[实用新型]一种可实现双圆极化的波导圆极化装置

说明书

本实用新型属于卫星通信天线技术领域，涉及一种可实现双圆极化的波导圆极化装置，包含第一矩形波导端口、第二矩形波导端口、方波导端口；方波导端口位于方波导腔体端部，方波导腔体底部中间设置有相位变换单元；第一矩形波导端口位于第一矩形波导腔体端部，第一矩形波导腔体内部设置有阻抗匹配模块；第二矩形波导端口位于第二矩形波导腔体端部，第二矩形波导腔体内部设置有阻抗匹配模块。本实用新型对该装置进行了仿真和测量，并在仿真中消除了高次模的影响，结果表明该波导圆极化装置可实现Ka工作频段左旋和右旋两种圆极化，且性能表现优良；还具有结构简单、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。

技术领域

本实用新型属于卫星通信天线技术领域，尤其涉及一种可实现双圆极化的波导圆极化装置。

背景技术

目前，工程领域中卫星通信系统通常采用Ku/Ka双频段卫星通信天线用以实现对卫星通信，其中Ku频段通常使用线极化形式，而Ka频段通常使用圆极化形式。对于圆极化形式而言，根据电场旋转方向的不同又分为左旋圆极化和右旋圆极化。

圆极化波可以看做是由两个正交的、幅度相等相位相差90°的线极化波合成而来，所以波导圆极化装置的实现原理就是改变两个正交的线极化分量中其中一个极化分量的相位，经过一段路程的传播之后，将其中一个极化分量的相位超前90°或滞后90°，从而形成左旋圆极化波或右旋圆极化波。波导圆极化装置的种类很多，比如介质插片式圆极化装置、宽壁交叉槽式圆极化装置，波纹式圆极化装置，通常这类圆极化装置结构复杂，尺寸较大，调试难度较大，且只能产生一种旋向的圆极化波。圆极化工作模式下波导圆极化装置的交叉极化隔离度的优劣主要取决于圆极化器的电压轴比，因而必须控制好两电场分量的相位差。波导圆极化装置的端口匹配特性、交叉极化隔离度、轴比以及相位一致性等，都对其极化性能有着至关重要的影响。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中波导圆极化装置的种类很多，比如介质插片式圆极化装置、宽壁交叉槽式圆极化装置，波纹式圆极化装置，通常这类圆极化装置结构复杂，尺寸较大，调试难度较大，且只能产生一种旋向的圆极化波。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可实现双圆极化的波导圆极化装置。本实用新型结构简单，尺寸紧凑，具有良好的交叉极化隔离度和轴比，易于加工和调试，且能够同时产生左旋和右旋两种旋向的圆极化波，对减小卫星通信系统体积，提高卫星通信系统的整体性能指标有重大帮助。

本实用新型是这样实现的，一种可实现双圆极化的波导圆极化装置，所述可实现双圆极化的波导圆极化装置设置有：

第一矩形波导端口、第二矩形波导端口、方波导端口；

方波导端口位于方波导腔体端部，方波导腔体底部中间设置有相位变换单元；

第一矩形波导端口位于第一矩形波导腔体端部，第一矩形波导腔体内部设置有阻抗匹配模块；

第二矩形波导端口位于第二矩形波导腔体端部，第二矩形波导腔体内部设置有阻抗匹配模块。

进一步，所述第一矩形波导端口和第二矩形波导端口截面大小相等。

进一步，所述方波导端口截面尺寸为a*a＝10.668mm*10.668mm。

进一步，所述相位变换单元的阶数为6阶，设置于方波导腔体内底部正中间，将方波导腔体等分为二；每一阶的长度分别为L1＝2.1mm，L2＝2.26mm，L3＝1.3mm，L4＝1.3mm，L5＝1.1mm，L6＝0.76mm，每一阶的高度分别为H1＝3.93mm，H2＝1.58mm，H3＝3.29mm，H4＝3.29mm，H5＝3.51mm，H6＝4.46mm。