[发明专利]一种波导极化转换装置

说明书

本发明公开了一种波导极化转换装置，属于通信技术领域。该装置包括波导腔体以及位于波导腔体内的微波介质板；波导腔体为方波导、扁波导和矩形波导依次连接构成；微波介质板位于波导腔体内，微波介质板平行于波导腔体的延伸方向。本发明具有结构紧凑，简单，尺寸小的特点；并且具90°相移带宽为22％，可满足大部分地球站的对天馈网络的技术要求。

技术领域

本发明涉及到通信技术领域，特别涉及一种波导极化转换装置。

背景技术

目前，在卫星通信领域通信的频谱越来越宽，对射频终端的要求也越来越高，这就需要天线的工作带宽也逐渐拓宽。而波导极化转换装置作为为圆极化卫星通信天线网络系统中的一个主要部件越来越受到广大工程技术人员、资深专家和相关学者的重视，其性能的优良程度直接影响卫星通信的质量。

现阶段波导圆极化器主要有以下几种形式：

1、隔板圆极化器件：该形式极化器为一款经典的波导波导极化转换装置，其特点是带宽20％左右，实现左、右旋向同时工作，但其存在的问题是相对尺寸较大，需10个波长的纵向长度，在小口径反射面馈电网络系统中，受到空间安装限制，无法满足使用要求。

2、介质片圆极化器：该形式圆极化器件在方波导或圆波导中插入一介质片，结构紧凑，功率容量适中，其缺点是受其工作原理限制其圆极化轴比带宽有限，无法满足大多数标准卫星通信频谱带宽。

3、波纹圆极化器：该形式圆极化器可实现宽频带性能，通过在方波导(圆波导)加载阶梯波纹，在1.5个倍频内实现宽频带移相值，从而实现宽频带内高性能圆极化辐射，但其结构尺寸庞大、笨重，小口径天线面不易安装。

4、加脊波纹结构圆极化器：该形式与波纹圆极化器性能类似，通过加脊波导内加载阶梯波纹，在2个倍频内实现宽频带移相接，从而实现宽频带内高性能圆极化辐射，但其结构同样尺寸庞大、笨重，不适用于在安装小口径反射面天线微波网络系统中。

以上几种波导极化器各有优缺点，虽个别指标特性较优，它们的共性缺陷是尺寸较大，结构笨重，无法满足小口径反射天线的安装要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种波导极化转换装置。其具有小型化、带宽宽、结构紧凑、低成本的特点。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种波导极化转换装置，包括波导腔体以及位于波导腔体内的微波介质板；所述波导腔体为方波导、扁波导和矩形波导依次连接构成；所述微波介质板与扁波导平行，其位于方波导内并延伸至扁波导。

进一步的，所述扁波导的内壁截面为长方形，内壁长边尺寸与方波导内壁尺寸相同；在扁波导内的中央位置还设有薄片隔板，薄片隔板将扁波导末端分为上、下两个腔。

进一步的，所述薄片隔板的端部设有用于夹持微波介质板的卡槽，所述卡槽的一侧壁设置有矩形开口；所述微波介质板位于卡槽内，并设有与矩形开口重合的矩形缝隙。

进一步的，所述矩形波导连接扁波导具有矩形开口的腔，扁波导的另一腔末端为短路结构；矩形波导的内腔长边尺寸与扁波导内腔的长边尺寸相同，其高的尺寸和扁波导具有矩形开口的腔的高的尺寸相同并均为对应工作频段的标准波导宽边尺寸。

进一步的，所述微波介质板的表面设有金属敷铜图形；所述金属敷铜图形包括金属地、辐射振子和引向单元。

进一步的，所述金属地包括两幅，分别位于微波介质板的两表面，并关于微波介质板镜像对称；每幅金属地的部分外端结构均位于卡槽内，金属地的两边沿位置分别设有与方波导延伸方向相同的一排金属过孔，所述金属过孔连接微波介质板两表面的金属地。

进一步的，所述辐射振子包括两幅，并分别位于微波介质板的两表面，两幅辐射振子关于微波介质板镜像对称。