專(zhuān)利名稱(chēng)：天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種衛(wèi)星通信設(shè)備天線的天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置，也適用于其它通信設(shè)備天線作天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置。
目前衛(wèi)星通信設(shè)備天線的天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置大多采用直槽形波紋喇叭作為天線饋源，這種直槽形波紋喇叭天線饋源對(duì)傳輸主模HE11模通信信號(hào)具有低旁瓣、低交叉極化及軸對(duì)稱(chēng)的幅射特性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是雙反射面天線理想的天線饋源，但在直槽形波紋喇叭內(nèi)對(duì)傳輸自跟蹤差模TM01模信號(hào)衰減太大，無(wú)法保證差模TM01模自跟蹤信號(hào)正常傳輸，對(duì)于既要能傳輸主模HE11模信號(hào)，又要能把傳輸差模TM01模信號(hào)，直槽形波紋喇叭作天線饋源就無(wú)法保證其性能指標(biāo)。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種既能傳輸主模HE11模通信信號(hào)，又能傳輸差模TM01模自跟蹤信號(hào)的天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置，同時(shí)本實(shí)用新型還具有高增益、低旁瓣、低差交叉極化、低軸比并實(shí)現(xiàn)天線的線、園極化轉(zhuǎn)換等優(yōu)良性能，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，極化調(diào)整容易、成本低廉等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由環(huán)加載波紋喇叭1、TM01模耦合器2、低軸比園極化器3、合成網(wǎng)絡(luò)4，極化雙工器5、抗干擾濾波器6、差支路7，信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8組成。其中，環(huán)加載波紋喇叭1，由密封蓋9、喇叭口10、若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11構(gòu)成，若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11用螺釘螺母順序依次固定連接，在環(huán)加載波紋過(guò)渡段11一端口用螺釘螺母與喇叭口10固定連接，另一端口用螺釘螺母與TM01模耦合器2的耦合波導(dǎo)15連接，在喇叭口10的口面處緊配合安裝密封蓋9。TM01模耦合器2由二個(gè)旁臂濾波器16，耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17構(gòu)成，二個(gè)旁臂濾波器16用螺釘螺母與耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17固定連接，雙工耦合器17一端口用螺釘螺母與差支路7入端連接，另一端口用螺釘螺母與低軸比園極化器3連接。低軸比園極化器3與合成網(wǎng)絡(luò)4入端連接，合成網(wǎng)絡(luò)4一輸出端與極化雙工器5固定連接，另一輸出端與抗干擾濾波器6固定連接，極化雙工器5輸出端B與下極信道發(fā)機(jī)固定連接，抗干擾濾波器6輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一入端固定連接，差支路7輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8另一入端固定連接接，信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一輸出端C與下級(jí)信道接收機(jī)固定連接，另一輸出端D與下級(jí)跟蹤接收機(jī)固定連接。而且環(huán)加載波紋喇叭1的喇叭口10，若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11的內(nèi)壁為環(huán)形槽12波紋結(jié)構(gòu)，環(huán)形槽12的槽深14、槽寬13可以均勻一致波紋結(jié)構(gòu)，也可分段改變波紋結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用環(huán)加載波紋喇叭作天線饋源，它既能傳輸主模HE11模通信信號(hào)，又能傳輸差模TM01模自跟蹤信號(hào)，實(shí)現(xiàn)頻譜復(fù)用性能，克服了直槽波紋喇叭的缺陷。
