本發(fā)明屬于微波天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)的開(kāi)口波導(dǎo)及具該結(jié)構(gòu)的天線子陣、平板天線陣列及帶有極化調(diào)整的平板天線。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、受干擾小等優(yōu)點(diǎn)，隨著全球信息化的高速發(fā)展，越來(lái)越多的信息通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行傳輸，在移動(dòng)載體上隨時(shí)隨地和衛(wèi)星通信，已成為軍民兩用應(yīng)急通信、實(shí)時(shí)通信的迫切需求。車(chē)載(船載或機(jī)載)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)通常又稱(chēng)為“動(dòng)中通”，動(dòng)中通的核心技術(shù)之一就是天線技術(shù)，動(dòng)中通的天線形式包括反射面天線、平板天線、透鏡天線和相控陣天線等。在高速移動(dòng)載體上要保證通信質(zhì)量，不僅僅要求天線有很高的增益，同時(shí)要求系統(tǒng)有極高的對(duì)星速度和對(duì)星精度。反射面天線的主要缺點(diǎn)是體積和重量較大，高速移動(dòng)狀態(tài)下風(fēng)阻很大、對(duì)星速度慢；相控陣天線的缺點(diǎn)是收發(fā)難以共用、電掃描有增益損失、制造及維護(hù)成本高；相對(duì)而言，平板天線具備剖面低、口面效率高、對(duì)星速度快的優(yōu)勢(shì)，特別適合在動(dòng)中通中使用。

現(xiàn)有平板天線的開(kāi)口波導(dǎo)大多采用喇叭結(jié)構(gòu)，喇叭天線的特征是有內(nèi)收的傾斜面，為了保證喇叭天線的增益和帶寬，天線單元必需采用坡度較緩的傾斜面來(lái)實(shí)現(xiàn)其與空氣的阻抗匹配，從而導(dǎo)致天線的剖面高度比較大，厚度較厚，天線的重量也比較重。另外，喇叭天線輻射端口尺寸較大，導(dǎo)致其輻射波瓣圖的副瓣較差。

平板天線根據(jù)任意極化波可由兩個(gè)正交的線極化波合成的理論，通過(guò)控制兩個(gè)正交線極化波的幅度和相位，可以獲得任意極化的合成波，因此傳統(tǒng)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)饋電波導(dǎo)方式不再適用于平板天線，如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)極化調(diào)整是該類(lèi)天線的核心技術(shù)之一。通常電視直播衛(wèi)星和通信廣播衛(wèi)星都工作在雙線極化或雙圓極化狀態(tài)，而目前的平板陣列天線大多工作在單線極化或單圓極化狀態(tài)，為實(shí)現(xiàn)雙極化接收往往需要旋轉(zhuǎn)整個(gè)天線面板，或者用兩個(gè)天線分別收發(fā)兩路極化信號(hào)，這兩種方法要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能實(shí)現(xiàn)雙極化同時(shí)兼容，要么天線制造成本高、等效口面效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提出一種新型的開(kāi)口波導(dǎo)、天線子陣、平板天線陣列及對(duì)應(yīng)的帶有極化調(diào) 整的平板天線，大大減小現(xiàn)有平板天線的厚度，減輕其重量，同時(shí)還能保證天線的增益和帶寬，并能實(shí)現(xiàn)電磁波極化方向自動(dòng)調(diào)整。具體發(fā)明內(nèi)容如下：

首先，本發(fā)明提出了一種具有新型結(jié)構(gòu)的開(kāi)口波導(dǎo)。

開(kāi)口波導(dǎo)包括波導(dǎo)開(kāi)口、第一極化選擇腔和第二極化選擇腔、第一極化連接口和第二極化連接口；波導(dǎo)開(kāi)口用于接收和發(fā)射極化信號(hào)，第一極化選擇腔和第二極化用于極化選擇饋電，第一極化連接口位于第一極化選擇腔的一側(cè)壁上，連接第一極化選擇腔和信號(hào)傳輸通道，第二極化連接口位于第二極化選擇腔的一側(cè)壁上，連接第二極化選擇腔和信號(hào)傳輸通道；從上至下依次連接，內(nèi)徑逐漸縮小，并在開(kāi)口波導(dǎo)的開(kāi)口面與第一極化連接口之間及第一極化連接口與第二極化連接口之間各形成一層臺(tái)階結(jié)構(gòu)，用于平滑波導(dǎo)開(kāi)口與外部空氣的阻抗匹配；垂直壁的設(shè)計(jì)還能有效減小其開(kāi)口波導(dǎo)的厚度。

進(jìn)一步，波導(dǎo)開(kāi)口、第一極化選擇腔和第二極化選擇腔的橫截面呈圓形、軸對(duì)稱(chēng)多邊形、或與軸對(duì)稱(chēng)多邊形對(duì)應(yīng)帶有倒角的形狀；且各橫截面的形狀不要求一致。

進(jìn)一步，在第一極化選擇腔和/或第二極化選擇腔的內(nèi)腔壁內(nèi)徑至少可以有兩種，且從上往下逐漸減小，從而形成至少一層用于平滑匹配開(kāi)口波導(dǎo)與外部空氣間阻抗的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。以臺(tái)階結(jié)構(gòu)為界線的相鄰內(nèi)腔壁的橫截面的形狀至少有一種，可以是圓形、軸對(duì)稱(chēng)多邊形、或與軸對(duì)稱(chēng)多邊形對(duì)應(yīng)帶有倒角的形狀。

