CN112290226B - 一种极化可调Ka超宽频段圆极化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及圆极化器领域，提供了一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，包括：主体，其上设置有第一通孔，所述第一通孔内侧间隔设置有膜片组；套设于所述主体外侧的套筒；设置于所述套筒外侧且与所述主体联动配合的转筒，所述转筒联动主体相对套筒进行转动。本发明将原来Ka馈源两套馈电网络缩减为一套馈电网格，使得圆极化器的体积减小，提升了环焦天线的整体性能。

Description

一种极化可调Ka超宽频段圆极化器
技术领域
本发明涉及圆极化器领域，更具体的说是，涉及一种极化可调Ka超宽频段圆极化器。
背景技术
卫星通信作为当今一种主流的通信方式，有很多独特的优势。卫星通信技术的快速发展对其地面站天线提出了新的要求，例如宽频带或多频段、低交叉极化、多波束、宽扫描角度范围、双极化或多极化等等。此外，卫星移动通信业的发展也要求地面站天线还必须具有动中通功能，并满足体积小、重量轻、造价低等要求。传统的环焦天线越来越难以满足这些要求，一般相控阵扫描系统虽然可以满足上述绝大部分要求，但其制造成本太高，结构复杂，难以被广泛使用；而作为环焦其前端馈电网络系统，天线在小型化、宽带化(包含多频带)以及一体化方面发展也越来越受到关注和挑战。
Ku/Ka超宽频双频馈电网络系统，主要是由分开的Ku超宽频馈电网络系统与Ka超宽频馈电网络系统组成，在实际使用中需要来回切换两套馈电网络系统。Ku/Ka超宽频双频段天线多用在环焦天线上，环焦天线预留给馈电网络空间十分有限、馈电网络占用空间过大会对信号遮挡、带来增益、第一旁瓣电平、远旁瓣包络极速变差等实际问题，因此需要一种结构紧凑、体积小的圆极化器。
发明内容
本发明的目的是提供一种极化可调Ka超宽频段圆极化器。
本发明要解决的是如何设计出一种结构紧凑、体积小的圆极化器。
与现有技术相比，本发明技术方案及其有益效果如下：
一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，包括：主体，其上设置有第一通孔，所述第一通孔内侧间隔设置有膜片组，所述主体上设置有定位部；套设于所述主体外侧的套筒；设置于所述套筒外侧且与所述主体联动配合的转筒，所述转筒联动主体相对套筒进行转动，所述转筒上设置有与所述定位部配合的卡接部；两端固定于所述套筒上的固定针，所述转筒上设置有弧形槽孔，所述固定针与所述槽孔配合。
作为进一步改进的，所述套筒的侧壁上设置有第二通孔，所述定位部和所述卡接部均位于所述第二通孔内。
作为进一步改进的，所述第一通孔两端为圆孔状，所述第一通孔中段的截面为正方形，所述膜片组对称设置于所述第一通孔中段。
作为进一步改进的，每个所述膜片组包括16个间隔设置的膜片。
作为进一步改进的，还包括设置于所述设置于所述主体两端的O型圈。
作为进一步改进的，所述主体由两个第一半体拼接而成，所述第一半体上设置有：第一定位柱；与所述第一定位柱套接配合的第一定位孔。
作为进一步改进的，所述转筒由两个第二半体拼接而成，所述第二半体上设置有：第二定位柱；与所述第二定位柱套接配合的第二定位孔。
作为进一步改进的，所述转筒外侧设置有刻度线。
本发明的有益效果为：
1.在主体的第一通孔内设置损耗低、移向量大、功率容量大的膜片组，有效拓宽带宽、提高圆极化特性；
2.采用在主体上设置定位部、在转筒上设置与主体配合的卡接部，在套筒上设置第二通孔，定位部和卡接部位于第二通孔内，通过转筒与主体连接，使得转筒联动主体相对于套筒进行转动，进而改变Ka超宽频段馈电网络系统中发射频段与接收频段圆极化特性转换；
3.在套筒上固定设置固定针，在转筒上设置与固定针配合的弧形通孔，固定针不仅对弧形通孔起到了限位的作用，而且限制了转筒相对于套筒的转动角度；
本发明将原来Ka馈源两套馈电网络缩减为一套馈电网格，使得圆极化器的体积减小，提升了环焦天线的整体性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的圆极化器的结构分解图。
图2是本发明实施例提供的圆极化器的整体结构图。
图3是本发明实施例提供的圆极化器的第一截面示意图。
图4是本发明实施例提供的圆极化器的第二截面示意图。
图5是本发明实施例提供的主体的第一半体的第一结构示意图。
图6是本发明实施例提供的主体的第一半体的第二结构示意图。
图7是本发明实施例提供的套筒结构示意图。
图8是本发明实施例提供的转筒的第二半体结构示意图。
图9是本发明实施例提供的圆极化器的双向投影示意图。
图中：1.主体 11.第一通孔 12.定位部 13.第一定位柱 14.第一定位孔 2.膜片组 21.膜片 3.套筒 31.第二通孔 4.转筒 41.槽孔 42.卡接部 43.刻度线 44.第二定位柱 45.第二定位孔 5.固定针 6.O型圈
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1至图9所示，一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，包括：主体1，其上设置有第一通孔11，所述第一通孔11内侧间隔设置有膜片组2；套设于所述主体1外侧的套筒3；设置于所述套筒3外侧且与所述主体1联动配合的转筒4，所述转筒4联动主体1相对套筒3进行转动。一种极化可调Ka超宽频段圆极化器作为环焦天线收发信号设备重要组成部分，有效减少占用空间；简化Ku/Ka超宽双频馈电网络，减小网络中波导使用的数量，有助环焦天线整体性能提升，且使用方便，造价低廉。本发明提供的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器不仅设计和加工费用较低，而且可确保整体天线电性能，适用于各种环焦天线上，可大幅度降低Ku/Ka频段网络复杂度，减化设计难度；且一种极化可调Ka超宽频段圆极化器设计可以将原来Ka馈源两套馈电网络缩减为一套馈电网格，整体尺寸上小得多，这样大大降低遮挡带来的电性能恶化情况，对旁瓣性能也能大幅度提高。
参照图1、图3所示，一种极化可调Ka超宽频段圆极化器还包括两端固定于所述套筒3上的固定针5，所述转筒4上设置有弧形槽孔41，所述固定针5与所述槽孔41配合。参照图3所示，所述固定针5的数量为2个，对称设置的固定针5对弧形槽孔41起到了限位的作用，且限制了转筒4与主体1的相对转动角度。
参照图5所示，所述主体1上设置有定位部12，所述转筒4上设置有与所述定位部12配合的卡接部42。通过定位部12和卡接部42的设置，使得转筒4和主体1联动。
参照图7所示，所述套筒3的侧壁上设置有第二通孔31，所述定位部12和所述卡接部42均位于所述第二通孔31内。第二通孔31的设置，实现了转筒4和主体1连接，且主体1和转筒4可以相对于套筒3转动。
参照图6所示，所述第一通孔11两端为圆孔状，所述第一通孔11中段的截面为正方形，所述膜片组2对称设置于所述第一通孔11中段。
每个所述膜片组2包括16个间隔设置的膜片21，本实施例中，采用损耗低、移相量大、功率容量大的膜片组2，有效拓宽带宽、提高圆极化特性。与膜片21呈45°的线极化波可分解为与膜片21平行和垂直的两正交极化波，膜片21对垂直电矢量呈并联电容特性，使其相位滞后；对水平电矢量呈并联电感特性，使其相位超前。故将膜片组2放置于正交模耦合器与波纹喇叭之间，并使正交模耦合器两端口产生的线极化波均能以与膜片21呈45°的方向入射，轴比指标全频段＜1.5dB。
参照图1所示，一种极化可调Ka超宽频段圆极化器还包括设置于所述设置于所述主体1两端的O型圈6，所述O型圈6的设置用于增加主体1旋转时受到的阻尼。
参照图6所示，所述主体1由两个第一半体拼接而成，所述第一半体上设置有：第一定位柱13；与所述第一定位柱13套接配合的第一定位孔14。
参照图8所示，所述转筒4由两个第二半体拼接而成，所述第二半体上设置有：第二定位柱44；与所述第二定位柱44套接配合的第二定位孔45。所述转筒4外侧设置有刻度线43，用于识别转筒4与套筒3的相对转动角度。
本发明提供的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器的工作原理为：主体1上的定位部12穿过套筒3的第二通孔31与转筒4上的卡接部42配合，而套筒3上的固定针5与转筒4的弧形槽孔41配合，使得转筒4联动主体1相对套筒3进行转动，对称设置的固定针5不仅对弧形槽孔41限位，而且限定了转筒4相对套筒3的转动角度。通过旋转转筒4，调整主体1与套筒3的相对角度，来改变Ka超宽频段馈电网络系统中发射频段与接收频段圆极化特性转换。
本实施例的工作原理和工作过程等内容可以参照前述实施例相应内容。
本说明书中的上述各个实施例之间相同或相似部分可相互参照，每个实施方式重点说明与其他实施方式不同之处，但并不限定它们的不同之处不能相互替换或叠加。
以上实施例仅用以解释说明本发明的技术方案而非对其限制。本领域技术人员应当理解，未脱离本发明精神和范围的任何修改和等同替换，均应落入本发明权利要求的保护范围中。

