小型x波段圓極化饋源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種小型X波段圓極化饋源，包括：具有小張角圓喇叭的圓柱形腔體，螺旋線，介質(zhì)支撐，高頻同軸插座。高頻同軸插座接收同軸電纜傳輸過(guò)來(lái)的電磁波，經(jīng)過(guò)螺旋線轉(zhuǎn)換成圓極化電磁波，經(jīng)小張角喇叭傳播到空間。本發(fā)明采用螺旋線的方式解決了天線圓極化電磁波的產(chǎn)生和饋源饋電的問(wèn)題。取得了體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等有益效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小型X波段圓極化饋源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線饋源，尤其是一種用于傳輸衛(wèi)星X波段無(wú)線電波的圓極化天線饋源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的用于衛(wèi)星的X波段圓極化天線饋源，都用圓極化器方式將線極化波轉(zhuǎn)換成圓極化波。它的缺點(diǎn):1)饋源圓極化器的尺寸較大，一般X頻段圓極化器的長(zhǎng)度約IOOmm左右；2)需要同軸高頻電纜饋電時(shí)，還需要增加波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供小型X波段圓極化饋源，用螺旋線激勵(lì)的方案實(shí)現(xiàn)了圓極化波的產(chǎn)生，同時(shí)直接提供同軸TNC或者SMA高頻插座接口用于饋源饋電。
[0004]本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供小型X波段圓極化饋源，該裝置包括:具有小張角圓喇叭的圓柱形腔體，螺旋線，介質(zhì)螺旋線支撐骨架，高頻同軸插座。高頻同軸插座(TNC或者SMA)接收同軸電纜傳輸過(guò)來(lái)的電磁波，經(jīng)過(guò)螺旋線轉(zhuǎn)換成圓極化電磁波，經(jīng)小張角喇叭輻射到空間。
[0005]本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源，用螺旋線在圓柱形腔體內(nèi)激勵(lì)直接產(chǎn)生圓極化波，縮短了圓極化器的長(zhǎng)度。同時(shí)直接用同軸接口饋電，減去了常規(guī)圓極化器需要連接的波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器，取得了體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等有益效果。經(jīng)測(cè)試，本發(fā)明小型X波段圓極化器的圓極化軸比達(dá)到優(yōu)于ldB，圓極化器的長(zhǎng)度小于50mm，較好地滿足了型號(hào)的需要。
[0006]本發(fā)明可以應(yīng)用于各種X波段的衛(wèi)星天線發(fā)射/接收系統(tǒng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中包括圓柱形腔體1、高頻同軸插座2、螺旋線3、介質(zhì)支撐4。
[0008]圖2是典型圓極化饋源軸比方向圖，表示本發(fā)明要達(dá)到的效果。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0010]圖1是本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的裝置包括:具有小張角圓喇叭11的圓柱形腔體1，螺旋線3，介質(zhì)支撐4，高頻同軸插座2，所述高頻同軸插座2接收同軸電纜(未示出)傳輸過(guò)來(lái)的電磁波，所述高頻同軸插座2與所述螺旋線3相連接，所述電磁波經(jīng)過(guò)所述螺旋線3轉(zhuǎn)換成圓極化電磁波，經(jīng)所述小張角喇叭11傳播到空間，所述介質(zhì)支撐4對(duì)螺旋線3提供支撐，所述螺旋線3位于圓柱形腔體I內(nèi)。
[0011]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述高頻同軸插座2采用的是同軸TNC或者SMA高頻插座接口，接收或者發(fā)射通過(guò)同軸電纜傳播過(guò)來(lái)的電磁波；小張角圓喇叭11限定圓極化波的輻射方向和范圍，比如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述小張角圓喇叭11的張角為3-5° ,最終使得圓極化電磁波能夠很好地向天線反射器輻射，完成天線饋源輻射功能。