進(jìn)一步，第一極化選擇腔和第二極化選擇腔分別為水平極化選擇腔和垂直極化選擇腔，或分別為垂直極化選擇腔和水平極化選擇腔。

進(jìn)一步，為拓寬頻帶，在與水平極化連接口對(duì)應(yīng)的水平極化選擇腔內(nèi)腔壁上至少設(shè)有一個(gè)用于拓寬頻帶的干擾凸起；這種干擾凸起可設(shè)計(jì)成邊脊結(jié)構(gòu)，其橫截面可以是梯形、三角形、半圓形、弧形，還可以帶狀凸起或其它結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，第二極化選擇腔內(nèi)腔壁的橫截面形狀可設(shè)計(jì)成比較規(guī)整的形狀，優(yōu)選為倒角矩形。這相對(duì)于帶有45°傾斜反射邊結(jié)構(gòu)的極化選擇腔具有更寬的帶寬，且加工工藝更簡(jiǎn)單和生產(chǎn)成本更低。

進(jìn)一步，波導(dǎo)開(kāi)口的開(kāi)口優(yōu)選亞波長(zhǎng)口徑。

其次，本發(fā)明還提出一種基于具有上述特征的開(kāi)口波導(dǎo)的天線子陣。

天線子陣包括偶數(shù)個(gè)具有上述任一項(xiàng)特征的開(kāi)口波導(dǎo)單元，及與開(kāi)口波導(dǎo)連接的第一信號(hào)傳輸通道和第二信號(hào)傳輸通道；各信號(hào)傳輸通道至少包括一個(gè)一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)，其三叉口部位的左右支路上包括至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)的緩變臺(tái)階，用于實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)阻抗的變換和阻抗匹配。

再次，本發(fā)明還提出具有上述特征的天線子陣的平板天線陣列。

平板天線陣列包括具有上述任意一種特征的天線子陣至少一個(gè)，分別連接第一信號(hào)傳輸 通道和第二信號(hào)傳輸通道的第一信號(hào)傳輸主通道和第二信號(hào)傳輸主通道，以及分別位于第一信號(hào)傳輸主通道和第二信號(hào)傳輸主通道末端的第一極化信號(hào)總饋電端口和第二極化信號(hào)總饋電端口；第一極化信號(hào)總饋電端口和第二極化信號(hào)總饋電端口與后端電路連接，主傳輸通道包括多級(jí)一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)。信號(hào)傳輸主通道中的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)的三叉口部位的左右支路上包括至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)的緩變臺(tái)階。

進(jìn)一步，信號(hào)傳輸主通道中的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)呈“T”字形、“工”字形、“Y”字形結(jié)構(gòu)。其中，“T”字形結(jié)構(gòu)的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)的頂部中間部分平滑且無(wú)凸起，并在左右支路上包括至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)的緩變臺(tái)階。這相比現(xiàn)有技術(shù)中采用尖銳凸起部分的一分二功率分配網(wǎng)絡(luò)，能效的阻抗變換和阻抗匹配，并具有更寬的腔壁，更通暢的傳輸通道和更簡(jiǎn)單的加工工藝。

進(jìn)一步，信號(hào)傳輸主通道中的主傳輸通道的直角部位采用由至少一個(gè)由緩變臺(tái)階形成的反射結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的這種反射面設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的在直角彎處采用45°反射面相比，具有更寬的帶寬和更通暢的傳輸通道。

最后，本發(fā)明提出了一種帶有極化調(diào)整的平板天線。

帶有極化調(diào)整的平板天線，包括具有上述任一項(xiàng)特征的平板天線陣列和位于平板天線陣列和后端射頻電路之間的極化調(diào)整裝置；極化調(diào)整裝置包括極化合成器和取極化器，極化合成器和取極化器分別設(shè)有一個(gè)公共口和兩路極化連接口，極化合成器和取極化器通過(guò)公共口直接相連，取極化器可沿軸線旋轉(zhuǎn)；極化合成器的兩路極化連接口分別與平板天線陣列的第一極化信號(hào)總饋電端口和第二極化信號(hào)總饋電端口連接；取極化器的兩路極化連接口至少有一路與后端射頻電路連接。

進(jìn)一步，極化調(diào)整裝置還包括位于極化合成器和取極化器的公共口之間的波導(dǎo)管，波導(dǎo)管的形狀為圓形或中心對(duì)稱(chēng)多邊形；波導(dǎo)管與取極化器連接。

進(jìn)一步，帶有極化調(diào)整的平板天線還包括與波導(dǎo)管連接的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)波導(dǎo)管和取極化器旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步，極化合成器采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn)，兩路極化口傳輸?shù)臉O化分量相互正交，當(dāng)天線工作于接收狀態(tài)時(shí)進(jìn)行極化合成，當(dāng)天線工作于發(fā)射狀態(tài)時(shí)進(jìn)行極化分解；所述取極化器采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)平板天線工作于單極化模式時(shí)取極化器的任一路極化連接口和后端射頻電路相連，當(dāng)平板天線工作于雙極化模式時(shí)取極化器的兩路極化連接口均與后端射頻電路相連。

有益效果：

本發(fā)明具備主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1)本發(fā)明中的天線開(kāi)口波導(dǎo)采用垂直壁設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的喇叭形的開(kāi)口波導(dǎo)相比厚度更薄，重量更輕，且副瓣參數(shù)性能較好；對(duì)應(yīng)的，采用該開(kāi)口波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的天線陣列、平板天線也具有更薄的厚度，更輕的重量，從而也提高了使用的范圍和便利性。

2)本發(fā)明中天線開(kāi)口波導(dǎo)及與其對(duì)應(yīng)的天線子陣、天線陣列和平板天線中的內(nèi)腔壁的內(nèi)徑逐漸縮小，有效地平滑阻抗；結(jié)合多個(gè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步有效的實(shí)現(xiàn)阻抗變換和阻抗匹配。

3)本發(fā)明中天線開(kāi)口波導(dǎo)內(nèi)采用的干擾凸起結(jié)構(gòu)，及第二選擇腔的帶有倒角形狀的矩形橫截面均能有效的拓寬頻帶帶寬，且制作工藝也較為簡(jiǎn)單。

