专利名称：天线馈源网络装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卫星通信设备天线的天线馈源网络装置，也适用于其它通信设备天线作天线馈源网络装置。
目前卫星通信设备天线的天线馈源网络装置大多采用直槽形波纹喇叭作为天线馈源，这种直槽形波纹喇叭天线馈源对传输主模HE11模通信信号具有低旁瓣、低交叉极化及轴对称的幅射特性等优点，被认为是双反射面天线理想的天线馈源，但在直槽形波纹喇叭内对传输自跟踪差模TM01模信号衰减太大，无法保证差模TM01模自跟踪信号正常传输，对于既要能传输主模HE11模信号，又要能把传输差模TM01模信号，直槽形波纹喇叭作天线馈源就无法保证其性能指标。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种既能传输主模HE11模通信信号，又能传输差模TM01模自跟踪信号的天线馈源网络装置，同时本实用新型还具有高增益、低旁瓣、低差交叉极化、低轴比并实现天线的线、园极化转换等优良性能，还具有结构简单紧凑，极化调整容易、成本低廉等特点。
本实用新型的目的是这样实现的它由环加载波纹喇叭1、TM01模耦合器2、低轴比园极化器3、合成网络4，极化双工器5、抗干扰滤波器6、差支路7，信标合成网络8组成。其中，环加载波纹喇叭1，由密封盖9、喇叭口10、若干节环加载波纹过渡段11构成，若干节环加载波纹过渡段11用螺钉螺母顺序依次固定连接，在环加载波纹过渡段11一端口用螺钉螺母与喇叭口10固定连接，另一端口用螺钉螺母与TM01模耦合器2的耦合波导15连接，在喇叭口10的口面处紧配合安装密封盖9。TM01模耦合器2由二个旁臂滤波器16，耦合波导15、双工耦合器17构成，二个旁臂滤波器16用螺钉螺母与耦合波导15、双工耦合器17固定连接，双工耦合器17一端口用螺钉螺母与差支路7入端连接，另一端口用螺钉螺母与低轴比园极化器3连接。低轴比园极化器3与合成网络4入端连接，合成网络4一输出端与极化双工器5固定连接，另一输出端与抗干扰滤波器6固定连接，极化双工器5输出端B与下极信道发机固定连接，抗干扰滤波器6输出端与信标合成网络8一入端固定连接，差支路7输出端与信标合成网络8另一入端固定连接接，信标合成网络8一输出端C与下级信道接收机固定连接，另一输出端D与下级跟踪接收机固定连接。而且环加载波纹喇叭1的喇叭口10，若干节环加载波纹过渡段11的内壁为环形槽12波纹结构，环形槽12的槽深14、槽宽13可以均匀一致波纹结构，也可分段改变波纹结构。
本实用新型与现有技术相比有如下优点1、由于采用环加载波纹喇叭作天线馈源，它既能传输主模HE11模通信信号，又能传输差模TM01模自跟踪信号，实现频谱复用性能，克服了直槽波纹喇叭的缺陷。
2、本实用新型提高了增益，实现了低旁瓣、低交叉极化、低轴比及天线的线，园极化任意转换等优良性能，因此在天线口面直径不变情况下，明显提高了天线的技术性能。
3、结构简单紧凑，生产工艺要求低，成本低廉，极化调整方便容易，适合批量生产和推广应用。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的电原理方框图。
图2是本实用新型的结构装配示意图。
图3是本实用新型的环加载波纹喇叭1结构示意图。
图4是本实用新型的TM01模耦合器2结构示意图。
