馈源
反射面天线是由反射面和馈源两部分组成的,而馈源本身就是一副小型天线。卫星接收天线使用的馈源大多为喇叭天线。
一、波导与喇叭天线
实际上喇叭天线就是将波导的开口面逐渐地扩大而形成的。
波导的结构如图3-9所示。实际使用的矩形波导和圆形波导都是按照标准尺寸制造的。表3-3和表3-4分
别给出了卫星接收系统中使用的矩形波导和圆形波导的型号、尺寸和参数。
在卫星接收系统中,矩形波导用于高频头的输入端口。接收C波段卫星应该使用BJ40波导,接收Ku波段
卫星应该使用BJ120波导。矩形波导中的主模TE10波是线极化的,其电场分布如图3-10所示。
圆形波导(圆波导)是卫星接收天线中馈源的核心组成部分,接收C波段卫星时馈源应使用BY35圆波导,
接收Ku波段卫星时应使用BY104圆波导。图3-11给出了圆波导中主模TE11波的电场分布情况。
实际上开口圆波导本身就是一种弱方向性天线,但是由于性能较差,很少直接作为馈源使用。在双反射
面天线中,通常采用由圆波导开口面逐渐扩张而形成的圆锥喇叭作为馈源,如图3-12所示。圆锥喇叭内传播
的电波模式为TE11波,与圆波导中的主模是一样的。
二、前馈馈源
前馈馈源安装在反射面前方,因此对其尺寸有一定限制,如照片所示。
目前,卫星天线常用的前馈馈源主要有90o波纹喇叭和双模同轴喇叭两种形式。
1. 90o波纹喇叭
前馈式卫星接收天线大多采用90o波纹喇叭作为馈源,它由圆波导、波纹、圆矩变换段和法兰盘组成,
根据波纹的数量不同,又有单波纹喇叭、三波纹喇叭和四波纹喇叭之分,其中以90o三波纹喇叭应用得最为
广泛,其结构如图3-13所示。90o波纹喇叭由普通的波纹喇叭演变而来,它既可以接收线极化波,也可以接
收圆极化波,故特别适合作为卫星天线的馈源。
2. 双模同轴喇叭
双模同轴喇叭也是一种高效率馈源,由两个圆波导同轴放置而组成的,如图3-15所示。在直径较小的圆
波导内电波从传播模式为TE11波,在两个圆波导并行的部分则激励起TM11波,两种模式的电磁波的迭加,使
得馈源的口面场分布均匀,从而取得了比较高的口面效率。
三、后馈馈源
双反射面天线使用的是后馈馈源,由于后馈馈源是安装在主面上的,因此后馈馈源的长度都比较长,如
照片所示。
高效后馈馈源有阶梯喇叭、变张角喇叭、介质加载喇叭和波纹喇叭等几种,如图3-16所示。
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