4)本發(fā)明中天線陣列和平板天線中的傳輸通道中采用緩變臺(tái)階結(jié)構(gòu)及直角處臺(tái)階反射結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)具有更寬的腔壁，更通暢的傳輸通道和更簡(jiǎn)單的加工工藝；不僅能效的阻抗變換和阻抗匹配，還能拓寬頻帶帶寬，且對(duì)加工精度要求更低，制造成本也更低。

5)本發(fā)明中平板天線的極化調(diào)整僅需極少量的微波無(wú)源器件就可以實(shí)現(xiàn)雙極化收發(fā)，相比傳統(tǒng)的機(jī)械極化調(diào)整手段更自動(dòng)完成，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易操作；相比傳統(tǒng)的電路極化調(diào)整手段相比可同時(shí)實(shí)現(xiàn)收發(fā)共用。

6)采用本發(fā)明中帶有極化調(diào)整的平板天線可以避免旋轉(zhuǎn)天線面板或在面板內(nèi)加裝極化柵，極化調(diào)整方法控制簡(jiǎn)單、可靠，僅需要旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置即可實(shí)現(xiàn)極化調(diào)整，制造成本很低，且易于批量化。

7)采用本發(fā)明中帶有極化調(diào)整的平板天線在極化調(diào)整上性能更優(yōu)異，其極化隔離度設(shè)計(jì)值增益可達(dá)40dB，已加工的樣機(jī)實(shí)測(cè)值增益達(dá)30dB以上。

附圖說(shuō)明

圖1帶有極化調(diào)整的平板天線的原理框圖

圖2開(kāi)口波導(dǎo)立體圖

圖3開(kāi)口波導(dǎo)結(jié)構(gòu)剖面圖

圖4具有四個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的天線子陣的分解圖

圖5天線子陣第二層的側(cè)視圖

圖6天線子陣第二層的背面?zhèn)纫晥D

圖7天線子陣第二層的背面平視圖

圖8天線子陣第三層的俯視圖

圖9天線子陣第三層的側(cè)視圖

圖10天線子陣第三層的背視圖

圖11天線子陣第四層的正面?zhèn)纫晥D

圖12天線子陣第四層的背面?zhèn)纫晥D

圖13天線子陣第四層的背視圖

圖14天線子陣第五層的俯視圖

圖15天線子陣第五層的側(cè)視圖

圖16平板天線陣列的側(cè)視圖

圖17平板天線陣列第一層的側(cè)視圖

圖18平板天線陣列第二層的俯視圖

圖19平板天線陣列第二層的背面?zhèn)纫晥D

圖20平板天線陣列第二層的后視圖

圖21平板天線陣列第三層的俯視圖

圖22平板天線陣列第三層的側(cè)視圖

圖23平板天線陣列第三層的后視圖

圖24平板天線陣列第四層的俯視圖

圖25平板天線陣列第四層的背面?zhèn)纫晥D

圖26平板天線陣列第四層的后視

圖27平板天線陣列第五層的俯視圖

圖28平板天線陣列第五層的側(cè)視圖；

圖29帶有極化調(diào)整的平板天線結(jié)構(gòu)示意圖

圖30平板天線陣列背面結(jié)構(gòu)示意圖

圖31極化合成OMT和取極化OMT結(jié)構(gòu)示意圖

圖32本發(fā)明實(shí)施方式中一典型頻點(diǎn)方向圖

圖33本發(fā)明實(shí)施方式中整個(gè)頻段內(nèi)主極化和交叉極化對(duì)比情況

具體實(shí)施方式

結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖1-33對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)例作進(jìn)一步詳細(xì)具體說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種帶有極化調(diào)整的平板天線的優(yōu)選實(shí)施例的原理框圖。其包括雙極化天線陣列1、信號(hào)傳輸通道2、極化合成器3、波導(dǎo)管4、取極化器5。雙極化天線陣列1由至少1個(gè)雙極化天線單元構(gòu)成，具體數(shù)量取決于不同系統(tǒng)的指標(biāo)要求，雙極化天線陣列1可以實(shí)現(xiàn)正交線極化的收發(fā)，分別定義為垂直極化和水平極化。

如圖2所示，本實(shí)施例的開(kāi)口波導(dǎo)11采用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上可將其看為正交模式耦合器(Ortho-Mode Transducer，OMT)，輻射口為正交模式耦合器的波導(dǎo)開(kāi)口，可以傳輸兩路正交線極化信號(hào)；波導(dǎo)開(kāi)口的口徑優(yōu)選亞波長(zhǎng)口徑。

結(jié)合如圖2至圖15所示，開(kāi)口波導(dǎo)具體包括波導(dǎo)開(kāi)口111、第一極化選擇腔2101和第二極化選擇腔2201、第一極化連接口2102和第二極化連接口2202；波導(dǎo)開(kāi)口111用于接收和發(fā)射極化信號(hào)，第一極化選擇腔2101和第二極化用于極化選擇饋電，第一極化連接口2102位于第一極化選擇腔2101的一側(cè)壁上，連接第一極化選擇腔2101和信號(hào)傳輸通道，第二極化連接口2202位于第二極化選擇腔2201的一側(cè)壁上，連接第二極化選擇腔2201和信號(hào)傳輸通道；波導(dǎo)開(kāi)口111、第一極化選擇腔2101和第二極化選擇腔2201從上至下依次連接，各內(nèi)腔壁呈垂直設(shè)計(jì)，無(wú)傾斜部分，如本實(shí)施例中的金屬垂直壁121，且各內(nèi)腔壁內(nèi)徑逐漸縮小；在波導(dǎo)開(kāi)口111與第一極化選擇腔2101之間有一層臺(tái)階結(jié)構(gòu)131，在第一極化選擇腔2101和第二極化選擇腔2201之間有一層臺(tái)階結(jié)構(gòu)2140，本實(shí)施例中，臺(tái)階結(jié)構(gòu)131的形狀與波導(dǎo)開(kāi)口111形狀近似一致，均為帶有倒角的正方形，臺(tái)階結(jié)構(gòu)2140的形狀是帶有倒角的矩形。