参照图1、图2、图3、图4，它由环加载波纹喇叭1、TM01模耦合器2、低轴比园极化器3、合成网络4、极化双工器5、抗干扰滤波器6、差支路7、信标合成网络8组成。本实用新型环加载波纹喇叭1由密封盖9、喇叭口10、若干节环加载波纹过渡段11构成，为了便于加工，环加载波纹过渡段11设计成若干节，用螺钉螺母顺序依次固定连接。本实施例采用4节环加载波纹过渡段11组成，在环加载波纹过渡段11一端口用螺钉螺母与喇叭口10固定连接，另一端口用螺钉螺母与TM01模耦合器2的耦合波导15连接，在喇叭口10的口面处紧配合安装密封盖9，实施例密封盖9用低损耗聚四氟乙烯薄膜加工而成，其作用是防止灰尘等异物落入环加载波纹喇叭1内，影响电气性能。环加载波纹喇叭1的喇叭口10输出端口A对准天线付面接收发送信号。环加载波纹过渡段11和喇叭口10的内壁加工成环形槽12波纹结构，实施例它采用黄铜板材料加工而成，由于采用了这种环形槽波纹结构，使天线馈源不但具备高增益，低交叉极化、低轴比、低旁瓣和天线的线，园极化任意转换等优良特性，同时又保证以优良的性能既能传输主模HE11模通信信号，又能传输差模TM01模自跟踪信号。为了使环加载波纹喇叭1在很宽的频带内实现良好的匹配，其内壁环形槽12的槽深14，槽宽13可以加工成均匀一致波纹结构，也可以分段改变波纹结构，本实施例采用的是变槽深14、槽宽13的分段改变的波纹结构。
TM01模耦合器2由二个旁臂滤波器16、耦合波导15、双工耦合器17构成。二个旁臂滤波器16分别用螺钉螺母与耦合波导15、双工耦合器17固定连接，其作用形成信号窄带滤波器，双工耦合器17一端口用螺钉螺母与差支路7联接，另一个端口用螺钉螺母与低轴比园极化器3连接，实施例二个旁臂滤波器16、耦合波导15、双工耦合器17均采用市售的特殊波导管加工而成，其作用是一方面无损耗的把主模HE11模通信讯号传输给下级低轴比园极化器3，另一方面当天线偏离目标时，在环加载波纹喇叭1中就产生一个与偏离角度大小成比例的TM01模电信号，即为自跟踪差模信号，它由TM01模耦合器2耦合出来，以差支路7进行调制解调等信号处理后送入跟踪接收机。
低轴比园极化器3与合成网络4输入端连接，合成网络4一端输出端与极化双工器5固定联接，另一输出端与抗干扰滤波器6固定连接，极化双工器5输出端B与下级信道发射机固定连接。抗干扰滤波器6输出端与信标合成网络8一入端固定连接，差支路7输出端与信标合成网络8另一入端固定连接，信标合成网络8一输出端C与下级信道接收机固定连接，另一输出端D与下级跟踪接收机固定连接，实施例各级间的固定连接均采用螺钉螺母把连接波导耦合口装配完成为天线馈源网络装置。
实施例低轴比园极化器采用1983年日本《电波传播研究会》出版的论文集中介绍的低轴比园极化器原理结构装置，它的作用是使接收频段和发射频段的轴比都能较好满足技术指标，同时能很方便地转动园极化位置，从而达到改变极化的目的。
实施例合成网络4采集加拿大SPAR公司1979年提供的产品目录中的合成网络原理结构装置，其作者是它消除了由天线主付反射面等反射造成的对接收信号轴比恶化影响，提高了天线的低轴比性能。
实施例极化双工器5同样采用加拿大SPAR公司1979年提供的产品目录中极化双工器原理结构装置，其作用是当信道发射机送出的信号通过极化双工器5经低轴比园极化器3变成园极化波，再经环加载波纹喇叭1、天线付反射面、主反射面幅射出去，当经天线主付反射面、环加载波纹喇叭1反射回来的信号经低轴比园极化器3变成垂直于由发射机发出的线极化波，并经极化双工器5中的负载所吸收，达到了降低发射信号轴比的功能。
实施例抗干扰滤波器6采用国防科技出版社1980年出版的《微波理论与技术》杂志合订本中的抗干扰滤波器原理结构装置，它的作用是对天线馈源网络装置传输通信信号频率的邻近干扰频段如雷达等信号有较强的抑制度，而对有用频率损耗较少。
实施例差支路7采用国防科技出版社1980年出版的《微波理论与技术》杂志合订本中的差支路原理结构装置，其作用是把TM01模耦合器2耦合出的TM01差模自跟踪信号进行调制解调等信号处理后送入信标合成网络8。
