專利名稱：雙波段天線四功能饋源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
雙波段天線四功能饋源，屬于微波天線設(shè)備，與一個(gè)天線反射面連用可以同時(shí)接收兩個(gè)波段電波信號(hào)、發(fā)射兩個(gè)波段電波信號(hào)。
一般的微波拋物面天線采用一個(gè)天線反射面配一個(gè)饋源，可以實(shí)現(xiàn)接收一個(gè)波段的電波信號(hào)、發(fā)射一個(gè)波段的電波信號(hào)。如現(xiàn)有C波段衛(wèi)星地面站天線接收3.7～4.2GHz波段信號(hào)，發(fā)射5.9～6.4GHz波段信號(hào)；S波段數(shù)字微波中繼通信天線接收1.9～2.0GHz波段信號(hào)，發(fā)射2.1～2.3GHz波段信號(hào)，其結(jié)構(gòu)與探照燈類似，由兩部分組成一是旋轉(zhuǎn)拋物反射面，其形狀是由拋物線繞其軸線旋轉(zhuǎn)而成的，其反射面是用金屬制成的；另一部分是安裝在拋物面焦點(diǎn)上的初級(jí)輻射器，又稱饋源，它是弱方向性天線，常用的是圓波導(dǎo)喇叭天線，用支架保持饋源與反射面之間相對(duì)位置，饋源與饋線相連，由饋線傳來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)饋源轉(zhuǎn)換為初級(jí)輻射的球面電磁波投向拋物反射面，拋物面再將此球面波轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ㄉ湎蚩臻g。如果傳送4個(gè)波段的信號(hào)即兩收，兩發(fā)，就需要兩副天線，費(fèi)用增加以外，安裝占地面積也擴(kuò)大。本實(shí)用新型的目的只需一個(gè)拋物反射面，將四功能饋源放于焦點(diǎn)上，通過(guò)4個(gè)波導(dǎo)輸出口可以實(shí)現(xiàn)兩收兩發(fā)。目前市場(chǎng)上還沒有同時(shí)能傳送4波段信號(hào)的微波天線，原因在于4路信號(hào)不能有效地相互分離出來(lái)，收發(fā)信道之間不能有效地相互隔離以防止相互干擾等技術(shù)難點(diǎn)難以解決。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)電波傳播原理，在金屬輻射頭后面連接有一個(gè)低波段饋源，并有低波段信號(hào)的波導(dǎo)接收口和波導(dǎo)發(fā)射口，中間有極化隔離板；低波段饋源后面裝有過(guò)渡匹配段，過(guò)渡段后面裝有高波段饋源，并有高波段信號(hào)的波導(dǎo)接收口和波導(dǎo)發(fā)送口，以便與外部波導(dǎo)電纜轉(zhuǎn)接頭連接。
在本實(shí)用新型中，通過(guò)過(guò)渡段將低波段饋源的接收口和發(fā)送口以及高波段饋源的接收、發(fā)送口串饋連接成一個(gè)整體，只需要一個(gè)輻射頭。安裝在其后面的饋源圓波導(dǎo)主體上有4個(gè)方波導(dǎo)接口，低波段收、發(fā)波導(dǎo)口在前面，高波段收、發(fā)波導(dǎo)口在后面，中間有過(guò)渡段匹配，圓波導(dǎo)主體中間有二個(gè)隔離電波極化的金屬片，用來(lái)隔離不同極化的收、發(fā)信號(hào)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有用一個(gè)天線反射面可以傳輸4個(gè)波段信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省成本，可用于衛(wèi)星發(fā)射測(cè)試射頻轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，也可用于地面微波通信，而且在高層建筑頂上安裝天線的場(chǎng)地面積受到限制的情況下，是一個(gè)優(yōu)選的解決方案。并適合于根據(jù)需要隨時(shí)改變使用頻段，而不必改變天線，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例結(jié)合附圖
給出。
附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型是由C波段信號(hào)接收端口(1)、C波段信號(hào)發(fā)射端口(2)、Ku波段信號(hào)接收端口(3)、Ku波段信號(hào)發(fā)射端口(4)、饋源輻射頭(5)、圓波導(dǎo)(6)、極化隔離板(7)、連接法蘭盤(8)、過(guò)渡段(9)、法蘭盤(10)、圓波導(dǎo)(11)、極化隔離板(12)、法蘭盤(13)組成。