Claims (8)

1.一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，包括：
主体，其上设置有第一通孔，所述第一通孔内侧间隔设置有膜片组，所述主体上设置有定位部；
套设于所述主体外侧的套筒；
设置于所述套筒外侧且与所述主体联动配合的转筒，所述转筒联动主体相对套筒进行转动，所述转筒上设置有与所述定位部配合的卡接部；
两端固定于所述套筒上的固定针，所述转筒上设置有弧形槽孔，所述固定针与所述槽孔配合。
2.根据权利要求1所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，所述套筒的侧壁上设置有第二通孔，所述定位部和所述卡接部均位于所述第二通孔内。
3.根据权利要求2所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，所述第一通孔两端为圆孔状，所述第一通孔中段的截面为正方形，所述膜片组对称设置于所述第一通孔中段。
4.根据权利要求3所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，每个所述膜片组包括16个间隔设置的膜片。
5.根据权利要求1所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，还包括设置于所述设置于所述主体两端的O型圈。
6.根据权利要求1所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，所述主体由两个第一半体拼接而成，所述第一半体上设置有：第一定位柱；与所述第一定位柱套接配合的第一定位孔。
7.根据权利要求1所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，所述转筒由两个第二半体拼接而成，所述第二半体上设置有：第二定位柱；与所述第二定位柱套接配合的第二定位孔。
8.根据权利要求1所述的一种极化可调Ka超宽频段圆极化器，其特征在于，所述转筒外侧设置有刻度线。
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