一種v頻段te21模跟蹤饋源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種V頻段TE21模跟蹤饋源。
【背景技術(shù)】
[0002]V頻段因大氣屏蔽的作用，非常適合星間通信，具有高的抗干擾性，防止地面?zhèn)刹旖邮?，實現(xiàn)保密通信；V頻段頻率高，也可以降低星載設(shè)備的重量、體積和功耗，適合衛(wèi)星應(yīng)用。目前我國正在大力發(fā)展V頻段星間通信技術(shù)，對V頻段天線的需求也很迫切。
[0003]饋源是天線的核心組件，饋源性能的好壞直接決定著天線性能的優(yōu)良。Ka頻段跟蹤饋源一般采用TE21差模跟蹤饋源，由波紋喇叭、TE21差模耦合器和極化雙工器等組成，其中波紋喇叭多為橫向槽波紋喇叭、TE21差模耦合器采用8臂耦合的形式，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，對加工精度要求高，目前的加工水平勉強(qiáng)能夠滿足。
[0004]當(dāng)工作頻率提高到V頻段，部件尺寸相對Ka頻段降低一半，加工精度也要提高I倍；若采用Ka頻段的方案，則目前的加工水平很難滿足要求，成品率也會很低。因此需要降低V頻段饋源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，從而降低對加工的要求。
[0005]在對V頻段天線需求日益緊迫的情況下，本發(fā)明提出了一種相對于傳統(tǒng)TE21模跟蹤饋源結(jié)構(gòu)簡單的V頻段TE21模跟蹤饋源。此種V頻段TE21模跟蹤饋源在保證本身良好電性能的前提下，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)簡化，降低了加工制造難度，適合毫米波頻段跟蹤饋源的應(yīng)用。
[0006]現(xiàn)已公開的V頻段跟蹤饋源均不同于本發(fā)明，一類為TMOl模跟蹤饋源，但其對來波軸比的要求較高，不能應(yīng)用于來波軸比較差的情況；另一類是采用兩個孔駐波對稱耦合TE21模，工作頻帶窄，性能差，同樣由于自身未形成圓極化，同樣對來波軸比的要求較高，不能應(yīng)用于來波軸比較差的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種相對于傳統(tǒng)TE21模跟蹤饋源結(jié)構(gòu)簡單的V頻段TE21模跟蹤饋源；該饋源將傳統(tǒng)的TE21差模耦合器八臂對稱耦合結(jié)構(gòu)改為了四臂非對稱耦合結(jié)構(gòu)，并通過增加相位匹配段，抵消了非對稱臂耦合結(jié)構(gòu)對圓波導(dǎo)內(nèi)和模相位的影響；該饋源的饋電喇叭為和差模兼載光壁喇叭，內(nèi)輪廓線為光滑曲線，在圓波導(dǎo)輸入段與樣條曲線輻射段之間，采用了正切曲線變換段進(jìn)行過度，能夠同時良好的匹配和、差模，未采用傳統(tǒng)的波紋喇叭，降低了喇叭的加工難度；該饋源在TE21差模耦合器縮成四個耦合臂及饋電喇叭為和差模兼載光壁喇叭的前提下，不僅結(jié)構(gòu)簡化，降低了加工制造難度，還能夠提供與傳統(tǒng)的八臂對稱耦合的TE21模跟蹤饋源相同的饋源電氣性能，適合毫米波頻段跟蹤饋源的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是:一種V頻段TE21模跟蹤饋源，包括:饋電喇叭(1)、TE21差模耦合器(2)及圓極化雙工器(3);
[0009]TE21差模耦合器(2)，包括:耦合器主體(10)、合成網(wǎng)絡(luò)(11)、相位匹配段(12)、負(fù)載(9)。
[0010]耦合器主體(10)，包括:一個中心圓波導(dǎo)和四個矩形波導(dǎo)；四個矩形波導(dǎo)分別為第一矩形波導(dǎo)(1001)、第二矩形波導(dǎo)(1002)、第三矩形波導(dǎo)(1003)、第四矩形波導(dǎo)(1004)，每個矩形波導(dǎo)上的一個側(cè)面設(shè)置有多個耦合孔，每個矩形波導(dǎo)上設(shè)置耦合孔的側(cè)面連接中心圓波導(dǎo)，中心圓波導(dǎo)與每個矩形波導(dǎo)連接的部分設(shè)置有多個耦合孔，與每個矩形波導(dǎo)上的一個側(cè)面上設(shè)置的多個耦合孔一一對應(yīng)；
[0011]第一矩形波導(dǎo)(1001)與第二矩形波導(dǎo)(1002)，相對中心圓波導(dǎo)呈180度分布；
[0012]第三矩形波導(dǎo)(1003)、第四矩形波導(dǎo)(1004)，相對中心圓波導(dǎo)呈180度分布；
