[发明专利]小型化圆极化器

说明书

本发明公开了一种小型化圆极化器，包括法兰、方波导腔和大直径销钉集合，法兰安装在方波导腔两端，销钉集合设置在方波导腔的棱边上，在销钉集合所在的方波导腔棱边设置渐变切角，渐变切角在方波导腔的近端口处；在销钉集合所在的方波导腔棱边设置等深切角；在无销钉所在的方波导腔棱边设置等深切角；销钉集合包含至少一组销钉，一组销钉包含偶数个等长度的销钉，销钉集合中相邻销钉的距离不相等。方波导腔采用铝块加工成型，渐变切角、等深切角、等深切角采用电火花加工法加工。销钉集合中的销钉在方波导腔棱边上的插入深度从中间向两端依次递减。本发明提出的技术方案，达到了减小圆极化器尺寸和降低加工限制的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种小型化圆极化器，更具体地，涉及一种Ku频段宽频段大直径、不等间距销钉加载小型化圆极化器。

背景技术

波导圆极化器是圆极化反射面天线馈源系统的关键组成部分，其主要功能是将线极化信号变换为圆极化信号。波导圆极化器的结构形式直接决定馈源喇叭的体积、重量和电性能。常见的圆极化器形式有方波导或圆波导内插入膜片、脊、销钉或介质板等移相元结构形式，还有在圆波导对称壁上开槽，将方波导切角，以及圆波导直接过渡到椭圆波导的结构形式。

对于插入销钉移相元的方波导圆极化器，极化器的性能主要取决于销钉的数量N，销钉的半径R，销钉的间距S，销钉的高度H。销钉的数量N是设计极化器的关键，当销钉较少，驻波难以调整。随着极化器销钉数量增加，驻波特性会得到改善，同时也改善了极化器的相位特性，但当销钉数量过多时，极化器的总长度就会太长。为了使圆极化器有良好的驻波特性和相位特性，需要销钉数量尽量多才行。销钉的半径R是调节圆极化器的一个重要因素，根据经验公式，通常销钉的直径选择：D=0.053λ。对于ku频段而言，频段波长λ较小，根据经验公式计算得到销钉直径为0.89mm。该尺寸较小，只有在高加工精度下才能实现，从而导致加工成本太高。

圆极化器的销钉间距S对驻波有较大影响，所以销钉数量的选取应满足最佳的驻波特性。当销钉数量较多时，销钉间距选择范围会较大。当销钉数量相同时，带宽越宽，合适的销钉间距范围就会越窄，销钉数量过多而使极化器的总长度过长。当销钉数量较少时，销钉间距的选择就尤为重要。在现有技术中，为了便于设计往往都选择等销钉间距。

为保证圆极化器良好的性能，在现有技术中，一般会采用较多数量、较小半径以及等间距排列的销钉。这样会导致圆极化器长度较长，且对加工精度要求较高。

鉴于此，本发明的目的在于提供一种小型化圆极化器，减小圆极化器的尺寸，降低圆极化器的加工限制。

发明内容

为了缓解现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种小型化圆极化器。

一种小型化圆极化器，包括法兰、方波导腔和销钉集合，法兰安装在方波导腔两端，销钉集合设置在方波导腔的棱边上，在销钉集合所在的方波导腔棱边设置渐变切角，渐变切角在方波导腔的近端口处；在销钉集合所在的方波导腔棱边设置第一等深切角；在无销钉所在的方波导腔棱边第二等深切角；销钉集合包含至少一组销钉，一组销钉包含偶数个等长度的销钉，销钉的直径大于经验公式计算值，销钉集合中相邻销钉的距离不相等。

进一步地，方波导腔采用铝块加工成型。

进一步地，渐变切角、第一等深切角、第二等深切角采用电火花加工法加工。

进一步地，销钉集合中的销钉在方波导腔棱边上的插入深度从中间向两端依次递减。

进一步地，销钉在方波导腔棱边上以组为单位对称分布。

进一步地，销钉集合中的销钉直径设置为2mm。

进一步地，销钉集合中的销钉采用锡焊焊接牢固。

进一步地，销钉集合中的销钉数量为18个。

本发明的有益效果如下：