傳統(tǒng)的采用喇叭結(jié)構(gòu)開(kāi)口波導(dǎo)的平板衛(wèi)星天線一方面厚度較厚，重量較重；另一方面因?yàn)槔忍炀€輻射端口尺寸較大，導(dǎo)致其輻射波瓣圖的副瓣較差，本發(fā)明提出新型垂直壁結(jié)構(gòu)的開(kāi)口波導(dǎo)能較好的解決此問(wèn)題。

當(dāng)然，根據(jù)需求，波導(dǎo)開(kāi)口、第一極化選擇腔和第二極化選擇腔的橫截面的形狀本身可以不一致，可以是圓形、軸對(duì)稱(chēng)多邊形、或與軸對(duì)稱(chēng)多邊形對(duì)應(yīng)帶有倒角的形狀等。

在第一極化選擇腔和/或第二極化選擇腔的內(nèi)腔壁內(nèi)徑至少可以有兩種，且從上往下逐漸減小，從而形成至少一層用于平滑匹配開(kāi)口波導(dǎo)與外部空氣間阻抗的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，即在一個(gè)選擇腔里自身就可以形成多個(gè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步優(yōu)化阻抗匹配，也能使的天線板更薄。對(duì)應(yīng)的，第一極化選擇腔和/或第二極化選擇腔的內(nèi)腔壁橫截面的形狀至少有一種，可以是圓形、軸對(duì)稱(chēng)多邊形、或與軸對(duì)稱(chēng)多邊形對(duì)應(yīng)帶有倒角的形狀等。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中第一極化選擇腔2101為水平極化選擇腔2101，第二極化選擇腔2202 為垂直極化選擇腔2202；其中，波導(dǎo)開(kāi)口111和水平的橫截面采用的是帶有倒角的正方形，垂直極化選擇腔內(nèi)腔壁的橫截面形狀采用比較規(guī)整的帶有倒角的矩形，這種設(shè)計(jì)具有更簡(jiǎn)單的加工工藝和更低的生產(chǎn)成本。

為進(jìn)一步拓寬頻帶，在與水平極化連接口對(duì)應(yīng)的水平極化選擇腔內(nèi)腔壁上至少設(shè)有一個(gè)用于拓寬頻帶的干擾凸起。這種干擾凸起還可設(shè)計(jì)成邊脊結(jié)構(gòu)，其橫截面可以是梯形、三角形、半圓形、弧形等，還可以設(shè)計(jì)成帶狀結(jié)構(gòu)或其它。如圖2所示，本實(shí)施中的第一極化選擇腔2101內(nèi)的設(shè)計(jì)了兩個(gè)干擾凸起，橫截面為梯形的邊脊凸起結(jié)構(gòu)2110和帶狀凸起結(jié)構(gòu)2150。

圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例中的天線子陣的分解圖。本實(shí)施例中天線子陣由四個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)單元構(gòu)成，包含第一層100、第二層210、第三層211、第四層220和第五層221。

第一層100的開(kāi)口波導(dǎo)11是對(duì)稱(chēng)的正方形，因此能夠接收或發(fā)射雙極化電磁波。第一層100的腔壁是垂直壁121，在開(kāi)口下方一定距離處設(shè)有帶有倒角的正方形臺(tái)階結(jié)構(gòu)131，這里需要指出的是該臺(tái)階結(jié)構(gòu)還可以是圓形、八邊形等其他形狀，141是開(kāi)口波導(dǎo)11的內(nèi)開(kāi)口。

圖5至圖7分別是圖4中第二層210的俯視圖，背面?zhèn)纫晥D和背面平視圖；圖8至圖10分別是圖4中第三層211的俯視圖，側(cè)視圖和背視圖。

第二層210與第三層211合在一起形成水平極化選擇腔2101、水平極化信號(hào)通道口2102和四個(gè)天線單元的水平極化信號(hào)波導(dǎo)通道。兩個(gè)相鄰開(kāi)口波導(dǎo)的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)通道2103和波導(dǎo)通道2104匯集于波導(dǎo)通道2105，形成一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)。天線子陣的另外兩個(gè)相鄰單元的水平極化信號(hào)通過(guò)該一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的鏡像波導(dǎo)通道與前兩個(gè)天線單元的信號(hào)匯集于“工”字形一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)2106，并通過(guò)波導(dǎo)通道2107匯集于上一層網(wǎng)絡(luò)。

圖9顯示在第三層211的水平極化信號(hào)通道口2102對(duì)面有一個(gè)梯形的脊2110，主要起拓寬頻帶的作用。

圖11至圖13分別是圖4中第四層220的俯視圖、背面?zhèn)纫晥D和背面平視圖，圖14至圖15分別是圖4中第五層221的俯視圖和側(cè)視圖。第四層220與第五層221合在一起形成垂直極化選擇腔2201、垂直極化信號(hào)通道口2202和四個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)單元的垂直極化信號(hào)波導(dǎo)通道。兩個(gè)相鄰天線單元的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)通道2103和波導(dǎo)通道2104匯集于波導(dǎo)通道2105，形成一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)。天線子陣的另外兩個(gè)相鄰單元的垂直極化信號(hào)通過(guò)該一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)的鏡像波導(dǎo)通道與前兩個(gè)天線單元的信號(hào)匯集于“T”字形一分二波導(dǎo)功分結(jié)構(gòu)2206，并通過(guò)波導(dǎo)通道2207匯集于上一層網(wǎng)絡(luò)。

值得指出的是，本發(fā)明中天線單元的垂直極化選擇腔2201是比較規(guī)整的矩形結(jié)構(gòu)，相比于帶有45°傾斜反射邊結(jié)構(gòu)的垂直極化選擇腔，本發(fā)明中的垂直極化選擇腔具有更寬的帶寬， 更簡(jiǎn)單的加工工藝和更低的生產(chǎn)成本。

