近似一致的方向圖，具有統(tǒng)一的相位中心的拋物反射面天線饋源是拋物反射面天線領(lǐng)域中面臨的一個(gè)技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了一種嵌套型的雙頻雙圓極化拋物反射面天線饋源，該饋源可以同時(shí)在兩個(gè)頻段內(nèi)工作，可以實(shí)現(xiàn)雙圓極化的轉(zhuǎn)換、在兩個(gè)頻段內(nèi)具有近似一致的方向圖，且具有近似一致的相位中心?？梢允箳佄锓瓷涿嫣炀€在兩個(gè)頻段內(nèi)具有高的天線效率、低的旁瓣電平，同時(shí)也可以使兩個(gè)頻段具有較好的頻段隔離等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種嵌套式雙頻段雙圓極化饋源(簡稱本饋源)，包括高頻段的波導(dǎo)輻射器、高頻段的螺釘調(diào)配圓極化器、波導(dǎo)正交模、低頻段的印刷式圓環(huán)輻射器、印刷式圓弧激勵(lì)器及印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)。其特征是高頻段波導(dǎo)輻射器嵌套在低頻段的圓環(huán)輻射器中、高頻段的波導(dǎo)輻射器與螺釘調(diào)配圓極化器及正交模相連組成高頻段的圓極化輻射單元、低頻段的圓環(huán)輻射器通過圓弧激勵(lì)器耦合饋電。圓弧激勵(lì)器與印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)相連。通過合理選取圓環(huán)輻射器的直徑可以控制低頻段的方向圖，從而保證在反射面的照射區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)頻段的饋源具有近似一致的方向。本發(fā)明可以通過優(yōu)化輻射器的尺寸靈活控制方向圖的變化，以便在兩個(gè)頻帶內(nèi)具有近似一致的方向圖和統(tǒng)一的相位中心，每個(gè)頻段可以選擇不同的圓極化方式工作。相對(duì)于公用一個(gè)輸入或輸出口的雙頻或多頻、寬帶饋源而言，該饋源可以具有良好的頻段隔離、 且結(jié)構(gòu)緊湊。這些優(yōu)點(diǎn)均可以提高拋物反射面天線的性能。


圖I是本發(fā)明的陣列天線的整體結(jié)構(gòu)圖，圖中I是低頻段的圓環(huán)輻射器、2是低頻段的印刷式圓弧激勵(lì)器、3是低頻段的金屬接地面、4是低頻段的印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)，中間通過連接電纜與印刷式圓弧激勵(lì)器相連接。5是高頻段的圓波導(dǎo)輻射器、6是高頻段的螺釘調(diào)配圓極化器、7是高頻段的波導(dǎo)正交模、8和9分別是兩個(gè)旋向的圓極化信號(hào)的輸出端口。圖2(a)是計(jì)算的低頻段和高頻段饋源的方向圖、圖2(b)是計(jì)算的低頻段和高頻段反射面天線的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖、反射面的邊緣照射角度為70度，反射面直徑是最低頻率的 24. 5個(gè)波長。
具體實(shí)施例方式下面通過附圖I對(duì)本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步說明。對(duì)照?qǐng)D1，設(shè)計(jì)的雙頻段饋源的頻率比值為4. 6，低頻段的圓環(huán)輻射器安裝在高頻段圓波導(dǎo)輻射器后0. 15個(gè)高頻段波長后面，以確保兩個(gè)頻段的頻道隔離。低頻段的圓環(huán)輻射器的外徑是0.21個(gè)X ^代表低頻段波長、內(nèi)徑是0. 107個(gè)X p離金屬接地面的高度是0. 1058個(gè)X p低頻段的印刷式圓弧激勵(lì)器的外徑是0. 1779個(gè)X D內(nèi)徑是0. 1426個(gè)入p 離金屬接地面的高度是0.047個(gè)X p低頻段的金屬接地面的半徑是0. 3235個(gè)入卩高頻段的圓波導(dǎo)輻射器的口徑采用對(duì)應(yīng)頻段的標(biāo)準(zhǔn)圓口徑波導(dǎo)、當(dāng)入射的線極化電磁波與高頻段的螺釘調(diào)配圓極化器中的螺釘方向成45度夾角時(shí)，線極化電磁波被分解成與螺釘方向一致及垂直的兩個(gè)分量，當(dāng)兩個(gè)分量具有90度的相位延遲時(shí)便形成了圓極化波。兩個(gè)旋向的圓極化波分別通過波導(dǎo)正交模的兩個(gè)端口輸出。圖2(a)給出了計(jì)算的低頻段和高頻段饋源的方向圖、從中可以看出，兩個(gè)頻段的饋源方向圖比較一致。圖2(b)給出了計(jì)算的低頻段和高頻段反射面天線的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖、從中可以看出，此時(shí)反射面天線具有高的增益和低的旁瓣電平等特征。
權(quán)利要求
1.一種嵌套式雙頻段雙圓極化饋源，包括高頻段的波導(dǎo)輻射器、高頻段的螺釘調(diào)配圓極化器、波導(dǎo)正交模、低頻段的印刷式圓環(huán)輻射器、印刷式圓弧激勵(lì)器及印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)。其特征是高頻段波導(dǎo)輻射器嵌套在低頻段的圓環(huán)輻射器中、高頻段的波導(dǎo)輻射器與螺釘調(diào)配圓極化器及正交模相連組成高頻段的圓極化輻射單元、低頻段的圓環(huán)輻射器通過圓弧激勵(lì)器耦合饋電。圓弧激勵(lì)器與印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種嵌套式雙頻段雙圓極化饋源，包括高頻段的波導(dǎo)輻射器、高頻段的螺釘調(diào)配圓極化器、波導(dǎo)正交模、低頻段的印刷式圓環(huán)輻射器、印刷式圓弧激勵(lì)器及印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)。其特征是高頻段波導(dǎo)輻射器嵌套在低頻段的圓環(huán)輻射器中、高頻段的波導(dǎo)輻射器與螺釘調(diào)配圓極化器及正交模相連組成高頻段的圓極化輻射單元、低頻段的圓環(huán)輻射器通過圓弧激勵(lì)器耦合饋電。圓弧激勵(lì)器與印刷式圓極化形成網(wǎng)絡(luò)相連。該饋源可以同時(shí)在兩個(gè)頻段內(nèi)工作，可以實(shí)現(xiàn)雙圓極化的轉(zhuǎn)換、在兩個(gè)頻段內(nèi)具有近似一致的方向圖，且具有近似一致的相位中心。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK102610901SQ20121007932
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者彭文峰 申請(qǐng)人:彭文峰