一种新型宽频带同轴馈源设计

式中 Ｄ一 同 轴 线外 导体 内直 径 ｄ 同 轴 线 内导 体 外 直 径 一
（ ） １
成 一 种 对 称 式平 衡 馈 电的 新 颖 结 构 。此 时振 子 直 接 连在 外 导体 上 ， 缝 隙 振 子 激励 起 的信 号 通 过 反 射 腔 对 外 辐 射 。这 就 从结 构和 电气 上 都实 现 了平 衡 馈 电， 且 此 结 构 能 控制 辐 射 方 向 图 波
尔 函数
对 ＴＥ １ ｎ＝ｍ ＝１ １模 ，得 截 止 波长 ）ｒｔ ， Ｅｌ ￣
Ｉｍ，ｔ ｉｍ，振 子 直 径６ ７ ｉ ｑ ＝１ ｎ ５ ２。
ｈ ＝号（＋ ） ｅ ｒ ａＡ
（） ５
该 馈源 用于 ３米 天线 时实 测 天 线 技 术 指 标
５３ ，
如 下裘 。
三、结
语
３ Ｌ 段 天线 数 据 比 较 米 频
由于 方 腔线 极 化 馈 源 体 积 大 ， 腔体 尺 寸需 要匝 装 保证 ， 费 时 且 成 本 高 。 更 难 的 要 求 馈
源 Ｖｓ ＷＲ≤１ １ 时 ， 方 腔 馈 源 是 达不 到 的 ， 因 ．Ｓ
项目
国标 要求 Ｉ 实测天线 性能
Ａ ｎｏ ｌ ｖｅ ｗ ｉ ｅ ｂａ ｃ ｘｉ ｌ ｅ ｄ ｅ ｉ ｎ ｄ － ｎｄ ｏａ ａ ｆ ｅ ｄ ｓ ｇ
（Ｎｏ １ １ Ｆａ ｔ ｒ ｆ ４ ９ ｃｏ ｙ ｏ Ｇｕ ｚ ｏ ｅ ｈ ａ Ｃｏ ｐ ｒｔｏ ｉｈ ｕ Ｚｈ ｎ ｕ ｒ ｏ ａ ｉｎ）
Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ： Ａ ｎ ｅ ｎ ｅ ｖｏ Ｆｅ ｄ ＇ ｓｅ ， Ｃｏ ｘ ａ ｅ ｓｇ ｙ ｒｓ ｔｎ ａ Ｓ ｒ ｅ Ｓ ｔ ｍ ｙ ａ ｉｌＦｅ ｄ Ｄｅ ｉ ｎ
第 ３ 卷第 ８ ｌ 期
１ ９ 年 ｌ 月 ９１ ２
电
讯
技
术
Ｖｏ ｌ 强 ６ ｌ３
Ｄｅ ｅ ｎ ｅ １ ９ ｃ Ｉｂ ｒ ９ １
ＴＥＬ ＥＣＯＭ Ｍ Ｕ ＮＩ ＯＡ ＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ Ｇ Ｎ
● 学 术 论 文 与 技设 计 ★
化 较大 。 因 而 对 于 同 轴 波导 ， 当 Ａ／ ＜５时 不 ａ 采 取等 化措 施 ，其 交 叉 极 化 是 很 大 的 。再 根 据 以往 设 计 方 腔馈 源 的 经 验 一 一 反射 腔 口面加 一 圆 法 兰 能使 辐 射 埸近 似 于 旋 转 对 称 的 方 法 。在
２ 反 射 腔 尺 寸 的 确 定 ．
传统 的振 子 馈 电 同 轴 馈源 是 一 种 不 对 称 馈 电结 构 ，这 种 不 对 称振 子 馈 电会 造 成 同 轴 线 外 导体 表 面 出现 外 壁 电 流 ，使 得 天 线 交 叉 极 化 发 生 变化 ， 次 级 波 瓣偏 离主 轴 ， 并 且 造 成 振 子 相
位 中心侧向偏移 。为 抑制外壁 电流，可在外导 体 上 适 当 位 置 安 装 Ｖ４扼 流套平 衡器 ， 但 这 种
一
，
设 计 原 理
对 于 传 输ＴＥ 模 能 量 的 同 轴线 波 导 系 统 ， Ｍ 内 外 导 体 尺 寸 的确 定 必 须 满足 ：① 保 证 单 模 工 作 ，且 工 作 频 带尽 可 能 宽 ，＠功 率 容 量 尽可 能 大 ｆ③ 传输 损 耗 尽 可 能 小 。兼 顾 上 述三 原 则 ， 取 同轴 线 特 性 阻抗 为５ Ｑ， 即有 ： ０
Ｐ ＝ ０． ＋ ｌ ２５ ０
（３）
