[實用新型]一種可實現雙圓極化的波導圓極化裝置

有效

• 申請號: 202220192254.8
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN217062529U
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 衛靜;惠朝輝;李英杰;彭萬峰
• 申請（專利權）人: 西安克拉克通信科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于衛星通信天線技術領域，涉及一種可實現雙圓極化的波導圓極化裝置，包含第一矩形波導端口、第二矩形波導端口、方波導端口；方波導端口位于方波導腔體端部，方波導腔體底部中間設置有相位變換單元；第一矩形波導端口位于第一矩形波導腔體端部，第一矩形波導腔體內部設置有阻抗匹配模塊；第二矩形波導端口位于第二矩形波導腔體端部，第二矩形波導腔體內部設置有阻抗匹配模塊。本實用新型對該裝置進行了仿真和測量，并在仿真中消除了高次模的影響，結果表明該波導圓極化裝置可實現Ka工作頻段左旋和右旋兩種圓極化，且性能表現優良；還具有結構簡單、易于生產加工、適合批量化生產、產品性能穩定、安裝方便及操作簡單等優點。

技術領域

本實用新型屬于衛星通信天線技術領域，尤其涉及一種可實現雙圓極化的波導圓極化裝置。

背景技術

目前，工程領域中衛星通信系統通常采用Ku/Ka雙頻段衛星通信天線用以實現對衛星通信，其中Ku頻段通常使用線極化形式，而Ka頻段通常使用圓極化形式。對于圓極化形式而言，根據電場旋轉方向的不同又分為左旋圓極化和右旋圓極化。

圓極化波可以看做是由兩個正交的、幅度相等相位相差90°的線極化波合成而來，所以波導圓極化裝置的實現原理就是改變兩個正交的線極化分量中其中一個極化分量的相位，經過一段路程的傳播之后，將其中一個極化分量的相位超前90°或滯后90°，從而形成左旋圓極化波或右旋圓極化波。波導圓極化裝置的種類很多，比如介質插片式圓極化裝置、寬壁交叉槽式圓極化裝置，波紋式圓極化裝置，通常這類圓極化裝置結構復雜，尺寸較大，調試難度較大，且只能產生一種旋向的圓極化波。圓極化工作模式下波導圓極化裝置的交叉極化隔離度的優劣主要取決于圓極化器的電壓軸比，因而必須控制好兩電場分量的相位差。波導圓極化裝置的端口匹配特性、交叉極化隔離度、軸比以及相位一致性等，都對其極化性能有著至關重要的影響。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術中波導圓極化裝置的種類很多，比如介質插片式圓極化裝置、寬壁交叉槽式圓極化裝置，波紋式圓極化裝置，通常這類圓極化裝置結構復雜，尺寸較大，調試難度較大，且只能產生一種旋向的圓極化波。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種可實現雙圓極化的波導圓極化裝置。本實用新型結構簡單，尺寸緊湊，具有良好的交叉極化隔離度和軸比，易于加工和調試，且能夠同時產生左旋和右旋兩種旋向的圓極化波，對減小衛星通信系統體積，提高衛星通信系統的整體性能指標有重大幫助。

本實用新型是這樣實現的，一種可實現雙圓極化的波導圓極化裝置，所述可實現雙圓極化的波導圓極化裝置設置有：

第一矩形波導端口、第二矩形波導端口、方波導端口；

方波導端口位于方波導腔體端部，方波導腔體底部中間設置有相位變換單元；

第一矩形波導端口位于第一矩形波導腔體端部，第一矩形波導腔體內部設置有阻抗匹配模塊；

第二矩形波導端口位于第二矩形波導腔體端部，第二矩形波導腔體內部設置有阻抗匹配模塊。

進一步，所述第一矩形波導端口和第二矩形波導端口截面大小相等。

進一步，所述方波導端口截面尺寸為a*a＝10.668mm*10.668mm。

進一步，所述相位變換單元的階數為6階，設置于方波導腔體內底部正中間，將方波導腔體等分為二；每一階的長度分別為L1＝2.1mm，L2＝2.26mm，L3＝1.3mm，L4＝1.3mm，L5＝1.1mm，L6＝0.76mm，每一階的高度分別為H1＝3.93mm，H2＝1.58mm，H3＝3.29mm，H4＝3.29mm，H5＝3.51mm，H6＝4.46mm。