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度平面的主极化及交叉极化凹发射上边颠的 给出了收发频段的辐射

发布时间:2019-06-05 15:39 来源:未知 编辑:admin

  度平面的主极化及交叉极化凹发射上边颠的 给出了收发频段的辐射性能仿真结果表接收频段辐射性能仿真结果 面波瓣宽度 增益轴向交叉极化电平 增益轴向交叉极化电平 可以看到 在接收频段以及发射频段 介质杆喇叭天线均得 旋转对称的方向图。一 面波瓣宽度在度以内轴向交叉极化电平小于一 指标的要求。 之间且等化性

  度平面的主极化及交叉极化凹发射上边颠的 给出了收发频段的辐射性能仿真结果表接收频段辐射性能仿真结果 面波瓣宽度 增益轴向交叉极化电平 增益轴向交叉极化电平 可以看到 在接收频段以及发射频段 介质杆喇叭天线均得 旋转对称的方向图。一 面波瓣宽度在度以内轴向交叉极化电平小于一 指标的要求。 之间且等化性能良好 后向辐射电平也明显减小 达到了设计考虑到实际应用中 有可能会通过改变馈源的波瓣宽度来调整整个系统的性能 要想办法使馈源的方向罔可调。通过改变插入波导中的介质杆的尺寸。可以在馈源满足指标要求的前提下改变其波瓣宽度。如图 不变改变 的长度 馈源辐射性能如表 第二章般频段线极化馈源的设计表接收中心频率辐射性能仿真结果 面波瓣宽度 增益轴向交叉极化电平 增益轴向交叉极化电平 收发中心频率的一波瓣宽度的改变能够达到 度以上。因此 通过更换不同的介质杆 可以灵活的改变馈源的波瓣宽度 适应不同天线系统的要求。 线极化馈源的测试上一节中 主要讲述了介质杆天线以及介质杆喇叭天线的仿真设计。相对于介质杆天线 介质杆喇叭天线收窄了波瓣宽度 并且有效的降低了后向辐射电平达到了设计要求。因此 按照介质杆喇叭天线的仿真结构 烈频段线极化馈源的实物图电子科技大学硕士学位论文如图 个不同长度的介质杆可以改变馈源的波瓣宽度以适应不同天线系统的要求。在馈源的最后端 采用短路塞结构来调整接收端 的回波损耗。驻波及隔离度测量结果如图 接收端的驻波系数…“”””““ 发射端口的驻波系数第一章双频段线极化馈源的设计篡二茹 收发端口的隔离度表接收频段仿真与测试结果比较表 发射频段仿真与测试结果比较仿真结果 实验结果 隔离度血 知血仿真结果 可以看到测试结果与仿真结果有所差别 应该是由来自加工、安装以及测试仪器的误差造成的。所加工馈源的驻波测试结果已满足指标要求 虽然收发端口隔离度未达到 通常的滤波器可以实现一 以上的带外抑制 可以在接收端口加低通滤波器柬提高端口隔离度 使之达到指标要求。方向图测试结果如图 电子科技大学硕士学位论文可以看到馈源的主极化辐射方向图与仿真结果吻合良好 面等化性能优异达到了设计指标。测量的接收频段交叉极化小于 轴向 发射频段交叉极化小于 轴向 与仿真结果有一定差距 其原因可能在于 仿真时所使用的介质材料的介电常数、介质损耗等参数与实际中使用的介质材料有一定的差异 用做馈电端口的探针的加工和存在误差 没能实现准确的正交馈电 对辐射性能进行测试时 收发天线可能没有完全对准。由于实际测试中交叉极化电平的实际接收值相当低 之间上述因素很容易造成交叉极化测量结果的波动。 小结从馈源的测试结果可以看到 馈源的回波损耗、方向图的波瓣宽度以及旋转对称性等指标都达到了指标要求 并与仿真结果吻合较好 说明了本文设计思路及馈源结构设计的合理性 仿真结果对实际馈源的加工设计有很好的指导意义 这大大缩短了设计周期 节约了馈源的设计成本。另外 馈源的结构简单 装配方便 加工成本较低 在以后的加工中可以将后端短路活塞去掉 进一步简化结构 适用于龙伯透镜、抛物面等大型天线系统。馈源的收发隔离度在 以下 比仿真隔离度更高 主要原因在于仿真时为了计算的方便快捷 波导材料设置为了 但是实际中采用黄铜做为加工材料 信号在收发端口间传播时附加了金属损耗 信号强度变小 所以隔离度增大。可以通过在接收端口加带通滤波器对发射频带进行抑制 进一步提高隔离度 达到指标要求 文献【 】有较为详细的介绍。第三章双频段圆极化馈源的设计第三章双频段圆极化馈源的设计 圆极化馈源的设计方案圆极化天线在卫星通信和雷达系统中有着广泛的应用 它的主要优点是可以抑制大气内水滴和电离层法拉第旋转效应对天线工作的干扰 并且可以接收任意取向的极化波。相比于双频段线极化的馈源设计 双频段圆极化馈源设计的理论以及系统结构都更加复杂 下面首先介绍一下常用的双频段圆极化馈源的系统构架【 传统双频段圆极化馈源系统框图传统的双频段圆极化馈源系统框图如图所示 发射端口 通过正交器将信号馈入波导 经由 极化器变成圆极化波 再通过分波器由双频段波纹喇叭辐射出去。接收时 接收到的圆极化信号通过分波器由正交的矩形波导提取出去 然后通过滤波器滤掉发射频段信号的干扰 再通过双工器进入波导中 极化器转变成线极化信号由正交器提取出去。整个系统构架比较复杂需要多个微波部件级联而成 特别是接收频段信号由分波器提出之后 需要经过较为复杂的外围网络才能最终由正交器提取出去。传统的双频段圆极化馈源结构复杂 部件较多 加工以及组装的难度大。那么 如何简化馈源的结构呢 本文提出了如下方案。见图 电子科技大学硕士学位论文图 本文提出的双频段圆极化馈源系统框图如图所示 发射信号经由双频段正交模耦合器馈入波导中 再经过双频段圆极化器转变为圆极化信号 然后由双频段波纹喇叭辐射出去 由双频段波纹喇叭接收到的圆极化信号经过双频圆极化器变成线极化信号 再通过双频段正交模耦合器由标准波导口耦合出去。相比于传统的圆极化方案设计 本文提出的方案思路清晰 结构简单 组件少 加工以及装配的难度都会随之降低。但是 本文方案的实现对各个组件的性能要求极高 主要体现在 收发频段内均具有良好的圆极化性能的双频段圆极化器的设计 发射频段 约为接收频段 倍左右常用的圆极化器的形式无法覆盖如此宽的频带 近年来国内相关文献中对此也少有论及。 高性能双频带正交模耦合器的设计 收发频段相差很远 无法在同时在收发频段内实现主模传输 发射信号馈入时激励起的高次模将严重恶化双频段圆极化器的性能 所设计的正交模耦合器必须有很好的高次模抑制能力。 高性能双频段波纹喇叭的设计 在收发频段内都具有旋转对称的方向图 且满足指标中波瓣宽度的要求。在本文设计方案的三个主要部件中 双频段圆极化器的设计最为关键 它的设计成功与否关系到整个系统的构架的实现 下面首先介绍双频段圆极化器的理论与设计。 双频段圆极化器的设计 常用的圆极化器的形式圆极化器是圆极化天线系统中实现极化变化的关键部件。圆波导中的主模

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