又 考 虑 到 波 导等 化特 性 ， 由经 验 选 取 ：
Ａ ＝ ０． ６ ６ 一ａ （７ ）
（ 反 射 腔 深 度 ｓ的 选 取 ２） ｓ的 选 择 是 使 腔 内 除ＴＥｎ模 以外 的 高 次模 在 口面 反射 的影 响尽 量 小 ， 因 此 从 阻 抗 观 点 出
足 ：
＜＾Ｔ ＝ ｃ… （ ａ＋ Ａ ） （６ ）
（３） 称 振 子 位 置 Ｐ 确 定 对 的
外 导 体 结 构 如 图 ２。 振 子直 接 连 在 外 导 体
上 。振 子 Ｐ 置 台 不 台 理 对 阻 抗 带 宽 影 响 特 别 位
明 显 ，Ｐ 的选 择按 下式 较为 合 理 。
４Ｂ。 ． ｌ ０ ６ ．１
此 为 解 决 小 驻 波 ，我 们 在 分析 了 日本ＮＥ 同 轴 Ｃ 馈 源后 ， 并 将 分 析 理 论 运 用 于 馈 源 设 计 中 ，经 测 试 验 证 结 果 是 满 意 的 。本 文分 析是 合理 和 成
功 的， 该 分 析 方 法 对 Ｐ Ｌ 频 段 馈源 设 计 都 适 —
结 构 的 馈 源 频 带在 要 求 驻 波 比 小于 １３时仅 为 ． ２ 左 右 ， 是 很 窄 的 ，且 这 种结 构 稳 定性 差 。 因 ％ 此在 本 设 计 中为 抑 制外 壁 电 流和 增 宽 工 作 带
宽 ，采 用 了缝 隙激 励 对 称振 子 ，并 加 反 射 腔 形
Ｄ ｄ ２３ ／ ＝ ．
本 设 计 中 ， 从 结 构 简 单考 虑 ， 只采 取 反 射 腔 加
一
高 次模 考 虑 。因 振 子 在 反 射 腔 中激 励 起 的 同 轴 高 泼模 有 Ｔ ｌ Ｅ 【ＴＭ 和 ＴＭｏ等 。 Ｔ Ｅｌ，Ｔ ２， Ｌ １ ｌ ＥＬ 模 为 第 一 高 次模 。为 保 证 只 让ＴＥｌ 传 输并 辐 一 模 射 ，其 它 高 次模 截 止 就 要 求 Ａ，Ｓ 合 理 ， 否 值 则 就 会 影 响到 馈 源 初 级方 向 图 和展 宽 馈源 工 作
瓣 用它作前馈抛物面 天线 的照射器 时天线 具
有较 高的 效率 。
该馈源如 图 １ 示 。 所 １ 导 体 尺 寸 的 确 定 ．
囤 ｌ 馈 原 结 冉 外 彤 图
（１） 内外 导 体 尺 寸 的选 取
本 文： １ ｇ 年 ５ ３ 收到 ． ＝ ９ １ 月２ 日ｌ Ｆ ｝－贵州 振华 公司４ ９ 厂 设计目 。 １１ ：
・５２ ・
（２） 导 体 上 开 槽 缝 尺 寸 的确 定 外 按 文 献 ［１］ 槽 缝 尺 寸 Ｌ ｗ 的确 定主 要 开 ， 是 起 平 衡 馈 电作 用 ， 因 此 尺 寸 Ｌ，ｗ 的选 择 对 阻抗 带宽 影 响 很大 ，按 下 式 选 取 效果 较好 。
Ｌ ＝ ０． ４７
（ ２）
式中
ａ 外 导 体 外 直 径 一
Ａ一 反 射 腔 内直 径
Ｌ／ ＝ ｌ Ｗ
（１） 射 腔 内 径 ÷ 反 Ａ的 选 取
式 中 Ｌ，ｗ尺 寸见 图 ２。
… 一
工 作 频 带 的 最 大 波长 。
为 满 足 宽带 工 作 反射 腔 内 只 传 输 Ｔ ， Ｅｌ 模 其 它 高次 模 不 具 备 传 输 条 件 ， 求工 作 波 长 要 满
带 宽 的 成功 与否 。
圆 法 兰来 实 现 渡瓣 等化 。 ３ 密 封 盖 厚 度 ｔ 尺 寸 选 译 ． 的 密 封 盖 采 用 聚 四 氟 乙烯 板 ， 能 起到 防水 、 它
匹 配 驻 波 作 用 。选 取 ｔ 应 从 展 宽 工 作 频 带 和 时
提 高 传 输 效 率 考 虑 ，选 取 为 ：