2、本實(shí)用新型提高了增益，實(shí)現(xiàn)了低旁瓣、低交叉極化、低軸比及天線的線，園極化任意轉(zhuǎn)換等優(yōu)良性能，因此在天線口面直徑不變情況下，明顯提高了天線的技術(shù)性能。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，生產(chǎn)工藝要求低，成本低廉，極化調(diào)整方便容易，適合批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型的電原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的環(huán)加載波紋喇叭1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的TM01模耦合器2結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4，它由環(huán)加載波紋喇叭1、TM01模耦合器2、低軸比園極化器3、合成網(wǎng)絡(luò)4、極化雙工器5、抗干擾濾波器6、差支路7、信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8組成。本實(shí)用新型環(huán)加載波紋喇叭1由密封蓋9、喇叭口10、若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11構(gòu)成，為了便于加工，環(huán)加載波紋過(guò)渡段11設(shè)計(jì)成若干節(jié)，用螺釘螺母順序依次固定連接。本實(shí)施例采用4節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11組成，在環(huán)加載波紋過(guò)渡段11一端口用螺釘螺母與喇叭口10固定連接，另一端口用螺釘螺母與TM01模耦合器2的耦合波導(dǎo)15連接，在喇叭口10的口面處緊配合安裝密封蓋9，實(shí)施例密封蓋9用低損耗聚四氟乙烯薄膜加工而成，其作用是防止灰塵等異物落入環(huán)加載波紋喇叭1內(nèi)，影響電氣性能。環(huán)加載波紋喇叭1的喇叭口10輸出端口A對(duì)準(zhǔn)天線付面接收發(fā)送信號(hào)。環(huán)加載波紋過(guò)渡段11和喇叭口10的內(nèi)壁加工成環(huán)形槽12波紋結(jié)構(gòu)，實(shí)施例它采用黃銅板材料加工而成，由于采用了這種環(huán)形槽波紋結(jié)構(gòu)，使天線饋源不但具備高增益，低交叉極化、低軸比、低旁瓣和天線的線，園極化任意轉(zhuǎn)換等優(yōu)良特性，同時(shí)又保證以?xún)?yōu)良的性能既能傳輸主模HE11模通信信號(hào)，又能傳輸差模TM01模自跟蹤信號(hào)。為了使環(huán)加載波紋喇叭1在很寬的頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的匹配，其內(nèi)壁環(huán)形槽12的槽深14，槽寬13可以加工成均勻一致波紋結(jié)構(gòu)，也可以分段改變波紋結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例采用的是變槽深14、槽寬13的分段改變的波紋結(jié)構(gòu)。
TM01模耦合器2由二個(gè)旁臂濾波器16、耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17構(gòu)成。二個(gè)旁臂濾波器16分別用螺釘螺母與耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17固定連接，其作用形成信號(hào)窄帶濾波器，雙工耦合器17一端口用螺釘螺母與差支路7聯(lián)接，另一個(gè)端口用螺釘螺母與低軸比園極化器3連接，實(shí)施例二個(gè)旁臂濾波器16、耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17均采用市售的特殊波導(dǎo)管加工而成，其作用是一方面無(wú)損耗的把主模HE11模通信訊號(hào)傳輸給下級(jí)低軸比園極化器3，另一方面當(dāng)天線偏離目標(biāo)時(shí)，在環(huán)加載波紋喇叭1中就產(chǎn)生一個(gè)與偏離角度大小成比例的TM01模電信號(hào)，即為自跟蹤差模信號(hào)，它由TM01模耦合器2耦合出來(lái)，以差支路7進(jìn)行調(diào)制解調(diào)等信號(hào)處理后送入跟蹤接收機(jī)。