[0013]第一矩形波導(dǎo)(1001)與第三矩形波導(dǎo)(1003)，相對中心圓波導(dǎo)呈45度分布。
[0014]合成網(wǎng)絡(luò)(11)，包括:左旋差口、右旋差口、第一連接波導(dǎo)(1101)、第二連接波導(dǎo)(1102)、90度電橋(1105)、第三連接波導(dǎo)(1103)、第四連接波導(dǎo)(1104)、第一單T分支ET (1106)、第二單T分支ET (1107)、第五連接波導(dǎo)(1108)、第六連接波導(dǎo)(1109)、第七連接波導(dǎo)(1110)、第八連接波導(dǎo)(1111);
[0015]第一連接波導(dǎo)(1101)的一端連接左旋差口，第一連接波導(dǎo)(1101)的另一端連接90度電橋(1105)的第一輸出端，
[0016]第二連接波導(dǎo)(1102)的一端連接右旋差口，第二連接波導(dǎo)(1102)的另一端連接90度電橋(1105)的第二輸出端；
[0017]第三連接波導(dǎo)(1103)的一端連接90度電橋(1105)的第一輸入端，第三連接波導(dǎo)
(1103)的另一端連接第一ET (1106)的輸出端；
[0018]第四連接波導(dǎo)(1104)的一端連接90度電橋(1105)的第二輸入端，第四連接波導(dǎo)
(1104)的另一端連接第二ET (1107)的輸出端，
[0019]第五連接波導(dǎo)(1108)的一端連接第一 ET(1106)的第一輸入端，第五連接波導(dǎo)
(1108)的另一端連接第一矩形波導(dǎo)(1001)的一端；
[0020]第六連接波導(dǎo)(1109)的一端連接第一 ET(1106)的第二輸入端，第六連接波導(dǎo)
(1109)的另一端連接第二矩形波導(dǎo)(1002)的一端；
[0021]第七連接波導(dǎo)(1110)的一端連接第二 ET(1107)的第一輸入端，第七連接波導(dǎo)
(1110)的另一端連接第三矩形波導(dǎo)(1003)的一端；
[0022]第八連接波導(dǎo)(1111)的一端連接第二 ET(1107)的第二輸入端，第八連接波導(dǎo)
(1111)的另一端連接第四矩形波導(dǎo)(1004)的一端；
[0023]第五連接波導(dǎo)(1108)、第六連接波導(dǎo)(1109)的電長度相同；
[0024]第七連接波導(dǎo)(1110)和第八連接波導(dǎo)(1111)的電長度相同；
[0025]第三連接波導(dǎo)(1103)、第一單T分支ET (1106)、第五連接波導(dǎo)(1108)、第六連接波導(dǎo)(1109)組成第一耦合支路；
[0026]第四連接波導(dǎo)(1104)、第二單T分支ET(1107)、第七連接波導(dǎo)(1110)、第八連接波導(dǎo)(1111)組成第二耦合支路；
[0027]第一耦合支路與第二耦合支路的電長度相同。
[0028]相位匹配段(12)連接中心圓波導(dǎo)的一端，相位匹配段(12)的另一端連接圓極化雙工器⑶的公共口，即圓波導(dǎo)口 ；中心圓波導(dǎo)的另一端連接饋電喇叭⑴的輸入端。
[0029]負(fù)載(9)包括四個負(fù)載，第一矩形波導(dǎo)(1001)的另一端、第二矩形波導(dǎo)(1002)的另一端、第三矩形波導(dǎo)(1003)的另一端、第四矩形波導(dǎo)(1004)的另一端分別連接一個負(fù)載。
[0030]圓極化雙工器(3)包括左旋矩波導(dǎo)口、右旋矩波導(dǎo)口、公共口 ；
[0031]圓極化雙工器(3)的左旋矩波導(dǎo)口作為饋源的左旋和口，圓極化雙工器(3)的右旋矩波導(dǎo)口作為饋源的右旋和口。
[0032]若和波束作為接收波束時，和波束信號被饋電喇叭(I)接收，并通過饋電喇叭(I)輸入端傳至TE21差模耦合器(2)的耦合器主體(10)的中心圓波導(dǎo)內(nèi)；和波束信號在中心圓波導(dǎo)內(nèi)傳輸時，會受到非對稱耦合孔的影響，導(dǎo)致相位變化；和波束信號通過中心圓波導(dǎo)后傳至相位匹配段(12)的一端，通過相位匹配段(12)后，對和波束信號的相位進(jìn)行了補(bǔ)償；和波束信號通過相位匹配段(12)的另一端傳至圓極化雙工器(3);和波束信號通過圓極化雙工器(3)后，若和波束信號的極化方式為左旋圓極化，該和波束信號從圓極化雙工器(3)左旋矩波導(dǎo)口輸出，若和波束信號的極化方式為右旋圓極化，該和波束信號從圓極化雙工器(3)右旋矩波導(dǎo)口輸出；
[0033]若和波束作為發(fā)射波束時