[实用新型]一种简易极化跟踪器

说明书

本实用新型提供了一种简易极化跟踪器，包括正交模耦合器、极化选择器、步进电机，正交模耦合器由上到下依次包括上波导结构块、中波导结构块、下波导结构块。上波导结构块、中波导结构块、下波导结构块连接形成互相平行的第一通道与第二通道。中波导结构块上且靠近第一矩形波导内腔的末端的底面中心设有一个通孔，通孔内设有圆柱形介质块，圆柱形介质块的中心设有第一探针，第一探针为圆柱形金属探针，在靠近第二矩形波导内腔的输入端设有极化扭转结构。本实用新型的简易极化跟踪器具有结构简单、加工和组装方便、成本低的特点。

技术领域

本实用新型涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种简易极化跟踪器。

背景技术

动中通是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称，动中通作用的具体对象包括车辆、轮船、飞机等移动载体。动中通能够实现移动载体运动过程中对卫星平台的实时跟踪，无间断地传输包括图像、声音等多媒体信息。目前，绝大多数Ku、C频段卫星均采用线极化模式，在移动载体相对于同步卫星运动的过程中，一方面要求天线最大增益方向始终对准卫星，另一方面则要求动中通天线的线极化方向能够动态调整，保证与卫星天线的极化方向匹配。

高轮廓的圆口径反射面天线，改变天线极化角的主要方式是直接旋转线极化馈源。低轮廓的平板阵列天线，是无法使用与反射面天线相同的极化调整方法，动中通平板阵列天线只能依靠极化跟踪器来改变天线极化方向。目前，低轮廓的平板阵列天线应用更为广泛，而极化跟踪器是其中的关键器件。

极化跟踪器分为有源和无源两大类，有源极化跟踪器的原理简单，跟踪时间短，但由于其功率容量低，一般只能用在天线的接收端。无源极化跟踪器既可用于接收端，也可用于发射端，且因其具有低损耗、大功率容量、可测试性等特点，已逐渐取代有源线极化跟踪器成为主流。

现有的无源极化跟踪器其驻波通常小于1.25，输出两臂要求平行及相位一致，两臂隔离度在-36dB以下。无源极化跟踪器虽然能够满足绝大多数动中通系统的使用要求，但依然存在结构复杂，部分关键零件不易加工的缺点。

例如，中国发明专利CN 105098360A，公开了一种新型极化跟踪器，包括正交模耦合器、信号输入或输出总口、旋转转子、介质螺套和电机。该新型极化跟踪器存在以下几点问题及缺点：1.正交模耦合器的上、下两个直臂波导之间的连通需要依靠多个波导匹配块及贯穿波导腔两侧壁的耦合针的共同作用，结构复杂且不利于两臂隔离度；2.其U形探针需要经过三次折弯后形成，且弯折后的探针需满足很高的加工精度，增加了模具的成本和制造难度，影响探针的合格率。

例如，中国发明专利CN 106450759A，公开了一种紧凑型线极化跟踪器，包括等相位正交模耦合器、步进电机驱动总成、旋转正交模耦合器、L形波导旋转关节。该极化跟踪器存在以下几点问题及缺点：1.极化跟踪器具有多个齿轮和轴承结构，零部件多且结构复杂，装配过程繁琐，成本较高；2.极化跟踪器的输出双臂不同向；3.步进电机驱动L形波导旋转关节以带动旋转正交模耦合器旋转，以实现了对线极化信号的无缝跟踪，工作时相对运动的部件较多，使得极化跟踪器长时间工作后各个部件之间容易造成磨损的情况，影响电磁信号的传导及跟踪效果。

鉴于此，有必要对现有技术中的极化跟踪器予以改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种简易极化跟踪器，本实用新型的简易极化跟踪器在电性能方面，其驻波比、相位一致性、隔离度等性能良好；结构方面，极化跟踪器结构简单、易于加工且两个矩形波导内腔的电磁信号平行同向输出。同时，通过等比缩放，本实用新型的简易极化跟踪器主要应用于Ku频段卫星通信动中通天线，也可应用于其他频段的卫星通信动中通天线。