[发明专利]双频双圆极化导航测控天线馈源

说明书

本公开提供了一种双频双圆极化导航测控天线馈源，其包括同轴多环波导喇叭天线、隔板式圆极化器和同轴波导转换器。其中，同轴多环波导喇叭天线包括圆波导和同轴多环外壁。隔板式圆极化器沿轴向依次包括：方形波导，与圆波导相连；阶梯状隔板，位于方形波导的中轴线上。同轴波导转换器与隔板式圆极化器相连，包括：矩形波导和同轴探针，同轴探针用于将矩形波导内的电磁波转换为同轴线的信号。

技术领域

本公开涉及一种导航测控天线馈源，尤其涉及一种双频双圆极化导航测控天线馈源。

背景技术

常见的导航测控天线由于要求的增益较高，一般都为抛物面所组成，其主要区别主要为馈源的组成不同。

传统馈源有两种类型，微带型和振子型天线。微带型天线的圆极化合成一般由两个线极化功分器加90度移相器的微带电路组成，具有体积小，重量轻，集成度较高，成本低的特点，

但是在微波频段由于介质板材的特性，其天线损耗大、带宽窄(一般不超过10％)，往往只能点频使用。因此难以同时满足L、S双频高性能测控天线的要求(频率1.5～2.2GHz，具备同时双圆极化，轴比要求小于1.5dB)。

而振子型天线主要利用单元振子作为馈源的辐射单元，避免了微带天线介质带来的损耗，因此馈源效率较高。然而，振子单元自身的带宽有限，且辐射方向图的轴对称性不好，造成极化鉴别率不高。

上述两种馈源都采用了线极化合成的原理，后端还需要加入功分器和90度移相器，进一步制约了整体馈源的性能，往往只能单频单极化使用。

随着微波技术的发展，特别是宽带圆极化器和辐射器的波导型馈源设计技术的成熟，使得同时覆盖L、S频段的宽带圆极化器测控天线成为可能。

随着导航卫星载荷的发展，导航测控天线已经由传统的L波段单圆极化向L、S双频双圆极化方向发展。导航卫星的使用离不开地面导航测控天线。由于频率低、增益要求高，地面测控天线一般使用抛物面天线，其核心为天线馈源。而传统的测控天线馈源往往多为单频单圆极化，这样对多颗卫星的导航测控而言，往往需要两副甚至多副天线才能满足，增加对场地、人员的要求，存在着成本高，占地面积大等缺点，不能满足新一代导航测控任务的要求。

发明内容

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种双频双圆极化导航测控天线馈源，其包括同轴多环波导喇叭天线、隔板式圆极化器和同轴波导转换器。其中，同轴多环波导喇叭天线包括圆波导和同轴多环外壁。隔板式圆极化器包括：方形波导，与圆波导相连；阶梯状隔板，位于方形波导的中轴线上。同轴波导转换器与隔板式圆极化器相连，包括：矩形波导和同轴探针，同轴探针用于将矩形波导内的电磁波转换为同轴线的信号。

根据本公开的至少一个实施方式，方形波导包括第一波导侧壁和第二波导侧壁，第一波导侧壁、阶梯状隔板和第二波导侧壁依次放置，并通过紧固件接合在一起。

根据本公开的至少一个实施方式，矩形波导的波导侧壁与第一波导侧壁、阶梯状隔板和第二波导侧壁采用一体加工制成。

根据本公开的至少一个实施方式，同轴多环波导喇叭天线、隔板式圆极化器和同轴波导转换器由非导电材料制成，且表面涂覆有导电材料。

根据本公开的至少一个实施方式，同轴多环波导喇叭天线、隔板式圆极化器和同轴波导转换器由导电材料制成。

根据本公开的至少一个实施方式，阶梯状隔板包括四级阶梯，四级阶梯的长度依次为0.31～0.35λ₀、0.33～0.37λ₀、0.29～0.33λ₀和0.08～0.12λ₀，高度依次为0.07～0.11λ₀、0.18～0.22λ₀、0.29～0.33λ₀和0.47～0.51λ₀，其中λ₀为中心频率对应的波长。