[0012]本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源各部件的尺寸根據(jù)不同要求采用以下范圍:圓柱形腔體內(nèi)徑為27.8mm、螺旋線螺旋直徑為8?10mm、螺旋線螺距8、mm、螺旋線的升角為12-14°、介質(zhì)支撐直徑為10mm，長(zhǎng)度為35?40mm。經(jīng)過(guò)大量的理論研究得到在螺旋線的升角為12-14°時(shí)，本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源的電性能較好；實(shí)驗(yàn)證明，在螺旋線的升角為13°時(shí)本發(fā)明小型X波段圓極化器的圓極化軸比達(dá)到優(yōu)于ldB。本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源的螺旋線3的直徑越小，工作頻率越高；反之，本發(fā)明所提供的小型X波段圓極化饋源的螺旋線3的直徑越大，工作頻率越低。
[0013]本饋源的電接口包括:饋源輸入端口是標(biāo)準(zhǔn)的高頻同軸插座，具體型號(hào)為T(mén)NC或者SMA。饋源的機(jī)械安裝接口可以根據(jù)需要確定。
[0014]圖2是典型圓極化饋源軸比方向圖，表明本發(fā)明要達(dá)到的效果。天線饋源是結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品，通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)形式(比如調(diào)節(jié)螺旋線的直徑、升角)，達(dá)到不同的電性能要求，實(shí)現(xiàn)特定的功能。如圖2所示的是達(dá)到雙反射面天線需要的圓極化饋源方向圖，電磁波從小型X波段圓極化饋源發(fā)射后，經(jīng)過(guò)副反射面和主反射面反射后，完成衛(wèi)星天線電磁波的輻射，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面站之間信息有效傳輸?shù)碾姶挪▓A極化軸比波束方向圖形。
[0015]下面以CE-3月面巡視器X波段定向天線為一實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0016]該天線要求為:波束在±3.5°范圍內(nèi)增益大于23dB，圓極化軸比在±3.5°內(nèi)小于4dB,天線軸向尺寸小于170mm,重量小于1000g。
[0017]為滿足上述需要，本實(shí)施例中，饋源圓柱形腔體采用直徑為標(biāo)準(zhǔn)X波段圓波導(dǎo)直徑Φ27.8mm、螺旋線螺旋直徑為Φ 10mm、螺距8.5mm、介質(zhì)支撐為直徑IOmm,長(zhǎng)度38mm、饋源輸入端口為同軸SMA插座。
[0018]本實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果:圓極化軸比在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)小于2dB，天線在規(guī)定的±3.5°波束內(nèi)的增益大于23dB，天線軸向尺寸140mm、天線重量830g，其中饋源重量只有80g較好地滿足了型號(hào)的需要。
[0019]需要說(shuō)明的是，上文實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)進(jìn)行了示意性的說(shuō)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種小型X波段圓極化饋源，其特征在于，包括:具有小張角圓喇叭的圓柱形腔體，螺旋線，介質(zhì)支撐，高頻同軸插座，所述高頻同軸插座接收同軸電纜傳輸過(guò)來(lái)的電磁波，經(jīng)過(guò)所述螺旋線轉(zhuǎn)換成圓極化電磁波，經(jīng)所述小張角喇叭傳播到空間，所述介質(zhì)支撐對(duì)螺旋線提供支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型X波段圓極化饋源，其特征在于，所述的圓極化饋源的圓極化電磁波由螺旋激勵(lì)產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型X波段圓極化饋源，其特征在于，所述的高頻同軸插座是TNC或者SMA高頻同軸插座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型X波段圓極化饋源，其特征在于，所述的圓柱形腔體內(nèi)徑是X頻段標(biāo)準(zhǔn)圓波導(dǎo)內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型X波段圓極化饋源，其特征在于，所述螺旋線螺旋直徑為.8?10mm、螺距為8?9臟、螺旋線的升角為12-14°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型X波段圓極化饋源，其特征在于，圓柱形腔體內(nèi)徑為.27.8mm,介質(zhì)支撐直徑為IOmm,長(zhǎng)度為35?40mm。
【文檔編號(hào)】H01Q13/08GK103579769SQ201210276624
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】錢(qián)巧元, 李春暉 申請(qǐng)人:上海航天測(cè)控通信研究所