下面結(jié)合平板天線陣列進(jìn)一步解釋雙極化電磁波信號(hào)的傳輸過(guò)程。

圖16是本發(fā)明中平板天線面板的一個(gè)具體實(shí)例，該天線面板包含16個(gè)天線子陣，共64個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)天線單元。圖17是該面板的第一層1，圖18是該面板的第二層21的俯視圖，圖19是第二層21的背面?zhèn)纫晥D，圖20是第二層21的后視圖。圖21至圖23分別是圖16第三層的俯視圖、側(cè)視圖和后視圖；第一層1的背面與第二層的上平面結(jié)合在一起，構(gòu)成整個(gè)天線面板的第一部分；第二層背面與第三層的上平面壓合在一起形成水平極化選擇空腔和水平極化信號(hào)傳輸通道。

下面就圖20說(shuō)明水平極化信號(hào)在第二、三層壓合而成的波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過(guò)程。首先從天線陣列左上角第一個(gè)天線子陣開(kāi)始，該天線子陣左上角第一個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)天線單元在接收到雙極化電磁信號(hào)后，在極化選擇腔2101內(nèi)經(jīng)過(guò)水平極化選擇后進(jìn)入水平極化信號(hào)通道口2102，然后通過(guò)波導(dǎo)2103進(jìn)入第一級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2105，下方相鄰天線單元的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2104也進(jìn)入第一級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2105，并與之前的信號(hào)進(jìn)行疊加混合；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)進(jìn)入“工”字形的第二級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2106；同理，該天線子陣右側(cè)的兩個(gè)天線單元也將篩選出的水平極化信號(hào)匯入該“工”字形功分網(wǎng)絡(luò)2106，并與左側(cè)通道2105進(jìn)入的水平極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2107進(jìn)入“T”字形第三級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2109；同理，該天線子陣下側(cè)的四單元天線子陣也將篩選出的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2108匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2109，并與上側(cè)通道2107進(jìn)入的水平極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2110進(jìn)入“T”字形第四級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2111；同理，該天線子陣右側(cè)的兩個(gè)天線子陣也將篩選出的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2112匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2111，并與左側(cè)通道2110進(jìn)入的水平極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2113進(jìn)入“T”字形第五級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2115；同理，以波導(dǎo)通道2116中軸線為中心線的下側(cè)四個(gè)天線子陣也將篩選出的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2114匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2115，并與上側(cè)通道2113進(jìn)入的水平極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2116行進(jìn)，在經(jīng)過(guò)直角彎2117和波導(dǎo)2118后匯入“T”字形第六級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2120；同理，以波導(dǎo)通道2121中軸線為中心線的下側(cè)八個(gè)天線子陣也將篩選出的水平極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2119匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2120，并與上側(cè)通道2118進(jìn)入的水平極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的水平極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2121進(jìn)入水平極化總饋電端口2130。

圖24至圖26分別是天線面板第四層22的俯視圖、背面?zhèn)纫晥D和后視圖。圖27至圖28分別是第五層的俯視圖和側(cè)視圖。第四層22的背面與第五層的上平面壓合在一起，形成垂直 極化選擇空腔和垂直極化信號(hào)傳輸通道。

下面就圖26說(shuō)明垂直極化信號(hào)在第四、五層壓合而成的波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過(guò)程。首先從天線面板左上角第一個(gè)天線子陣開(kāi)始，該天線子陣左上角第一個(gè)開(kāi)口波導(dǎo)天線單元在接收到雙極化電磁信號(hào)后，在極化選擇腔2201內(nèi)經(jīng)過(guò)垂直極化選擇后進(jìn)入垂直極化信號(hào)通道口2202，然后通過(guò)波導(dǎo)2203進(jìn)入“T”字形第一級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2205；同理，右側(cè)相鄰天線單元的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2204也匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2205，并與之前的信號(hào)進(jìn)行疊加混合；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)進(jìn)入“Y”字形的第二級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2206；同理，該天線子陣下側(cè)的兩個(gè)天線單元也將篩選出的垂直極化信號(hào)匯入該“Y”字形功分網(wǎng)絡(luò)2206，并與上側(cè)通道2205進(jìn)入的垂直極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2207進(jìn)入“T”字形第三級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2209；同理，該天線子陣右側(cè)的四單元天線子陣也將篩選出的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2208匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2209，并與左側(cè)通道2207進(jìn)入的垂直極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2210進(jìn)入“T”字形第四級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2212；同理，該天線子陣下側(cè)的兩個(gè)天線子陣也將篩選出的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2211匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2212，并與上側(cè)通道2210進(jìn)入的垂直極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2213行進(jìn)，在經(jīng)過(guò)直角彎2214和波導(dǎo)2215后進(jìn)入“T”字形第五級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2117；同理，以波導(dǎo)通道2218中軸線為中心線的下側(cè)四個(gè)天線子陣也將篩選出的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2216匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2217，并與上側(cè)通道2215進(jìn)入的垂直極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2218行進(jìn)，在經(jīng)過(guò)直角彎2219和波導(dǎo)2220后匯入“T”字形第六級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2222；同理，以波導(dǎo)通道2223中軸線為中心線的下側(cè)八個(gè)天線子陣也將篩選出的垂直極化信號(hào)通過(guò)波導(dǎo)2221匯入該“T”字形功分網(wǎng)絡(luò)2222，并與上側(cè)通道2220進(jìn)入的垂直極化信號(hào)進(jìn)行混合疊加；疊加后的垂直極化信號(hào)沿著波導(dǎo)2223進(jìn)入垂直極化總饋電端口2230。

本發(fā)明中水平極化信號(hào)和垂直極化信號(hào)波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)主要是“T”字形一分二功分網(wǎng)絡(luò)，主干通道中“T”字形波導(dǎo)的頂部不含凸起部分，由兩個(gè)較長(zhǎng)臺(tái)階實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)阻抗變換和阻抗匹配，例如水平極化信號(hào)通道中第六級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2120和垂直極化信號(hào)通道中第六級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2222和第五級(jí)一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)2217。相比于具有尖銳凸起部分的一分二波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明中的波導(dǎo)功分網(wǎng)絡(luò)具有更寬的腔壁，更通暢的傳輸通道和更簡(jiǎn)單的加工工藝。

