馈源

发烧友谈馈源技术(一)——认识馈源了解馈源
曾文明
【期刊名称】《实用影音技术》
【年(卷),期】2008(000)009
【摘要】翻开卫星电视书籍，介绍馈源的内容篇幅相当少。

而实际的卫视接收中，有关馈源技术则太多，如圆极化接收技术、正馈天线Ku接收技术、偏馈天线C波段接收技术等，这些都与馈源技术有关，多数都要动手自制。

如果你掌握了馈源理论，你可任意设计制作；如果对其中部分不太清楚，你可测量正规成品馈源推测设计原理；懂得甚少或完全不懂就仿制，照抄的也许能用搬了家也许效果不佳。

任何设计制作，最后还得试用验证，
【总页数】5页(P93-97)
【作者】曾文明
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN943.3
【相关文献】
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高功率微波窗口击穿及馈源技术高功率微波窗口击穿及馈源技术一、引言近年来，随着无线通信和雷达技术的迅猛发展，高功率微波（High Power Microwave，简称HPM）技术越来越受到人们的关注。

HPM技术具有覆盖范围大、穿透力强、打击效果明显等特点，在军事和民用领域都有广泛应用。

然而，在实际使用中，高功率微波所面临的窗口击穿问题成为制约其应用的一个重要因素。

因此，研究高功率微波窗口击穿的机理以及相关的馈源技术对于提高其稳定性和可靠性具有重要意义。

二、高功率微波窗口击穿机理1. 电子碰撞击穿当高功率微波射入窗口材料时，微波与窗口内的气体分子发生碰撞，产生电子。

这些电子会与窗口材料相互作用，使得窗口材料内的电场分布产生变化，最终导致窗口击穿。

2. 电介质击穿当高功率微波射入窗口材料时，由于强电场的作用，窗口材料中的电荷会重新分布，导致局部电场增强。

当局部电场超过窗口材料的击穿强度时，窗口发生击穿。

3. 电弧击穿当高功率微波射入窗口材料时，窗口表面的气体被电离形成等离子体，并且产生电子和正离子。

当等离子体电流密度过高时，导致局部温度升高，从而形成电弧，导致窗口发生击穿。

三、高功率微波窗口击穿的影响因素1. 窗口材料的特性窗口材料的特性包括介电常数、损耗因子、震荡频率等。

这些特性直接影响了窗口材料的耐电压和耐电流能力，从而影响了窗口的耐压能力。

2. 窗口结构的设计窗口的结构设计包括形状、大小、厚度等。

不同的设计参数会对窗口的脆性、热阻、耐热能力等产生影响，进而影响窗口的耐压能力。

3. 窗口周围环境条件窗口周围环境条件包括气体的种类、压力、温度等。

这些条件会直接影响窗口的电离和电子撞击等现象的发生概率，进而影响窗口的耐压能力。

四、高功率微波窗口击穿控制技术1. 窗口材料的优化选择选择合适的窗口材料对于提高微波窗口的耐压能力至关重要。

合适的窗口材料需要具有高耐压强度、低损耗、低电离特性等特点。

2. 窗口结构的优化设计通过优化窗口的形状、大小、厚度等设计参数，可以改善窗口的脆性、热阻、耐热能力等特性，进而提高窗口的耐压能力。

中国天眼馈源舱移动原理
中国天眼是目前世界上最大的单口径射电望远镜，它的馈源舱是其核心部件之一。

馈源舱是一个非常重要的部件，它能够控制望远镜的视角和方向，让望远镜能够捕捉到更多的信号。

馈源舱的移动原理是基于望远镜的倾斜和旋转来实现的。

望远镜可以通过改变其倾斜和旋转的角度，来改变馈源舱的位置和方向。

当望远镜倾斜或旋转时，馈源舱会随之移动，以保证望远镜能够捕捉到最佳的信号。

此外，馈源舱还具备自动跟踪功能，能够根据天空中的信号方向和位置，自动调整望远镜的姿态，使馈源舱始终对准信号源。

这样，馈源舱可以始终接收到最优质的信号，帮助科学家们更好地研究宇宙。

总的来说，馈源舱是中国天眼的重要组成部分，它的移动原理和自动跟踪功能，为科学家们提供了更高效、更精确的观测工具，为我们探索宇宙带来了更多的机会和可能性。

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第28卷第4期增刊2007年4月仪器仪表学报Chinese Journal of Scientific Instr umentVol128No14Apr12007大射电望远镜馈源系统50m模型外界激励响应的检测及分析骆亚波,郑　勇,夏治国,苏牡丹(解放军信息工程大学测绘学院　郑州　450052)摘　要:大射电望远镜(FA ST)馈源索支撑系统由于自身索系结构的柔韧性,风载、冰雹等外界激励使得馈源平台有着不同频率响应和位移响应。

外界激励对馈源系统的位移响应及频率响应的抑止是最终实现馈源平台在500m尺度实现4mm控制精度的关键。

馈源系统对外界激励的位移和频率响应特性的理论分析和模型改正,需要通过模型实验进行验证,目前振动检测主要采用加速度计对振动的幅频进行测量,由于加速度计观测量是相对于加速度计本体坐标系下测量的,无法实现统一坐标系下的运动学分析,本文针对这一问题,采用测量机器人测量技术对50m尺度模型馈源外界激励响应进行检测,可获得统一坐标系下的振动位移,实现运动学分析。

