CN109786970B - 一种X/Ka多频宽带多模馈源 - Google Patents

一种X/Ka多频宽带多模馈源 Download PDF

Info

Publication number
CN109786970B
CN109786970B CN201910105406.9A CN201910105406A CN109786970B CN 109786970 B CN109786970 B CN 109786970B CN 201910105406 A CN201910105406 A CN 201910105406A CN 109786970 B CN109786970 B CN 109786970B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mode
section
waveguide
input
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910105406.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109786970A (zh
Inventor
张宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 39 Research Institute
Original Assignee
CETC 39 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 39 Research Institute filed Critical CETC 39 Research Institute
Priority to CN201910105406.9A priority Critical patent/CN109786970B/zh
Publication of CN109786970A publication Critical patent/CN109786970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109786970B publication Critical patent/CN109786970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明提出一种X/Ka多频宽带多模馈源，包括输入圆波导，圆锥波导段，多模喇叭变模段，直波导辐射段，两对正交模耦合器及滤波器。通过正交模耦合器和折皱滤波器输出低频信号，抑制高频信号，同时降低了低频设计难度；采用多模喇叭，利用模式匹配法，结合优化算法对每个台阶的长度进行优化，生成不同的模式，喇叭输入口有较小的反射系数，设计了X/Ka收发频多模馈源，获得良好的性能。

Description

一种X/Ka多频宽带多模馈源
技术领域
本发明涉及电磁场与微波技术领域，特别是涉及一种X/Ka多频宽带多模馈源。
背景技术
多频共用卫星通信地球站天线具有通信容量大、一站多用、结构紧凑和建造成本低等特点，成为当前天线技术研究的热点，其核心技术主要在于多频段馈源技术的研究。现有的常规低频多模馈源设计难度较大。
发明内容
为了实现馈源能同时覆盖X/Ka收发频段，且降低低频设计难度，本发明提出一种X/Ka多频宽带多模馈源。
本发明的技术方案为：
所述一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：包括输入圆波导，圆锥波导段，多模喇叭变模段，直波导辐射段，两对正交模耦合器及滤波器；输入圆波导连接圆锥波导段，圆锥波导段连接多模喇叭变模段，多模喇叭变模段连接直波导辐射段向空间辐射能量。圆锥波导段的圆周部分连接两对正交模耦合器，两对正交模耦合器通过四个耦合孔连接四个折皱滤波器。
进一步的优选方案，所述一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：所述输入圆波导是一段自由长度的直波导，根据馈源频带及传输模式确定输入口径；所述多模喇叭变模段由若干个圆波导台阶组成，利用台阶的不连续性，能够产成不同的传输模式；所述直波导辐射段是一段自由长度的直波导，根据照射电平要求选择输出口径；所述正交模耦合器通过相互正交的耦合孔实现双极化工作；所述折皱滤波器，与耦合孔连接，传输低频信号，抑制高频信号。
进一步的优选方案，所述一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：输入圆波导的输入口径为9.5mm，直波导辐射段的输出口径为85mm，馈源总长度为470mm。
进一步的优选方案，所述一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：圆锥波导段输入口径为9.5mm，输出口径为15mm，长度为90mm；多模喇叭变模段用220个台阶划分，输入口径为15mm，输出口径为85mm，相邻台阶间口径相差0.3mm，多模喇叭变模段长度为300mm。
进一步的优选方案，所述一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：正交模耦合器由圆锥波导段耦合孔耦合低频信号，耦合孔口径为5mm×17mm；折皱滤波器由5阶滤波器构成，通过正交模耦合器耦合口输入信号，通过低频信号，抑制高频信号，腔体尺寸宽度为28mm，长度为26mm。
有益效果
本发明提出一种X/Ka多频宽带多模馈源，包括输入圆波导，圆锥波导段，多模喇叭变模段，直波导辐射段，两对正交模耦合器及滤波器。通过正交模耦合器和折皱滤波器输出低频信号，抑制高频信号，同时降低了低频设计难度；采用多模喇叭，利用模式匹配法，结合优化算法对每个台阶的长度进行优化，生成不同的模式，喇叭输入口有较小的反射系数，设计了X/Ka收发频多模馈源，获得良好的性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1：X/Ka多频宽带多模馈源的正视图
图2：X/Ka多频宽带多模馈源的侧视图
图3：X/Ka多频宽带多模馈源的剖分图
图4：正交模耦合器及折皱滤波器剖分图
图5：7.25GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图6：7.45GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图7：18.2GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图8：22.5GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图9：24.7GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图10：29GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图11：31GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图12：32.6GHz的方向图(“—”、“…”和“—˙—”分别表示E面、H面和交叉极化方向图)
图13：低频回波损耗图
图14：高频回波损耗图
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-3所示，本实施例中的X/Ka多频宽带多模馈源包括输入圆波导1，圆锥波导段2，多模喇叭变模段3，直波导辐射段4，两对正交模耦合器5，滤波器6。输入圆波导1连接圆锥波导段2，圆锥波导段2连接多模喇叭变模段3，多模喇叭变模段3连接直波导辐射段4向空间辐射能量。圆锥波导段2的圆周部分连接两对正交模耦合器5，通过四个耦合孔连接四个折皱滤波器6。
下面对各个部位的具体尺寸进行描述：
如图1所示，馈源输入波导口径为9.5mm，输出波导口径为85mm，总长度共470mm。
如图1所示，圆锥波导段输入口径为9.5mm，输出口径为15mm，长度为90mm。
如图1和3所示，多模喇叭变模段用220个台阶划分，输入口径为15mm，输出口径为85mm，相邻台阶间口径相差0.3mm，喇叭长度共300mm，利用台阶的不连续性，产成不同的模式。
如图1和4所示，正交模耦合器由圆锥波导段耦合孔耦合低频信号，耦合孔口径为5mm×17mm。
如图1和4所示，折皱滤波器由5阶滤波器构成，通过正交模耦合器耦合口输入信号，通过低频信号，抑制高频信号，腔体尺寸宽度为28mm，长度为26mm。用该滤波器大大降低了低频的设计难度，并使低频满足良好的性能。
按照上述尺寸将建好的模型进行仿真验证，其结果图如图5-14所示，该X/Ka多频宽带多模馈源，实现了在X/Ka频段内收发信号的问题，性能良好，且大幅度降低了低频的设计难度，同时喇叭输入口有较小的反射系数。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种X/Ka多频宽带多模馈源，其特征在于：包括输入圆波导，圆锥波导段，多模喇叭变模段，直波导辐射段，两对正交模耦合器及滤波器；输入圆波导连接圆锥波导段，圆锥波导段连接多模喇叭变模段，多模喇叭变模段连接直波导辐射段向空间辐射能量；圆锥波导段的圆周部分连接两对正交模耦合器，两对正交模耦合器通过四个耦合孔连接四个折皱滤波器；
所述输入圆波导是一段自由长度的直波导，根据馈源频带及传输模式确定输入口径；所述多模喇叭变模段由若干个圆波导台阶组成，利用台阶的不连续性，能够产成不同的传输模式；所述直波导辐射段是一段自由长度的直波导，根据照射电平要求选择输出口径；所述正交模耦合器通过相互正交的耦合孔实现双极化工作；所述折皱滤波器，与耦合孔连接，传输低频信号，抑制高频信号；
输入圆波导的输入口径为9.5mm，直波导辐射段的输出口径为85mm，馈源总长度为470mm；
圆锥波导段输入口径为9.5mm，输出口径为15mm，长度为90mm；多模喇叭变模段用220个台阶划分，输入口径为15mm，输出口径为85mm，相邻台阶间口径相差0.3mm，多模喇叭变模段长度为300mm；
正交模耦合器由圆锥波导段耦合孔耦合低频信号，耦合孔口径为5mm×17mm；折皱滤波器由5阶滤波器构成，通过正交模耦合器耦合口输入信号，通过低频信号，抑制高频信号，腔体尺寸宽度为28mm，长度为26mm。
CN201910105406.9A 2019-02-01 2019-02-01 一种X/Ka多频宽带多模馈源 Active CN109786970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910105406.9A CN109786970B (zh) 2019-02-01 2019-02-01 一种X/Ka多频宽带多模馈源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910105406.9A CN109786970B (zh) 2019-02-01 2019-02-01 一种X/Ka多频宽带多模馈源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109786970A CN109786970A (zh) 2019-05-21
CN109786970B true CN109786970B (zh) 2021-07-13

