[发明专利]一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络

说明书

本发明公开了一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络，属于无线通信技术领域。其包括宽带等相位输出正交模耦合器，宽带等相位输出正交模耦合器的两个矩形波导端口分别通过一个转极化波导片连接有一个频率双工器，频率双工器包含三个矩形波导端口，频率双工器与宽带等相位输出正交模耦合的彼此相互连接的两个端口中心轴线重合且呈45°夹角，转极化波导片的中心平面恰为该转极化波导片所接宽带等相位输出正交模耦合器端口和频率双工器端口之间夹角的角平分面。本发明电性能优异，加工简单，可以在将近一个倍频内实现等相极化分离，驻波、隔离、插损等指标优异，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本发明涉及导航测控、无线通信及射电天文技术领域，特别是指一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络。

背景技术

在导航测控、卫星通信等领域收发共用已经普遍使用，而且随着卫星频谱资源的增多，双频公用或多频公用天线可以在仅增加少量成本的情况下实现一个天线使用于两个甚至多个频段，尤其是天线口径较大时，能显著降低天线系统成本，同时减少土地使用面积，方便用户站址的布设。双极化馈源可以成倍扩展系统的频谱利用效率，在天线系统中的使用需求也越来越多。

但是，现有技术中的双极化馈源存在结构复杂、加工不便等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络，其结构简单，加工方便，可应用于天线系统中实现双频双极化复用。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络，其包括宽带等相位输出正交模耦合器，所述宽带等相位输出正交模耦合器为包括一个圆波导端口和两个矩形波导端口的三端口腔体结构，所述宽带等相位输出正交模耦合器的两个矩形波导端口分别通过一个转极化波导片连接有一个频率双工器，所述宽带等相位输出正交模耦合器的两个矩形波导端口在一个平面上且相互垂直，所述转极化波导片为一段脊波导，所述频率双工器包含三个矩形波导端口，所述频率双工器与宽带等相位输出正交模耦合器的彼此相对连通的两个端口中心轴线重合且呈45°夹角，所述转极化波导片的中心平面恰为该转极化波导片所接宽带等相位输出正交模耦合器端口和频率双工器端口之间夹角的角平分面。

可选的，所述宽带等相位正交模耦合器的两个矩形波导端口到其圆波导端口的电长度相等，且在空间位置上相对于圆波导中心偏置配置。

可选的，所述宽带等相位正交模耦合器包括一个十字转门接头，所述十字转门接头包括用于形成所述圆波导端口的圆波导结构以及围绕圆波导结构均匀分布的四个矩形耦合波导结构，四个矩形耦合波导结构与圆波导结构的连接处均倒有圆角，四个矩形耦合波导结构中的波导在一个平面内交叉通过且交叉处波导变窄。

可选的，所述脊波导的宽边与窄边分别大于与之连接的矩形波导端口的宽边与窄边。

可选的，所述频率双工器为三端口器件，其中包括一个用于输入/输出高、低两个频率段信号的公共矩形波导端口，一个用于输入/输出较低频率段信号的低频矩形波导端口，以及一个用于输入/输出较高频率段信号的高频矩形波导端口。

可选的，两个频率双工器的低频矩形波导端口彼此相互平行，且高频矩形波导端口也彼此相互平行。

可选的，所述频率双工器为波导E面分支的形式。

可选的，所述频率双工器为波导H面分支的形式。

可选的，两个频率双工器的低频矩形波导端口以及高频矩形波导端口上均接有波导电桥，从而形成圆极化四端口馈源。

可选的，两个频率双工器的低频矩形波导端口或高频矩形波导端口上接有波导电桥，从而形成同时具有圆极化和线极化的四端口馈源。

从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：