本發(fā)明中垂直極化信號(hào)傳輸主通道在直角彎2219及其鏡像位置處采用了具有兩個(gè)臺(tái)階的反射面，與傳統(tǒng)直角彎處采用45°反射面相比，本發(fā)明公布的反射面設(shè)計(jì)方法具有更寬的 帶寬和更通暢的傳輸通道。該反射面可采用至少一個(gè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，優(yōu)選兩個(gè)臺(tái)階或者更多個(gè)臺(tái)階。

下面結(jié)合圖1、圖29、圖30和圖31與具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明所公開(kāi)的極化調(diào)整方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖29中信號(hào)傳輸通道2包括位于上層的水平極化信號(hào)傳輸通道21和位于下層的垂直極化信號(hào)傳輸通道22，其中所有雙極化天線單元11的水平極化饋電口2102與水平極化信號(hào)傳輸通道21連接，垂直極化饋電口2202和垂直極化信號(hào)傳輸通道22連接。雙極化天線單元11的波導(dǎo)開(kāi)口111中傳輸?shù)乃骄€極化信號(hào)和垂直極化信號(hào)分別經(jīng)水平極化饋電口2102和垂直極化饋電口2202送至水平極化信號(hào)傳輸通道21和垂直極化信號(hào)傳輸通道22。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中分為兩層的信號(hào)傳輸通道2，其可以根據(jù)需要作不同設(shè)計(jì)，即上層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為垂直極化信號(hào)傳輸通道22、下層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為水平極化信號(hào)傳輸通道21，只要和雙極化天線單元11的上下層極化方式對(duì)應(yīng)即可。

結(jié)合圖1、圖29、圖30和圖31，天線陣面的背面設(shè)有水平極化信號(hào)總饋電端口2130和垂直極化信號(hào)總饋電端口2230，水平極化信號(hào)經(jīng)水平極化信號(hào)傳輸通道21最終匯聚于水平極化信號(hào)總饋電端口2130，垂直極化信號(hào)經(jīng)垂直極化信號(hào)傳輸通道22最終匯聚垂直極化信號(hào)總饋電端口2230。水平極化信號(hào)總饋電端口2130與極化合成器3的第一路極化連接口31相連，垂直極化信號(hào)總饋電端口2230與極化合成器3的第二路極化連接口32相連；極化合成器3采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn)，兩路極化連接口傳輸?shù)臉O化分量相互正交，極化合成器3固定在天線陣面的背面，極化合成器3設(shè)有公共口33。取極化器5固定在天線陣面的背面，取極化器5設(shè)有第一路極化連接口51、第二路極化連接口52和公共口53。取極化器5的公共口53與極化合成器3的公共口33之間連接波導(dǎo)管4。取極化器5的公共口53外周采用軸承套接旋轉(zhuǎn)裝置6，旋轉(zhuǎn)裝置6可驅(qū)動(dòng)取極化器5沿波導(dǎo)管4的軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)裝置6采用現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)裝置，通常由電機(jī)帶動(dòng)通過(guò)同步帶、齒輪、蝸輪蝸桿或其它傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此不展開(kāi)贅述。

取極化器5采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn)，取極化器5的第一路極化連接口51和第二路極化連接口52與后端射頻電路相連接。需要說(shuō)明的是，在單極化模式時(shí)第一路極化連接口51或第二路極化連接口52中僅需要任意一路極化連接口與后端射頻電路相連接；在雙極化模式時(shí)，則兩路極化連接口均與后端射頻電路相連接。

圖3至圖5中的雙箭頭表示電場(chǎng)方向。本發(fā)明中，平板天線在接收狀態(tài)下極化合成器3上的第一路極化連接口31和第二路極化連接口32作為信號(hào)輸入口，取極化器5上的第一路極化連接口51和第二路極化連接口52作為信號(hào)輸出口；在發(fā)射狀態(tài)下，則相反，極化合成 器3上的第一路極化連接口31和第二路極化連接口32作為信號(hào)輸出口，取極化器5上的第一路極化連接口51和第二路極化連接口52作為信號(hào)輸入口。

如圖1、29、30、31所示，接收時(shí)，水平極化信號(hào)和垂直極化信號(hào)經(jīng)雙極化天線單元11的水平極化饋電口2102和垂直極化饋電口2202分別送至水平極化信號(hào)傳輸通道21和垂直極化信號(hào)傳輸通道22，水平線極化信號(hào)經(jīng)水平極化信號(hào)傳輸通道21最終匯聚于水平極化信號(hào)總饋電端口2130，進(jìn)入極化合成器3的第一路極化連接口31，垂直極化信號(hào)經(jīng)垂直極化信號(hào)傳輸通道22最終匯聚于垂直極化信號(hào)總饋電端口2230，進(jìn)入極化合成器3的第二路極化連接口32，然后在在極化合成器的公共口33重新合成。如果需要傳輸線極化信號(hào)，需要合理設(shè)計(jì)水平極化信號(hào)傳輸通道21和垂直極化信號(hào)傳輸通道22，令兩路極化信號(hào)從雙極化天線單元的波導(dǎo)開(kāi)口111傳輸至極化合成器的公共口33的插損和相移一致，則自由空間信號(hào)在極化合成器的公共口33復(fù)原；如果需要傳輸圓極化信號(hào)，需要合理設(shè)計(jì)兩路信號(hào)傳輸通道21和22，令兩路信號(hào)從雙極化天線單元波導(dǎo)開(kāi)口111傳輸至極化合成器公共口33的插損一致、而相位差90°，則圓極化信號(hào)在極化合成器公共口33合成含原圓極化信息的線極化信號(hào)。

