小型x波段圆极化馈源的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种小型X波段圆极化馈源，包括：具有小张角圆喇叭的圆柱形腔体，螺旋线，介质支撑，高频同轴插座。高频同轴插座接收同轴电缆传输过来的电磁波，经过螺旋线转换成圆极化电磁波，经小张角喇叭传播到空间。本发明采用螺旋线的方式解决了天线圆极化电磁波的产生和馈源馈电的问题。取得了体积小、结构紧凑等有益效果。
【专利说明】小型X波段圆极化馈源
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线馈源，尤其是一种用于传输卫星X波段无线电波的圆极化天线馈源。
【背景技术】
[0002]目前，公知的用于卫星的X波段圆极化天线馈源，都用圆极化器方式将线极化波转换成圆极化波。它的缺点:1)馈源圆极化器的尺寸较大，一般X频段圆极化器的长度约IOOmm左右；2)需要同轴高频电缆馈电时，还需要增加波导同轴转换器。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供小型X波段圆极化馈源，用螺旋线激励的方案实现了圆极化波的产生，同时直接提供同轴TNC或者SMA高频插座接口用于馈源馈电。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供小型X波段圆极化馈源，该装置包括:具有小张角圆喇叭的圆柱形腔体，螺旋线，介质螺旋线支撑骨架，高频同轴插座。高频同轴插座(TNC或者SMA)接收同轴电缆传输过来的电磁波，经过螺旋线转换成圆极化电磁波，经小张角喇叭辐射到空间。
[0005]本发明所提供的小型X波段圆极化馈源，用螺旋线在圆柱形腔体内激励直接产生圆极化波，缩短了圆极化器的长度。同时直接用同轴接口馈电，减去了常规圆极化器需要连接的波导同轴转换器，取得了体积小、结构紧凑等有益效果。经测试，本发明小型X波段圆极化器的圆极化轴比达到优于ldB，圆极化器的长度小于50mm，较好地满足了型号的需要。
[0006]本发明可以应用于各种X波段的卫星天线发射/接收系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明所提供的小型X波段圆极化馈源的结构示意图；
图中包括圆柱形腔体1、高频同轴插座2、螺旋线3、介质支撑4。
[0008]图2是典型圆极化馈源轴比方向图，表示本发明要达到的效果。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0010]图1是本发明所提供的小型X波段圆极化馈源的结构示意图。本发明的装置包括:具有小张角圆喇叭11的圆柱形腔体1，螺旋线3，介质支撑4，高频同轴插座2，所述高频同轴插座2接收同轴电缆(未示出)传输过来的电磁波，所述高频同轴插座2与所述螺旋线3相连接，所述电磁波经过所述螺旋线3转换成圆极化电磁波，经所述小张角喇叭11传播到空间，所述介质支撑4对螺旋线3提供支撑，所述螺旋线3位于圆柱形腔体I内。
[0011]在本发明的实施例中，所述高频同轴插座2采用的是同轴TNC或者SMA高频插座接口，接收或者发射通过同轴电缆传播过来的电磁波；小张角圆喇叭11限定圆极化波的辐射方向和范围，比如本发明的一个实施例中，所述小张角圆喇叭11的张角为3-5° ,最终使得圆极化电磁波能够很好地向天线反射器辐射，完成天线馈源辐射功能。
[0012]本发明所提供的小型X波段圆极化馈源各部件的尺寸根据不同要求采用以下范围:圆柱形腔体内径为27.8mm、螺旋线螺旋直径为8?10mm、螺旋线螺距8、mm、螺旋线的升角为12-14°、介质支撑直径为10mm，长度为35?40mm。经过大量的理论研究得到在螺旋线的升角为12-14°时，本发明所提供的小型X波段圆极化馈源的电性能较好；实验证明，在螺旋线的升角为13°时本发明小型X波段圆极化器的圆极化轴比达到优于ldB。本发明所提供的小型X波段圆极化馈源的螺旋线3的直径越小，工作频率越高；反之，本发明所提供的小型X波段圆极化馈源的螺旋线3的直径越大，工作频率越低。
[0013]本馈源的电接口包括:馈源输入端口是标准的高频同轴插座，具体型号为TNC或者SMA。馈源的机械安装接口可以根据需要确定。
[0014]图2是典型圆极化馈源轴比方向图，表明本发明要达到的效果。天线馈源是结构件产品，通过不同的结构形式(比如调节螺旋线的直径、升角)，达到不同的电性能要求，实现特定的功能。如图2所示的是达到双反射面天线需要的圆极化馈源方向图，电磁波从小型X波段圆极化馈源发射后，经过副反射面和主反射面反射后，完成卫星天线电磁波的辐射，实现卫星和地面站之间信息有效传输的电磁波圆极化轴比波束方向图形。
[0015]下面以CE-3月面巡视器X波段定向天线为一实施例，进一步描述本发明。
[0016]该天线要求为:波束在±3.5°范围内增益大于23dB，圆极化轴比在±3.5°内小于4dB,天线轴向尺寸小于170mm,重量小于1000g。
[0017]为满足上述需要，本实施例中，馈源圆柱形腔体采用直径为标准X波段圆波导直径Φ27.8mm、螺旋线螺旋直径为Φ 10mm、螺距8.5mm、介质支撑为直径IOmm,长度38mm、馈源输入端口为同轴SMA插座。
[0018]本实施例的测试结果:圆极化轴比在规定的区域内小于2dB，天线在规定的±3.5°波束内的增益大于23dB，天线轴向尺寸140mm、天线重量830g，其中馈源重量只有80g较好地满足了型号的需要。
[0019]需要说明的是，上文实施例只是对本发明的精神和实质进行了示意性的说明，而不用于限定本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种小型X波段圆极化馈源，其特征在于，包括:具有小张角圆喇叭的圆柱形腔体，螺旋线，介质支撑，高频同轴插座，所述高频同轴插座接收同轴电缆传输过来的电磁波，经过所述螺旋线转换成圆极化电磁波，经所述小张角喇叭传播到空间，所述介质支撑对螺旋线提供支撑。
2.根据权利要求1所述的小型X波段圆极化馈源，其特征在于，所述的圆极化馈源的圆极化电磁波由螺旋激励产生。
3.根据权利要求1所述的小型X波段圆极化馈源，其特征在于，所述的高频同轴插座是TNC或者SMA高频同轴插座。
4.根据权利要求1所述的小型X波段圆极化馈源，其特征在于，所述的圆柱形腔体内径是X频段标准圆波导内径。
5.根据权利要求1所述的小型X波段圆极化馈源，其特征在于，所述螺旋线螺旋直径为.8?10mm、螺距为8?9臟、螺旋线的升角为12-14°。
6. 根据权利要求1所述的小型X波段圆极化馈源，其特征在于，圆柱形腔体内径为.27.8mm,介质支撑直径为IOmm,长度为35?40mm。
【文档编号】H01Q13/08GK103579769SQ201210276624
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】钱巧元, 李春晖 申请人:上海航天测控通信研究所