反 射 腔 与 同 轴 线 外 导体 组 成又 一 同 轴 系 统 。 由于 同 轴线 中 基 模 Ｔ ＥＭ 模 是 具 有 长 线 特
性 的非 色 散 渡 ，其 开 口处 ＴＥ 模 对 自由空 间 Ｍ
不 产 生 辐 射 。因 此 反 射 腔 内 可 辐 射 的模 要 求 是
ＴＥ 模 ，反 射 腔尺 寸 Ａ， Ｓ 择 主 要 是 从抑 制 选
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｖ ｌ ｗ ｉ ｅ— ｂ ｎ ｌ ｅ ｒ ｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｃ ａ ａ ｆ ｅ ｖ ｈ ｃ ｉ ｓ ｔ ｂ ｅ ｏ ｓ ｅ ｒ ｎｏ ｅ ｄ ａ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ｒ ｚ ｔｏ ｏ ｘｉｌ ｅ ｄ ／ ｉ ｈ ｓ ｕｉ ｌ ｆ ｒ ｎ ａ ｆ ｏ ｔ ｅ ｄ ａ ａ ｏ ｏ ｄ ｌ ａ ｔ ｎ ａ ｆ ｅ ｉｒ Ｗａ ｅ ｏ ｍ ｕ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｉ ｅ ｃ ｉ ｅ ｒ ｎ ｎ ｐ ｒ ｂ ｌ ｉ ａ ｎ ｅ ｎ ｅ ｄ ｏｆ ｍ ｃ ｏ Ｙ ｃ ｍ ｎｉａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｓ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｉ ｈｅ ａ ｅ ． Ｉ ｓ ｒ ｖ ｄ ｒ ｃ ｉａ ｌ ｈ ｔ ｔ ｉ ｅ ｄ ｙ ｔ ｍ ａ ｈ ｏ ａ ｅ ｙ ｍｅ ｒ ｎ ｔ ｐ ｐ ｒ ｔ ｉ ｐ ｏ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｌ ｔ ａ ｈ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｙ ｆ ｈ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔｔ ｄ ｓ ｍ ｔｙ
６Ｄ ＝ １ ７ｒ ｍ ， ｄ＝ ８．６ ／ｍ ， ＝ ６５． Ｔ Ｉ ， ９． ａ Ｆ ｌ Ｐ ５ｔ Ｔ ｔＩ Ｌ ＝ ９ Ｒｉ ， Ｗ ＝ ６ ｍ ， Ａ ＝ １ ４ｍ ｔ ， ｓ＝ ｌ ８ ０Ｆ ｌ ｌ ａ ｒ ０ Ｔ ｔ ０
０
（４ ）
其 中丁（ ） 丑ｘ ，Ｎ ｘ 分 别 为第 一 类 和 第 二类 贝 塞 （）
田 俊｝
关 键 词 ；天 伺 馈 系 统 ， 同轴 馈源 设 计
［ 摘要 ： 文 介 绍 一 种 适 用于 微 波通 信 的 前 馈 抛物 面 新 颖 宽 频 带线 极 化 同 轴 馈 源 ，实 践 证 本 明 该 馈 源 在 ２ 的工 作带 宽 内 基 本 上 具 有 旋 转对 称 的 波 束 （一１ ｄ ５ ５ Ｂ）， 且 系 统 ＶＳ Ｒ￣ Ｗ １２ ． ，在 ｌ ％带 宽 ＮＶＳ Ｒ４１ １ 因此 对 用 于 微 波 干 线 上 天 线 ＶＳ ０ Ｗ ．。 ＷＲ≤１ １ 标 时 ，该 馈 ．指 源 是 很好 的选 型 。
发 ， 一 般 约 等 于 ０ ５ 为好 。 ． 在 本 馈 源 设 计 中 由文 献 ［ 通 过 对 Ｔ 模 ３： Ｅ１
匿ｚ 、 体 结琦 外形 图 导
在 不同的Ａ ａ比值下的辐射方 向图计算 分析表 ／