合成的信號(hào)經(jīng)波導(dǎo)管4被送至取極化器5的公共口53，通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置6的控制，(使取極化器與極化合成器的電極化方向相同，接收信號(hào)最強(qiáng))將取極化器5沿波導(dǎo)管4的軸線旋轉(zhuǎn)，在單極化工作模式時(shí)，合成的信號(hào)會(huì)在取極化器5的極化連接口51或52檢出，輸出到后端射頻電路；在雙極化工作模式時(shí)，合成的兩路正交極化信號(hào)會(huì)分別在取極化器的第一路極化連接口51和第二路極化連接口52分別檢出，輸出到后端射頻電路。發(fā)射時(shí)，過(guò)程相反。

在另一實(shí)施例中，極化合成器3和取極化器5可直接連接，合成的信號(hào)直接經(jīng)極化合成器3的公共口33送至取極化器5的公共口53，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，無(wú)需設(shè)置波導(dǎo)管4。

在上述實(shí)施例中，極化調(diào)整裝置可選擇由伺服電機(jī)控制的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置自動(dòng)或直接手動(dòng)調(diào)整，帶動(dòng)取極化器旋轉(zhuǎn)，使得取極化器中所能傳播的電磁波能量最大。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1單線極化信號(hào)接收

來(lái)波方向?yàn)閱尉€極化E，極化方向任意，該線極化波可以按雙極化輻射單元兩路極化方向分解為兩路同相線極化分量，分別為水平極化分量E_h和垂直極化分量E_v，雙極化天線單元11接收到的水平極化分量E_h經(jīng)位于單元下面水平極化饋電口2102送至水平極化信號(hào)傳輸通道21，最終匯總到水平極化信號(hào)總饋電端口2130并傳送至極化合成器3，同樣雙極化天線單元11接收到的垂直極化分量E_v經(jīng)單元下的垂直極化饋電口2202送至垂直極化信號(hào)傳輸通道22，最終匯總到垂直極化信號(hào)總饋電端口2230并傳送至極化合成器3。

通過(guò)合理設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道，使得從雙極化天線單元波導(dǎo)開(kāi)口111到極化合成器公共口33的兩路極化分量的插損和相位一致，這樣在極化合成器的公共口33，兩路極化分量重新合成，自由空間信號(hào)得到復(fù)原。復(fù)原后的信號(hào)經(jīng)波導(dǎo)管4送至取極化器5的公共口，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn)，將復(fù)原后的信號(hào)檢出，經(jīng)取極化器5的任一路極化連接口51或52傳送至后端射頻電路，完成信號(hào)的接收。

實(shí)施例2單線極化信號(hào)發(fā)射

和單線極化接收過(guò)程相反，此后端射頻電路提供的發(fā)射信號(hào)經(jīng)取極化器5的某一路極化連接口51或52送至其公共口53，經(jīng)波導(dǎo)管4送至極化合成器3的公共口，此時(shí)極化合成器3起到極化分解的作用，發(fā)射信號(hào)分解為兩路正交的線極化信號(hào)分別經(jīng)極化合成器3的兩路極化連接口32和33進(jìn)入水平極化信號(hào)總饋電端口2130和垂直極化信號(hào)總饋電端口2230，經(jīng)極化信號(hào)傳輸通道分配送至雙極化天線單元11，并在各雙極化天線單元波導(dǎo)開(kāi)口111面處重新合成，從而完成信號(hào)的發(fā)射。

實(shí)施例3單圓極化信號(hào)接收

來(lái)波方向?yàn)閱螆A極化波E，極化旋向任意，和單線極化接收類(lèi)似，該圓極化波可以分解為水平極化分量E_h和垂直極化分量E_v，E_h和E_v兩路極化分量幅度相等，相位相差90°，所有雙極化天線單元11接收到的水平極化分量E_h經(jīng)水平極化信號(hào)傳輸通道21匯聚到水平極化信號(hào)總饋電端口2130，同時(shí)垂直極化分量E_v也在垂直極化信號(hào)總饋電端口2230匯聚。

水平極化信號(hào)總饋電端口2130和垂直極化信號(hào)傳輸通道2230總口分別和極化合成器的第一路極化連接口31和第二路極化連接口32相連，通過(guò)合理設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道，使得從雙極化天線單元11公共口面到極化合成器公共口面的插損一致、相位相差90°(用來(lái)補(bǔ)償單元口面分解的兩路分量相差)，這樣在極化合成器的公共口33兩路極化同相疊加，合成為線極化信號(hào)，經(jīng)波導(dǎo)管4送至取極化器5的公共口53，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn)，將合成后的信號(hào)檢出，經(jīng)取極化器5的某一路極化連接口51或52送至后端射頻電路，完成信號(hào)的接收。

實(shí)施例4單圓極化信號(hào)發(fā)射

由于收發(fā)天線的互易性，單圓極化發(fā)射是其接收的逆過(guò)程，這里不再贅述。需要指出的是，發(fā)射狀態(tài)時(shí)，極化合成器3起著極化分解的作用，而雙極化天線單元11起著極化合成的作用。

實(shí)施例5雙線極化接收

假定來(lái)波為兩路正交線極化信號(hào)E₁和E₂，和單線極化接收類(lèi)似，E₁可以分解為E_1v和E_1h兩路分量，E₂可以分解為E_2v和E_2h分量，其中E_1h和E_2h分量最終匯聚至水平極化信號(hào)總饋電端口2130，E_1v和E_2v分量最終匯聚至垂直極化信號(hào)總饋電端口2230。

