[發明專利]一種寬頻帶雙線極化或雙圓極化饋源

在審

• 申請號: 201410820336.2
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104505591A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 牛傳峰;劉超;耿京朝;楊國棟;趙東賀;孫良;董曉娟;蔣博;吳旭;何其洪;馬萬壘;王志偉;張廷恒
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q5/50
• 分類號: H01Q5/50;H01Q1/36;H01Q21/00
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本發明涉及通信、寬帶測向、遙測、遙感和射電天文技術領域的一種寬頻帶饋源。

背景技術

寬頻帶饋源能夠大大減少饋源數量，減小天線口徑，具有多功能、多用途、綜合集成等技術特點。正是因為有這些優點，所以其在軍事、民用以及天文學領域都有著廣泛的需求。

目前寬帶饋源主要有如下幾種：對數螺旋饋源、行波諧振(TWR)饋源、對數周期饋源、SINUOUS饋源等。但這幾種饋源應用都有一定局限，體現在：

對數螺旋饋源：單旋向寬帶接收，無法實現雙旋向同時接收；

行波諧振(TWR)饋源：寬帶雙圓極化接收，輻射方向圖隨頻率變化大；

對數周期饋源：寬帶合成圓極化難度較大，相位中心隨頻率變化大；

SINUOUS饋源：天線為雙向輻射，作為饋源使用，需增加背腔實現單向輻射，背腔設計困難大，頻帶寬度不夠，且相位中心隨頻率變化較大。

因此研究一種相位中心不隨頻率變化的饋源很有必要，而難點就在于饋電方式的選擇。

目前針對相位中心恒定的寬帶饋源，有多種饋電方式。一種是通過同軸電纜直接饋電，這種饋電的優勢在于結構簡單，易于操作，但是由于隨頻率變化阻抗變化較大，不能應用在高頻段饋電。另一種是國外已經應用的饋電網絡，這種饋電網絡通過8個或4個饋電巴倫饋電，饋電網絡較復雜，后端低噪放成本高、相位一致性難以保證，且覆蓋頻率范圍不夠寬，這在專利CN103151602中有所陳述。

因此，研究一種既能使饋電網絡盡可能簡單，降低成本，又能保證相位一致性的饋電方式是很有必要的。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種寬頻帶饋源，能通過垂直極化阻抗匹配印制板、水平極化阻抗匹配印制板完成4Z0～Z0的阻抗變換，使8端口的天線簡化為2端口輸出，特別適用于工作在寬頻帶雙線極化或雙圓極化應用情況下的饋源或天線的饋電網絡。

本發明所采取的技術方案為：

一種寬頻帶雙線極化或雙圓極化饋源，包括輻射振子和饋電網絡，其特征在于：所述的輻射振子為兩組且相對設置成V字型，每組輻射振子分別設置有左引腳和右引腳；所述的饋電網絡包括一個阻抗匹配印制板；阻抗匹配印制板的正面設置有漸變狀的金屬微帶線、兩個左饋電端口和兩個右饋電端口，阻抗匹配印制板的背面設置有漸變狀的金屬微帶地線，兩個左饋電端口均與金屬微帶線的窄端相連接，兩個右饋電端口均與金屬微帶地線的窄端相連接；兩組輻射振子的各左引腳分別與兩個左饋電端口一一對應連接，兩組輻射振子的各右引腳分別與兩個右饋電端口一一對應連接。

所述的輻射振子為對數周期偶極子陣列。

所述的輻射振子為垂直極化輻射振子，所述的阻抗匹配印制板為垂直極化阻抗匹配印制板。

還包括兩組相對設置成V字型的水平極化輻射振子和一個水平極化阻抗匹配印制板，兩組水平極化輻射振子與兩組垂直極化輻射振子結構相同且呈正交放置，水平極化阻抗匹配印制板與垂直極化阻抗匹配印制板結構相同且呈正交放置，兩組水平極化輻射振子的左引腳和右引腳分別與水平極化阻抗匹配印制板的左饋電端口和右饋電端口對應連接。

還包括一個圓極化電橋，水平極化阻抗匹配印制板的金屬微帶線的寬端與圓極化電橋的水平極化端口相連，垂直極化阻抗匹配印制板的金屬微帶線的寬端與圓極化電橋的垂直極化端口相連。

水平極化阻抗匹配印制板與垂直極化阻抗匹配印制板之間為絕緣設置。

兩個左饋電端口連接后通過孔化與金屬微帶地線的窄端相連接。

輻射振子左引腳和右引腳之間的阻抗值為阻抗匹配印制板金屬微帶線寬端的阻抗值的四倍。

印制板阻抗匹配印制板通過90度漸變折彎后與圓極化電橋相連。

本發明所取得的有益效果為：

通過上下兩層匹配印制板實現了較寬頻帶內的阻抗匹配，使所設計的饋源在較寬頻帶內具有比較等化的10dB波束寬度、相對穩定的相位中心，這些優點能夠大大減少饋源數量，減小天線口徑，在射電天文、自跟蹤等領域均有較廣泛的應用。

附圖說明：

圖1為饋源總體結構示意圖

圖2為一組V字型垂直極化輻射振子。

圖3為一組V字型水平極化輻射振子。

圖4為垂直極化阻抗匹配印制板的正面俯視圖。

圖5為垂直極化阻抗匹配印制板的反面俯視圖。

圖6為水平極化阻抗匹配印制板的正面俯視圖。

圖7為水平極化阻抗匹配印制板的反面俯視圖。

圖8為絕緣設置的示意圖。