[發(fā)明專利]一種圓極化器及其輸出圓極化波的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410070097.3
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103943918A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙世巍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)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(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;張靜潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波電路領(lǐng)域，具體涉及用于Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的圓極化器及其輸出圓極化波的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)頻段不能滿足高速、寬帶、小口徑終端等應(yīng)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(wèi)星通信系統(tǒng)。近年來，越來越多的國家和機(jī)構(gòu)相繼加入到對Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的開發(fā)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(gè)天線的性能。

70年帶后期，國外已經(jīng)開始從事Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的研發(fā)，經(jīng)過20年的研究和實(shí)驗(yàn)，Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)已進(jìn)入實(shí)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(wèi)星通信系統(tǒng)還處于研發(fā)階段，部分專題已取得了突破，但因受饋源和極化器等關(guān)鍵器件水平的限制，整個(gè)Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)離國外先進(jìn)水平仍有較大差距。傳統(tǒng)的Ka頻段極化器通過階梯波導(dǎo)的方式，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，極化相位調(diào)整比較困難，導(dǎo)致極化器性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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?qū)斎氲臉O化波的相位進(jìn)行靈活調(diào)整，有效提高Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種圓極化器，其特點(diǎn)是，包含：

三個(gè)相互垂直的波導(dǎo)；

所述的三個(gè)波導(dǎo)分別為水平波導(dǎo)、垂直波導(dǎo)、輸出波導(dǎo)；

所述的水平波導(dǎo)有供水平極化波輸入的水平輸入端口；

所述的垂直波導(dǎo)有供垂直極化波輸入的垂直輸入端口；

所述的輸出波導(dǎo)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(dǎo)內(nèi)壁設(shè)置有多個(gè)圓環(huán)基片；

所述的圓環(huán)基片之間的間距可調(diào)；

所述的多個(gè)圓環(huán)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(huán)基片形成微帶電路，通過調(diào)整微帶電路的結(jié)構(gòu)，使得水平極化波超前垂直極化波90°相位。

所述的圓環(huán)基片的圓心在同一條直線上。

所述的圓環(huán)基片的外徑為0.95mm，內(nèi)徑為0.55mm。

所述的圓環(huán)基片之間的間距為065mm。

所述的圓環(huán)基片的基材厚度為0.254mm，金屬厚度為0.035?mm。

所述的圓環(huán)基片的基材的介電常數(shù)為2.22。

所述的圓環(huán)基片的基材為復(fù)合左右手材料。

一種輸出圓極化波的方法，其特點(diǎn)是，包含以下步驟：

步驟1、將微帶電路設(shè)置在圓極化器的水平波導(dǎo)的內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)對輸入極化波相位的靈活調(diào)整；

步驟2、水平極化波通過水平波導(dǎo)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(dǎo)的垂直輸入端口輸入到圓極化器；

步驟4、調(diào)整微帶電路的結(jié)構(gòu)，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(nèi)合成，通過輸出波導(dǎo)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(gè)周期性排列的圓環(huán)基片。

所述的步驟4中調(diào)整微帶電路的結(jié)構(gòu)為調(diào)整周期性排列的圓環(huán)基片的大小及圓環(huán)基片之間的間距。

本發(fā)明一種圓極化器及其輸出圓極化波的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用復(fù)合左右手材料，使得圓極化器的結(jié)構(gòu)更加簡單；通過調(diào)整周期性排列的圓環(huán)基片的大小及圓環(huán)基片之間的間距，實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)整輸入極化波的相位，提高Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種圓極化器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種圓極化器的外部輪廓圖。

圖3為本發(fā)明一種輸出圓極化波的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。