[发明专利]一种圆极化器及其输出圆极化波的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波电路领域，具体涉及用于Ka频段卫星通信系统的圆极化器及其输出圆极化波的方法。

背景技术

传统频段不能满足高速、宽带、小口径终端等应用的需求。越来越需要工作于更高频段，具有较大带宽和较高频谱效率的卫星通信系统。近年来，越来越多的国家和机构相继加入到对Ka频段卫星通信系统的开发和使用之中。馈源是天线的重要组成部分，馈源的性能直接影响着整个天线的性能。

70年带后期，国外已经开始从事Ka频段卫星通信系统的研发，经过20年的研究和实验，Ka频段卫星通信系统已进入实用性阶段，对于天线馈源部分的极化器研究也取得了许多成果。我国Ka频段卫星通信系统还处于研发阶段，部分专题已取得了突破，但因受馈源和极化器等关键器件水平的限制，整个Ka频段卫星通信系统离国外先进水平仍有较大差距。传统的Ka频段极化器通过阶梯波导的方式，结构比较复杂，极化相位调整比较困难，导致极化器性能不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆极化器及其输出圆极化波的方法，能够对输入的极化波的相位进行灵活调整，有效提高Ka频段卫星通信系统的性能。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种圆极化器，其特点是，包含：

三个相互垂直的波导；

所述的三个波导分别为水平波导、垂直波导、输出波导；

所述的水平波导有供水平极化波输入的水平输入端口；

所述的垂直波导有供垂直极化波输入的垂直输入端口；

所述的输出波导有供水平极化波与垂直极化波合成后输出的圆极化波的输出端口；

所述的水平波导内壁设置有多个圆环基片；

所述的圆环基片之间的间距可调；

所述的多个圆环基片沿水平极化波输入方向周期性排列；

所述的周期性排列的圆环基片形成微带电路，通过调整微带电路的结构，使得水平极化波超前垂直极化波90°相位。

所述的圆环基片的圆心在同一条直线上。

所述的圆环基片的外径为0.95mm，内径为0.55mm。

所述的圆环基片之间的间距为065mm。

所述的圆环基片的基材厚度为0.254mm，金属厚度为0.035 mm。

所述的圆环基片的基材的介电常数为2.22。

所述的圆环基片的基材为复合左右手材料。

一种输出圆极化波的方法，其特点是，包含以下步骤：

步骤1、将微带电路设置在圆极化器的水平波导的内壁上，实现对输入极化波相位的灵活调整；

步骤2、水平极化波通过水平波导的水平输入端口输入到圆极化器；

步骤3、垂直极化波通过垂直波导的垂直输入端口输入到圆极化器；

步骤4、调整微带电路的结构，使得水平极化波超前垂直极化波90°相位；

步骤5、空间正交的水平极化波与垂直极化波在圆极化器内合成，通过输出波导的输出端口输出圆极化波。

所述的步骤1中的微带电路包含多个周期性排列的圆环基片。

所述的步骤4中调整微带电路的结构为调整周期性排列的圆环基片的大小及圆环基片之间的间距。

本发明一种圆极化器及其输出圆极化波的方法与现有技术相比具有以下优点：采用复合左右手材料，使得圆极化器的结构更加简单；通过调整周期性排列的圆环基片的大小及圆环基片之间的间距，实现灵活调整输入极化波的相位，提高Ka频段卫星通信系统的性能。

附图说明

图1为本发明一种圆极化器的整体结构示意图。

图2为本发明一种圆极化器的外部轮廓图。

图3为本发明一种输出圆极化波的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。