[实用新型]一种双槽结构喇叭差模耦合馈源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信广播、测控以及导航领域中的一种双槽结构喇叭差模耦合馈源装置，特别适用于需要多频段同时实现单脉冲跟踪的系统或结构要求非常紧凑情况下的各种卫星通信站天线。

背景技术

大多数地球站天线要求具有天线指向跟踪能力,以使天线对准绕地球旋转的卫星。目前天线跟踪方式主要采用：圆锥扫描跟踪、步进跟踪、程序引导跟踪、单脉冲跟踪，其中单脉冲跟踪以其精度高、速度快等特点而被广泛应用于跟踪中、低轨卫星天线中。单脉冲跟踪目前应用比较多的方式主要为：

1、四喇叭合成方式：这是一种原理清晰、加工容易且比较实用的方式，但是在双频段馈源天线中应用这种结构导致馈源对天线的照射效率低，且容易使两个频段的波束产生偏差，影响天线跟踪。

2、圆波导TE₂₁模方式：这是一种原理清晰、天线的照射效率高、和差波束一致性比较好的方式，它的不足之处在于TE₂₁模耦合器采用8臂耦合波导合成结构：8根矩形波导通过8排小孔与圆波导耦合。这种结构形式导致加工复杂、结构尺寸大。

3、圆波导TM₀₁模方式：此方式结构简单紧凑、成本低廉、极化调整方便，但是此跟踪方式工作频带比较窄。

中国专利号为03103242.7，名称为《双槽结构双频段共用波纹喇叭馈源》专利中公开了一种双槽结构双频段共用波纹喇叭馈源，中国专利号为01225820.2，名称为《高性能宽频带双槽深波纹喇叭馈源》专利中公开了一种高性能宽频带双槽深波纹喇叭馈源，这两种波纹喇叭馈源均为双槽深结构喇叭馈源，且只能传输主模HE₁₁模通信信号，而不具有从双槽深波纹喇叭内耦合出HE₂₁模的功能。

中国专利号为90203857.5，名称为《天线馈源网络装置》专利中公开了一种天线馈源网络装置，它主要由波纹喇叭和TM₀₁模耦合器等部件组成，不是直接从波纹槽内耦合出HE₂₁模信号实现单脉冲自跟踪功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种双槽深波纹喇叭差模耦合的馈源装置，在双槽深波纹槽的波纹喇叭内耦合出差模HE₂₁模自跟踪信号，此双槽深波纹喇叭具有工作频带宽、增益高、旁瓣低、低交叉极化、低轴比等优良性能。本实用新型还具有馈电简单、结构紧凑、加工成本低等特点，适用于用作L/S/C、S/X和X/Ka等多频段多跟踪共用卫星通信和测控天线的馈源。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种双槽结构喇叭差模耦合馈源装置，包括双槽结构波纹喇叭和馈源网络，双槽结构波纹喇叭由过渡段1、模变换段2、变频段3、变角段4和辐射段5组成；其特征在于：所述的变频段3为由多个槽周期组成的双槽结构形式，在变频段中部的一个槽周期处相对应的波纹喇叭的圆周上均匀依次开设有第一至第八耦合口3-1至3-8，每个耦合口之间的夹角为45度。

其中，所述的耦合口的形状为矩形。

其中，所述的馈源网络包括八个低通滤波器、八个波导同轴转换器、第一至第六微带合差器、微带3dB电桥和同轴电缆；其中，第一耦合口3-1和第五耦合口3-5输出的信号分别经低通滤波器和波导同轴转换器后进入第一微带合差器6-1，第一微带合差器6-1将进入的两路信号进行相加后输出第一路水平线极化分支信号；第三耦合口3-3和第七耦合口3-7输出的信号分别经低通滤波器和波导同轴转换器后进入第二微带合差器3-2，第二微带合差器3-2将进入的两路信号进行相加后输出第二路水平线极化分支信号；将第一路水平线极化分支信号和第二路水平线极化分支信号分别输入第三微带合差器6-3进行相减处理后输出水平线极化信号；

第二耦合口3-2和第六耦合口3-6输出的信号分别经低通滤波器和波导同轴转换器后进入第四微带合差器6-4，第四微带合差器6-4将进入的两路信号进行相加后输出第一路垂直线极化分支信号；第四耦合口3-4和第八耦合口3-8输出的信号分别经低通滤波器和波导同轴转换器后进入第五微带合差器6-5，第五微带合差器6-5将进入的两路信号进行相加后输出第二路垂直线极化分支信号；将第一路垂直线极化分支信号和第二路垂直线极化分支信号分别输入第六微带合差器6-6进行相减处理后输出垂直线极化信号；

垂直线极化信号与水平极化信号经微带3dB电桥7输出天线自跟踪信号。

其中，所述的耦合口开设在变频段上自模变换段到变角段方向的第7个槽周期处。

其中，变频段采用由一个深直槽和一个浅直槽组成一个槽周期的双槽深结构形式。