实施例信标合成网络8采用美国贝尔实验室1972年的研究报告中的信标合成网络原理结构装置，其作用是把通信信号和跟踪信号进行分离，分离后的通信信号送入信道接收机，跟踪信号送入跟踪接收机。
本实用新型的整体安装结构是用螺钉螺母把它安装固定在天线主反射面的中心位置上，并且把环加载波纹喇叭1的喇叭口10对准天线的付反射面。它的输出端口B采用BJ－58型矩形波导管与信道发射机连接，输出端口C采用BJ－58型矩形波导管与信道接收机连接，输出端口D采用BJ－58型矩形波导管与跟踪接收机连接。其筒要工作原理如下信道发射机所需发送信号经极化双工器5后，通过合成网络4消除了轴比恶化影响，再送入低轴比极化器3转换成园极化波信号，再经TM01模耦合器2、环加载波纹喇叭1辐射至天线付面，天线付面再把信号反射至天线主面幅射至空间，达到发射信号的目的。当接收通信信号和跟踪信号时，由天线主反射面把信号接收反射至天线付面，再由天线付面反射至环加载波纹喇叭1接收，经TM01模耦合器2把接收来的园极化通信信号送入低轴比园极化器3转换成线极化波，经合成网络4消除了轴比恶化影响后送入抗干扰滤波器6滤除干扰信号后送入信标合成网络8。同时在TM01模耦合器2中耦合出的TM01差模自跟踪信号经差支路7调制解调信号处理后也送入信标合成网络8，在信标合成网络8中把通信信号和跟踪信号进行分离，并分别把通信信号送入信道接收机，跟踪信号送入跟踪接收机，达到接收信号的目的。
权利要求1.一种由低轴比园极化器3、合成网络4、极化双工器5、抗干扰滤波器6、差支路7、信标合成网络8组成的天线馈源网络装置，其特征在于由环加载波纹喇叭1、TM01模耦合器2组成，环加载波纹喇叭1由密封盖9、喇叭口10、若干节环加载过渡段11构成，若干节环加载波纹过渡段11用螺钉螺母顺序依次固定连接，在环加载波纹过渡段11一端口用螺钉螺母与喇叭口10固定连接，另一端口用螺钉螺母与TM01模耦合器2的偶合波导15连接，在喇叭口10的口面处紧密配合安装密封盖9，TM01模耦合器2由二个旁臂滤波器16，耦合波导15，双工耦合器17构成，两个旁臂滤波器16用螺钉螺母与耦合波导15、双工耦合器17固定连接、双工耦合器17一端口用螺钉螺母与差支路7入端连接，另一端口用螺钉螺母与低轴比园极化器3连接，低轴比园极化器3与合成网络4入端连接，合成网络4一输出端与极化双工器5固定连接，另一输出端与抗干扰滤波器6固定连接，极化双工器5输出端B与下级信道发射机固定连接，抗干扰滤波器6输出端与信标合成网络8一入端固定连接，差支路7输出端与信标合成网络8另一入端固定连接。信标合成网络8一输出端C与下级信道接收机固定连接，另一输出端D与下级跟踪接收机固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种天线馈源网络装置，其特征在于环加载波纹喇叭1的喇叭口10、若干节环加载波纹过渡段11的内壁为环形槽12波纹结构，环形槽12的槽深14、槽宽13可以均匀一致波纹结构，也可以分段改变波纹结构。
专利摘要本实用新型公开了一种天线馈源网络装置，它主要由环加载波纹喇叭、TM01模耦合器等部件组成。本实用新型既能传输主模HE11模通信信号，又能无衰减的传输差模TM01模自跟踪信号，而且具有增益高、旁瓣低、低交叉极化、低轴比及天线的线圆极化转换等优良性能，同时本实用新型还具有结构简单紧凑，成本低廉，极化调整方便容易等优点，特别理想的适用于作船用卫星通信号天线的馈源网络装置。
文档编号H04B1/18GK2073632SQ9020385
公开日1991年3月20日 申请日期1990年3月29日 优先权日1990年3月29日
发明者杨可忠, 张柏林, 李述道, 陶玉燕, 张小义 申请人:机械电子工业部石家庄第五十四研究所