水平極化信號(hào)總饋電端口2130和垂直極化信號(hào)總饋電端口2230分別和極化合成器的第一路極化連接口31和第二路極化連接口32相連，通過(guò)合理設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道，使得從單元輻射口面到極化合成器公共口面的插損和相位一致，這樣在極化合成器的公共口33，E_1v和E_1h重新合成得到E₁，E_2v和E_2h重新合成得到E₂，在波導(dǎo)管4中E₁和E₂分量保持正交。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn)取極化器5，將E₁檢出送至取極化器5的某一路極化連接口51或52，極化器5的另一路極化E₂同時(shí)被檢出，被送至取極化器的另一路極化連接口52或51，然后傳送至后端射頻電路，這樣完成了雙線極化信號(hào)的接收。

實(shí)施例6雙線極化信號(hào)發(fā)射

由于收發(fā)天線的互易性，雙線極化發(fā)射是其接收的逆過(guò)程，這里不再贅述。

實(shí)施例7雙圓極化信號(hào)接收

假定來(lái)波為兩路旋向相反的圓極化信號(hào)E_R和E_L，和單圓極化接收類(lèi)似，E_R可以分解為E_Rv和E_Rh兩路分量，E_Rv和E_Rh幅度相等相位相差90°(或-90°)，E_L可以分解為E_Lv和E_Lh分量，E_Lv和E_lh幅度相等相位相差-90°(或90°)。其中E_Rh和E_Lh分量最終匯聚至水平極化信號(hào)總饋電端口2130，E_Rv和E_Lv分量最終匯聚至垂直極化信號(hào)總饋電端口2230。

通過(guò)合理設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道，使得從單元輻射口面到極化合成器公共口面的插損一致、相位相差90°(用于補(bǔ)償單元口面分解的兩路分量相差)，這樣在極化合成器的公共口33，E_Rv和E_Rh的幅度相等、相位補(bǔ)償一致，合成為一線極化E₁；而E_Lv和E_Lh的幅度相等、相位補(bǔ)償一致，合成為一線極化E₂，且E₁和E₂正交。E₁和E₂經(jīng)波導(dǎo)管4送至取極化器的公共口53，至此和雙線極化信號(hào)接收一樣，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn)，合成信號(hào)E₁和E₂分別被同時(shí)檢出，經(jīng)取極化器5的第一路極化連接口51和第二路52送至后端射頻電路送，完成雙圓極化信號(hào)的接收。

實(shí)施例8雙圓極化發(fā)射

由于收發(fā)天線的互易性，雙線極化發(fā)射是其接收的逆過(guò)程，這里不再贅述。

實(shí)施例9單線極化收發(fā)雙工

該實(shí)施例的信號(hào)收發(fā)過(guò)程分別和實(shí)施例1、2相對(duì)應(yīng)，具體極化調(diào)整過(guò)程不再贅述。區(qū)別是當(dāng)天線收發(fā)頻段不同即收發(fā)雙工為頻分模式時(shí)，在取極化器的某路極化連接口連接雙工器，完成信號(hào)的收發(fā)；當(dāng)天線收發(fā)雙工為時(shí)分模式時(shí)，在取極化器5的某一路極化連接口51或52連接開(kāi)關(guān)，完成信號(hào)的收發(fā)。

實(shí)施例10雙線極化收發(fā)雙工

該實(shí)施例的信號(hào)收發(fā)過(guò)程分別和實(shí)施例5、6相對(duì)應(yīng)，具體極化調(diào)整過(guò)程不再贅述。當(dāng)天線收發(fā)雙工模式為頻分模式時(shí)，在取極化器5的兩路極化連接口51和52上均連接雙工器， 實(shí)現(xiàn)信號(hào)的收發(fā)共用；當(dāng)天線收發(fā)雙工模式為時(shí)分模式時(shí)，在取極化器的兩極化連接口51和52均連接開(kāi)關(guān)，通過(guò)開(kāi)關(guān)切換實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙工。

實(shí)施例11單圓極化收發(fā)雙工

該實(shí)施例的信號(hào)收發(fā)過(guò)程分別和實(shí)施例3、4相對(duì)應(yīng)，具體極化調(diào)整過(guò)程不再贅述。和實(shí)施例9一樣，只需根據(jù)天線雙工模式在取極化器5的某一路極化連接口51或52上連接雙工器或開(kāi)關(guān)即可。

實(shí)施例12雙圓極化收發(fā)雙工

該實(shí)施例的信號(hào)收發(fā)過(guò)程分別和實(shí)施例7、8相對(duì)應(yīng)，具體極化調(diào)整過(guò)程不再贅述。和實(shí)施例10一樣，只需根據(jù)天線雙工模式在取極化器5的某路極化連接口51和52分別連接雙工器或開(kāi)關(guān)即可。

需要指出的是，以上實(shí)施例描述中當(dāng)系統(tǒng)收發(fā)線極化信號(hào)時(shí)，設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道讓兩路極化信號(hào)達(dá)極化合成器公共口33的插損和相位相等；當(dāng)系統(tǒng)收發(fā)圓極化信號(hào)時(shí)，設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸通道讓兩路極化信號(hào)達(dá)極化合成器公共口33的插損相等、相位相差90°，這均為理想條件，當(dāng)信號(hào)傳輸通道性能設(shè)計(jì)不理想時(shí)，在極化合成器的公共口合成的極化不再為理想線極化而是橢圓極化，這時(shí)對(duì)后端系統(tǒng)的影響是交叉極化電平有所提升，但是在滿(mǎn)足不同系統(tǒng)指標(biāo)要求的前提下該自動(dòng)極化調(diào)整方案依然適用。

如圖32和33所示，本實(shí)施例的帶有極化調(diào)整的平板天線工作于Ku波段，其典型頻點(diǎn)處的主極化和交叉極化方向圖如圖32所示，在整個(gè)頻段內(nèi)的主極化、交叉極化頻響曲線如圖33所示，可見(jiàn)在整個(gè)工作頻段內(nèi)其交叉極化電平可控制在30dB以?xún)?nèi)，充分驗(yàn)證了本發(fā)明帶有極化調(diào)整的平板天線的有效性和可靠性。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的有限實(shí)施方式，其描述并不能理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。