[实用新型]一种新型卫星通信天线45度极化提升装置

说明书

本实用新型属于天线技术领域，公开了一种新型卫星通信天线45度极化提升装置，设置有：连接上个微波器件的圆形波导口；以及连接下一个波导器件和将传输中的干扰信号耦合出传输波导的矩形波导口。通过法兰与双工器和波导关节相连，在有限的空间内能有效将双工器输出端的信号分离成两个正交信号，并且通过耦合口外的吸波材料层将其中一个极化信号吸收掉，从而使输出口极化信号更加单一，实现正负45度交叉极化鉴别率达到‑25dB一下，保证天线系统能高效的工作。结构简单、易于生产加工、适合批量化生产、产品性能稳定、安装方便及操作简单等优点。体积小、易加工、易测量调试、易配合其他器件组装的优点可以进一步优化天线的馈电网络。

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，尤其涉及一种新型卫星通信天线45度极化提升装置。

背景技术

由于电波的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。另外，随着新技术的发展，大量采用双极化天线。就其设计思路而言，一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果，通信系统中交叉极化的引入通常分2种情形：一是由于发射端某些设备不理想，使系统本身包括交叉极化分量；另一种情形为即使发射端很理想，但在传播的过程中，由于电离层等一些去极化源的影响或接收端未调整好状态(线极化情形)而引入交叉极化分量。

采用双极化工作方式时，通信系统必须解决好交叉极化的问题，特别是卫星通信系统的上行信道，这直接关系到地球站是否能入网开通的问题。圆极化工作方式下交叉极化隔离度的优劣主要取决圆极化器的电压轴比，必须控制好两电场分量的相位差；线极化工作方式下，星地极化一定要微调到位，否则，交叉极化隔离度会大大降低。交叉极化比是平板天线卫星动中通系统设计和加工的产物，它是衡量系统性能的一项重要参数。针对交叉极化比导致的极化误差，重点研究了交叉极化比对平板天线卫星动中通信号发射和接收系统的影响。通过理论推导和实际测试，结果表明不合理的交叉极化比会导致较大的极化误差，降低发射系统的发射效率，减小接收系统信噪比，导致系统性能恶化。

现有的Ku频段“动中通”天线系统在收发双工器与波导旋转关节之间没有加提升装置之前的正负45度交叉极化一般只有-20dB左右，基本都不能保证天线系统性能指标优良。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)圆极化工作方式下，星地极化微调不到位时，交叉极化隔离度会大大降低。

(2)不合理的交叉极化比会导致较大的极化误差，降低发射系统的发射效率，减小接收系统信噪比，导致系统性能恶化。

(3)现有的Ku频段“动中通”天线系统在收发双工器与波导旋转关节之间没有加提升装置之前的正负45度交叉极化一般只有-20dB左右，基本都不能保证天线系统性能指标优良。

交叉极化的引起主要是因为边界的不一致性，使得产生的交叉极化分量无法抵消(如果双极化天线单元的四周边界是一个完全的正方形框，其交叉极化就非常低)，在阵列天线的应用中通常是改变边界条件，以使得相邻单元耦合的交叉极化分量与本振子单元产生的交叉极化分量相抵消来降低。但是现有的Ku频段“动中通”天线大部分不是标准的正方形阵列，因此靠改变其边界条件来抵消交叉极化是不可行的。

交叉极化指标过高会对主极化产生干扰，从而影响天线传输效率，因此有效且可工程实现的极化干扰消除技术是提高星地传输速率的重要保障。

实用新型内容