低軸比園極化器3與合成網(wǎng)絡(luò)4輸入端連接，合成網(wǎng)絡(luò)4一端輸出端與極化雙工器5固定聯(lián)接，另一輸出端與抗干擾濾波器6固定連接，極化雙工器5輸出端B與下級(jí)信道發(fā)射機(jī)固定連接?？垢蓴_濾波器6輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一入端固定連接，差支路7輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8另一入端固定連接，信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一輸出端C與下級(jí)信道接收機(jī)固定連接，另一輸出端D與下級(jí)跟蹤接收機(jī)固定連接，實(shí)施例各級(jí)間的固定連接均采用螺釘螺母把連接波導(dǎo)耦合口裝配完成為天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置。
實(shí)施例低軸比園極化器采用1983年日本《電波傳播研究會(huì)》出版的論文集中介紹的低軸比園極化器原理結(jié)構(gòu)裝置，它的作用是使接收頻段和發(fā)射頻段的軸比都能較好滿足技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)能很方便地轉(zhuǎn)動(dòng)園極化位置，從而達(dá)到改變極化的目的。
實(shí)施例合成網(wǎng)絡(luò)4采集加拿大SPAR公司1979年提供的產(chǎn)品目錄中的合成網(wǎng)絡(luò)原理結(jié)構(gòu)裝置，其作者是它消除了由天線主付反射面等反射造成的對(duì)接收信號(hào)軸比惡化影響，提高了天線的低軸比性能。
實(shí)施例極化雙工器5同樣采用加拿大SPAR公司1979年提供的產(chǎn)品目錄中極化雙工器原理結(jié)構(gòu)裝置，其作用是當(dāng)信道發(fā)射機(jī)送出的信號(hào)通過(guò)極化雙工器5經(jīng)低軸比園極化器3變成園極化波，再經(jīng)環(huán)加載波紋喇叭1、天線付反射面、主反射面幅射出去，當(dāng)經(jīng)天線主付反射面、環(huán)加載波紋喇叭1反射回來(lái)的信號(hào)經(jīng)低軸比園極化器3變成垂直于由發(fā)射機(jī)發(fā)出的線極化波，并經(jīng)極化雙工器5中的負(fù)載所吸收，達(dá)到了降低發(fā)射信號(hào)軸比的功能。
實(shí)施例抗干擾濾波器6采用國(guó)防科技出版社1980年出版的《微波理論與技術(shù)》雜志合訂本中的抗干擾濾波器原理結(jié)構(gòu)裝置，它的作用是對(duì)天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置傳輸通信信號(hào)頻率的鄰近干擾頻段如雷達(dá)等信號(hào)有較強(qiáng)的抑制度，而對(duì)有用頻率損耗較少。
實(shí)施例差支路7采用國(guó)防科技出版社1980年出版的《微波理論與技術(shù)》雜志合訂本中的差支路原理結(jié)構(gòu)裝置，其作用是把TM01模耦合器2耦合出的TM01差模自跟蹤信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)等信號(hào)處理后送入信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8。
實(shí)施例信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8采用美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室1972年的研究報(bào)告中的信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)原理結(jié)構(gòu)裝置，其作用是把通信信號(hào)和跟蹤信號(hào)進(jìn)行分離，分離后的通信信號(hào)送入信道接收機(jī)，跟蹤信號(hào)送入跟蹤接收機(jī)。
本實(shí)用新型的整體安裝結(jié)構(gòu)是用螺釘螺母把它安裝固定在天線主反射面的中心位置上，并且把環(huán)加載波紋喇叭1的喇叭口10對(duì)準(zhǔn)天線的付反射面。它的輸出端口B采用BJ－58型矩形波導(dǎo)管與信道發(fā)射機(jī)連接，輸出端口C采用BJ－58型矩形波導(dǎo)管與信道接收機(jī)連接，輸出端口D采用BJ－58型矩形波導(dǎo)管與跟蹤接收機(jī)連接。其筒要工作原理如下信道發(fā)射機(jī)所需發(fā)送信號(hào)經(jīng)極化雙工器5后，通過(guò)合成網(wǎng)絡(luò)4消除了軸比惡化影響，再送入低軸比極化器3轉(zhuǎn)換成園極化波信號(hào)，再經(jīng)TM01模耦合器2、環(huán)加載波紋喇叭1輻射至天線付面，天線付面再把信號(hào)反射至天線主面幅射至空間，達(dá)到發(fā)射信號(hào)的目的。當(dāng)接收通信信號(hào)和跟蹤信號(hào)時(shí)，由天線主反射面把信號(hào)接收反射至天線付面，再由天線付面反射至環(huán)加載波紋喇叭1接收，經(jīng)TM01模耦合器2把接收來(lái)的園極化通信信號(hào)送入低軸比園極化器3轉(zhuǎn)換成線極化波，經(jīng)合成網(wǎng)絡(luò)4消除了軸比惡化影響后送入抗干擾濾波器6濾除干擾信號(hào)后送入信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8。同時(shí)在TM01模耦合器2中耦合出的TM01差模自跟蹤信號(hào)經(jīng)差支路7調(diào)制解調(diào)信號(hào)處理后也送入信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8，在信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8中把通信信號(hào)和跟蹤信號(hào)進(jìn)行分離，并分別把通信信號(hào)送入信道接收機(jī)，跟蹤信號(hào)送入跟蹤接收機(jī)，達(dá)到接收信號(hào)的目的。
權(quán)利要求1.一種由低軸比園極化器3、合成網(wǎng)絡(luò)4、極化雙工器5、抗干擾濾波器6、差支路7、信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8組成的天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于由環(huán)加載波紋喇叭1、TM01模耦合器2組成，環(huán)加載波紋喇叭1由密封蓋9、喇叭口10、若干節(jié)環(huán)加載過(guò)渡段11構(gòu)成，若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11用螺釘螺母順序依次固定連接，在環(huán)加載波紋過(guò)渡段11一端口用螺釘螺母與喇叭口10固定連接，另一端口用螺釘螺母與TM01模耦合器2的偶合波導(dǎo)15連接，在喇叭口10的口面處緊密配合安裝密封蓋9，TM01模耦合器2由二個(gè)旁臂濾波器16，耦合波導(dǎo)15，雙工耦合器17構(gòu)成，兩個(gè)旁臂濾波器16用螺釘螺母與耦合波導(dǎo)15、雙工耦合器17固定連接、雙工耦合器17一端口用螺釘螺母與差支路7入端連接，另一端口用螺釘螺母與低軸比園極化器3連接，低軸比園極化器3與合成網(wǎng)絡(luò)4入端連接，合成網(wǎng)絡(luò)4一輸出端與極化雙工器5固定連接，另一輸出端與抗干擾濾波器6固定連接，極化雙工器5輸出端B與下級(jí)信道發(fā)射機(jī)固定連接，抗干擾濾波器6輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一入端固定連接，差支路7輸出端與信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8另一入端固定連接。信標(biāo)合成網(wǎng)絡(luò)8一輸出端C與下級(jí)信道接收機(jī)固定連接，另一輸出端D與下級(jí)跟蹤接收機(jī)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于環(huán)加載波紋喇叭1的喇叭口10、若干節(jié)環(huán)加載波紋過(guò)渡段11的內(nèi)壁為環(huán)形槽12波紋結(jié)構(gòu)，環(huán)形槽12的槽深14、槽寬13可以均勻一致波紋結(jié)構(gòu)，也可以分段改變波紋結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種天線饋源網(wǎng)絡(luò)裝置，它主要由環(huán)加載波紋喇叭、TM01模耦合器等部件組成。本實(shí)用新型既能傳輸主模HE11模通信信號(hào)，又能無(wú)衰減的傳輸差模TM01模自跟蹤信號(hào)，而且具有增益高、旁瓣低、低交叉極化、低軸比及天線的線圓極化轉(zhuǎn)換等優(yōu)良性能，同時(shí)本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，成本低廉，極化調(diào)整方便容易等優(yōu)點(diǎn)，特別理想的適用于作船用衛(wèi)星通信號(hào)天線的饋源網(wǎng)絡(luò)裝置。
文檔編號(hào)H04B1/18GK2073632SQ9020385
公開(kāi)日1991年3月20日 申請(qǐng)日期1990年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月29日
發(fā)明者楊可忠, 張柏林, 李述道, 陶玉燕, 張小義 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部石家莊第五十四研究所