[发明专利]一种基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器

说明书

本发明公开了一种基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器，圆极化器由一个圆波导、一个介质基片和两个固定槽组成。圆波导为直筒结构，且沿z方向放置；两个固定槽沿圆波导的纵向开设，相对圆波导的中轴线对称分布，且呈矩形；介质基片选用Rogers5880，其相对介电常数为2.2，正损耗角的正切值为0.0009，呈燕尾形，放置于两个固定槽之中，并且介质基片根部与固定槽内壁结合处为倒角结构。本发明的工作频率点为5.8GHz，其仿真‑10dB匹配阻抗带宽达1.1GHz；其3dB轴比带宽为500MHz，且在中心频点仅1.2dB。本发明的圆极化器结构简单、易于加工和调试、结构紧凑等优势，适用于便携式携带天线系统以及卫星通信系统。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体而言，涉及一种基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器。

背景技术

在卫星通信、射电天文等领域，圆极化天线得到广泛应用。一般馈电系统多为线极化波，圆极化器即为将线极化波转换为圆极化波的器件。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。波导圆极化器的种类很多，比如有十字形波导圆极化器、波导宽壁的交叉槽圆极化器，这两类圆极化器结构复杂、体积较大，在地面便携式天线中使用不太合适，而应用较多的时采用圆波导和方波导加载移相元的方法来实现，这类圆极化器的体积和重量比较小，更重要的是轴比和反射系数也比较小。

发明内容

本发明提供一种基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器，具有电性能良好、结构简单紧凑、易于加工和调试等优势。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器，包括：圆波导，所述圆波导为直筒结构，且沿z方向放置；固定槽，固定槽沿所属圆波导的纵向开设，且呈矩形，并且所述固定槽相对所述圆波导的中轴线对称分布；介质基片，所述介质基片呈燕尾形，所述介质基片放置于所述两个固定槽之中，并且所述介质基片根部与所述两个固定槽内壁结合处为倒角结构且倒角半径为Δl为1mm。

优选的，所述的介质基片的结构为燕尾形，所述的介质基片采用Rogers5880，且相对介电常数为2.2，正损耗角的正切值为0.0009；所述介质基片的厚度DC_t为9.164mm，长度DC_l为58.408mm。

优选的，所述固定槽的数量为2，两个尺寸相同,矩形长度L1与宽度W1和所述介质基片的长度DC_l与厚度DC_t相等；所述固定槽相对所述圆波导的中轴线对称分布；所述固定槽对加工误差不敏感。

优选的，所述圆波导的长度L为120mm，内直径d为47.55mm。

本发明有益效果为：1)采用一块燕尾形介质基片以及两个固定槽，在较宽频带内实现两个正交线极化波90°相位差；2)当入射线极化波与x成45°时，出射波为左旋圆极化波；当入射线极化波与x成135°时，出射波为右旋圆极化波；3)所述圆极化器工作频率点为5.8GHz，其仿真-10dB阻抗匹配带宽达1.1GHz，且在仿真阻抗匹配带宽内≤-10dB；其3dB轴比带宽为500MHz，且在中心频点仅1.2；4)具有电性能优良、结构简单且紧凑、便于加工和调试、工作频带宽及损耗低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例过现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，海口容易根据这些附图获得其它相关的附图。

图1是实施例中所述基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器的立体结构示意图。

图2是实施例中所述基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器的横向切割示意图。

图3是实施例中所述基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器的纵向切割示意图。

图4是实施例中所述基于正交固定槽和燕尾形介质片混合式法的圆极化器的仿真反射系数幅度。