該饋源在工作時(shí)，從輻射頭(5)接收C波段3.7～4.2GHz信號(hào)，經(jīng)極化隔離板(7)反射，信號(hào)從接收端口(1)輸出；C波段5.9～6.4GHz發(fā)射信號(hào)從端口(2)輸入，通過(guò)極化隔離板(7)和圓波導(dǎo)(6)，從輻射頭(5)發(fā)出，而其反向傳輸?shù)男盘?hào)由于圓波導(dǎo)(11)對(duì)該傳輸模截止，阻止其反向傳輸；Ku波段外來(lái)接收信號(hào)12～12.7GHz從饋源頭(5)接收，通過(guò)圓波導(dǎo)(6)、過(guò)渡段(9)、圓波導(dǎo)(11)，受到極化隔離板(12)的反射，信號(hào)進(jìn)入端口(3)輸出；Ku波段發(fā)射信號(hào)14～14.5GHz從端口(4)輸入，正向傳輸?shù)捷椛涠丝?5)發(fā)射出去，極小部分漏入端口(2)。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)和測(cè)量雙波段天線四功能饋源性能如下各端口隔離度性能測(cè)量結(jié)果如表1表1各端口隔離度
其中，Lij定義為輸入端口j的發(fā)射功率與輸出端口i的輸出功率之比。
由表1可見，Ku波段端口對(duì)C波段隔離性能優(yōu)良，隔離度均在60dB以上。
當(dāng)接收外部輻射來(lái)的3.7～4.2GHz信號(hào)，C波段接收端口(2)收到的信號(hào)為-35dBm時(shí)，其他三個(gè)端口(1)、(3)、(4)輸出信號(hào)均小于-70dBm。
當(dāng)接收外部輻射來(lái)的12～12.7GHz信號(hào)，Ku波段接收端口(3)輸出信號(hào)為-30dBm時(shí)，Ku波段的端口(4)輸出為-35dBm，C波段端口(2)輸出為-30dBm，C波段端口(1)輸出為-50dBm。
以上數(shù)據(jù)表明整個(gè)系統(tǒng)只要在C波段接收端口(1)加一個(gè)帶通濾波器，就可進(jìn)行正常工作。
發(fā)射端口駐波系數(shù)測(cè)量結(jié)果為Ku波段發(fā)射端口14～14.5GHz頻帶內(nèi)駐波系數(shù)VSWR≤1.5；C波段發(fā)射端口5.9～6.4GHz頻帶內(nèi)駐波系數(shù)VSWR≤1.1。
權(quán)利要求1.雙波段天線四功能饋源，屬于微波天線通訊設(shè)備，包括一個(gè)饋源輻射頭，一個(gè)C波段收發(fā)饋源和一個(gè)Ku波段收發(fā)饋源，本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于金屬輻射頭(5)后面連接有一個(gè)C波段饋源圓波導(dǎo)(6)，并有C波段信號(hào)波導(dǎo)接收口(1)和波導(dǎo)發(fā)送口(2)，中間有極化隔離板(7)，C波段饋源后面裝有過(guò)渡匹配段(9)，過(guò)渡段后面裝有Ku波段饋源圓波導(dǎo)(11)，并有Ku波段信號(hào)波導(dǎo)接收口(3)和波導(dǎo)發(fā)送口(4)，極化隔離板(12)組成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的饋源裝置，其特征在于通過(guò)過(guò)渡段(9)將C波段饋源的接收口(1)和發(fā)送口(2)以及Ku波段的接收口(3)和發(fā)送口(4)串饋連接成一個(gè)整體，只需要一個(gè)輻射頭(5)，安裝在其后面的圓波導(dǎo)主體上有4個(gè)波導(dǎo)接口，C波段接收波導(dǎo)口(1)、發(fā)射波導(dǎo)口(2)在前面，Ku波段接收波導(dǎo)口(3)、發(fā)射波導(dǎo)口(4)在后面，中間有過(guò)渡段(9)匹配，圓波導(dǎo)主體中間有二個(gè)隔離電波極化的金屬片(7)(12)。
專利摘要雙波段天線四功能饋源,屬于改進(jìn)的一種微波天線設(shè)備,可以同時(shí)傳輸C波段收、發(fā)信號(hào)和Ku波段收、發(fā)信號(hào)。通常的一副微波天線只接收一個(gè)波段的接收信號(hào)、并發(fā)射一個(gè)波段的發(fā)射信號(hào)。同時(shí)接收二個(gè)波段、發(fā)射二個(gè)波段的信號(hào)需要用二副天線,本實(shí)用新型可以用一副天線完成。本實(shí)用新型是將C波段饋源與Ku波段饋源通過(guò)串饋連接做在一個(gè)整體上,將它放在拋物面天線的焦點(diǎn)上,通過(guò)4個(gè)波導(dǎo)輸出口與外部信號(hào)連接,實(shí)現(xiàn)雙收、雙發(fā)的功能。本實(shí)用新型提高了經(jīng)濟(jì)效益并可節(jié)省安裝天線的占地面積,這對(duì)于安裝在塔尖和房頂是很重要的。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK2368168SQ9920807
公開日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月21日
發(fā)明者徐天東, 洪家才, 李顯武 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總裝備部指揮技術(shù)學(xué)院