Family

ID=66503115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910105406.9A Active CN109786970B (zh) 2019-02-01 2019-02-01 一种X/Ka多频宽带多模馈源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109786970B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111029690B (zh) * 2019-12-05 2021-09-14 中国联合网络通信集团有限公司 一种滤波器
CN111755300B (zh) * 2020-07-02 2022-03-15 电子科技大学 一种宽带回旋行波管高频结构

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6566976B2 (en) * 2001-06-12 2003-05-20 Northrop Grumman Corporation Symmetric orthomode coupler for cellular application
US8866564B2 (en) * 2012-02-09 2014-10-21 Kvh Industries, Inc. Orthomode transducer device
CN104979638B (zh) * 2015-06-26 2017-08-25 安徽四创电子股份有限公司 双频双极化毫米波馈源

Also Published As

Publication number Publication date
CN109786970A (zh) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2511488C2 (ru) Компактный у3ел возбуждения для создания круговой поляризации в антенне и способ получения такого компактного узла возбуждения
US7432780B2 (en) Rectangular-to-circular mode power combiner/divider
US7944324B2 (en) Compact orthomode transduction device optimized in the mesh plane, for an antenna
CN211017392U (zh) 一种宽带高隔离度双圆极化馈源天线
US20140118206A1 (en) Antenna and filter structures
KR101489538B1 (ko) Ｒｆ 주파수 원격통신 안테나들을 위한 ｏｍｔ 타입 브로드밴드 멀티밴드 송신-수신 커플러-분리기
CN109786970B (zh) 一种X/Ka多频宽带多模馈源
US9577477B2 (en) Power transmission apparatus and method, and resonance device used therein
JP2013141251A (ja) 低雑音指数開口アンテナ
US3380057A (en) Dual band ridged feed horn
CN110459861B (zh) 一种基于基片集成波导设计的双频椭圆缝隙天线
TWI565136B (zh) 漸變槽線天線裝置
EP3121900B1 (en) Power feeder
KR101558205B1 (ko) 부하 일체형 도파관 결합기
US10186757B2 (en) Antenna and wireless device
JPH04134901A (ja) 水平及び垂直両偏波受信用入力装置
US3646589A (en) Multimode tracking system utilizing a circular waveguide having slots angularly oriented with respect to the waveguide axis
EP1537627B1 (en) Rlsa antenna having two orthogonal linear polarisations
RU2809476C1 (ru) Двухдиапазонный облучатель с линейной поляризацией поля
KR102146465B1 (ko) 비대칭 구조로 설계되는 조정부를 구비한 이중편파 도파관 안테나
CN112421226B (zh) 双频双极化高功率天线
KR102170380B1 (ko) Cms를 이용한 도파관형 방향성 결합기
Elmansouri et al. 0.5-45GHz simultaneous transmit and receive (STAR) antenna system for electronic attack
Li et al. A Filtering Antenna With High Gain and High Selectivity on SIW
Zhang Dual-band coaxial feed system with ridged and T-septum sectoral waveguides

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant