[發明專利]一種圓極化器及其輸出圓極化波的方法

有效

• 申請號: 201410070097.3
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103943918A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 趙世巍
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: H01P1/17
• 分類號: H01P1/17;H01Q15/24
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;張靜潔

技術領域

本發明涉及微波電路領域，具體涉及用于Ka頻段衛星通信系統的圓極化器及其輸出圓極化波的方法。

背景技術

傳統頻段不能滿足高速、寬帶、小口徑終端等應用的需求。越來越需要工作于更高頻段，具有較大帶寬和較高頻譜效率的衛星通信系統。近年來，越來越多的國家和機構相繼加入到對Ka頻段衛星通信系統的開發和使用之中。饋源是天線的重要組成部分，饋源的性能直接影響著整個天線的性能。

70年帶后期，國外已經開始從事Ka頻段衛星通信系統的研發，經過20年的研究和實驗，Ka頻段衛星通信系統已進入實用性階段，對于天線饋源部分的極化器研究也取得了許多成果。我國Ka頻段衛星通信系統還處于研發階段，部分專題已取得了突破，但因受饋源和極化器等關鍵器件水平的限制，整個Ka頻段衛星通信系統離國外先進水平仍有較大差距。傳統的Ka頻段極化器通過階梯波導的方式，結構比較復雜，極化相位調整比較困難，導致極化器性能不穩定。

發明內容

本發明的目的在于提供一種圓極化器及其輸出圓極化波的方法，能夠對輸入的極化波的相位進行靈活調整，有效提高Ka頻段衛星通信系統的性能。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：一種圓極化器，其特點是，包含：

三個相互垂直的波導；

所述的三個波導分別為水平波導、垂直波導、輸出波導；

所述的水平波導有供水平極化波輸入的水平輸入端口；

所述的垂直波導有供垂直極化波輸入的垂直輸入端口；

所述的輸出波導有供水平極化波與垂直極化波合成后輸出的圓極化波的輸出端口；

所述的水平波導內壁設置有多個圓環基片；

所述的圓環基片之間的間距可調；

所述的多個圓環基片沿水平極化波輸入方向周期性排列；

所述的周期性排列的圓環基片形成微帶電路，通過調整微帶電路的結構，使得水平極化波超前垂直極化波90°相位。

所述的圓環基片的圓心在同一條直線上。

所述的圓環基片的外徑為0.95mm，內徑為0.55mm。

所述的圓環基片之間的間距為065mm。

所述的圓環基片的基材厚度為0.254mm，金屬厚度為0.035?mm。

所述的圓環基片的基材的介電常數為2.22。

所述的圓環基片的基材為復合左右手材料。

一種輸出圓極化波的方法，其特點是，包含以下步驟：

步驟1、將微帶電路設置在圓極化器的水平波導的內壁上，實現對輸入極化波相位的靈活調整；

步驟2、水平極化波通過水平波導的水平輸入端口輸入到圓極化器；

步驟3、垂直極化波通過垂直波導的垂直輸入端口輸入到圓極化器；

步驟4、調整微帶電路的結構，使得水平極化波超前垂直極化波90°相位；

步驟5、空間正交的水平極化波與垂直極化波在圓極化器內合成，通過輸出波導的輸出端口輸出圓極化波。

所述的步驟1中的微帶電路包含多個周期性排列的圓環基片。

所述的步驟4中調整微帶電路的結構為調整周期性排列的圓環基片的大小及圓環基片之間的間距。

本發明一種圓極化器及其輸出圓極化波的方法與現有技術相比具有以下優點：采用復合左右手材料，使得圓極化器的結構更加簡單；通過調整周期性排列的圓環基片的大小及圓環基片之間的間距，實現靈活調整輸入極化波的相位，提高Ka頻段衛星通信系統的性能。

附圖說明

圖1為本發明一種圓極化器的整體結構示意圖。

圖2為本發明一種圓極化器的外部輪廓圖。

圖3為本發明一種輸出圓極化波的方法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步闡述。