实验中,实测数据的分析获得的馈源系统对外界激励的频谱响应特性与加速计检测结果一致,验证了该方法的正确性和有效性。

关键词:馈源系统;外界激励;测量机器人;大射电望远镜(FAST)Inspection and analysis of the kinematic r esponses f or distur bance of the ca ble2suspend2feed system in502meter2scaled2model o f FASTLuo Y abo,Zheng Y o ng,Xia Zhiguo,Su Mudan(I nstit ute of S urve ying a nd Ma p ping,I nf or mation Enginee ring U nive rsit y of P L A,Zhe ngz hou450052,Chi na)Abstract:Due to t he flexi ble st r uct ure of t he cable2suspend2feed syst em in fi ve hundred met er apert ure sphe ri2 cal radio t el escope(FAS T),t he platform of t he feed has t he wind2i nduce d vibrat io n or ice2loadings2induced vi2 bration.It i s t he key poi nt for t he servo2cont roll syst em t o re st rai n t he vi bration i n or der to achieve platfor mπs high preci sio n posi tioning wit hin4mm error.The dynamic a nd ki nemati c respo nses are analyzed a nd cor rect ed by mat hemati c model which should be verified by experienment s.The acceleromet er i s oft en used in t he i n2 spection of vi bration which has advantage on dynamic responseπs measure but wea kne ss of kine mat ic re sponse sπ,Consi dering t hi s proble m,we t ake t he survey robot for i nspecti ng t he re sponse s for ext ernal dis2 t urbance of t he f eedπs pl atfor m which can gai n t ime series of t he di spl acement of t he vi bration i n t he same/ab2 solut e coordinat es.It i s appropri ate for ki nematic responsesπs measure.Thi s technique,way and mot hod of t he vi brationπs mea sureme nt i s present ed in t his paper which verified by t he experi ment al result s of a scaled model of t he FAS T wit h t he diamete r of50m.Moreover,t he experi ment al dynamic re sponse sπre sult s are i dentical wit h t he accelero met erπs which verified t he cor rection of t hi s t echnique in anot her wa y.K ey w or ds:feed syst em;st im ulation;surveyi ng robot;five hundred meter apert ure spherical ra dio t elescope (FA ST)　引 言我国首批重大创新工程5口径大射电望远镜,要求馈源系统在500m尺度上实现4mm控制精度,针对于传统的工程方案无法实现,西安电子科技大学段宝岩教授首次提出的馈源索支撑光机电一体化的控制方案,通过索系的侍服牵引和外界精密测量反馈100m370　仪　器　仪　表　学　报第28卷实现精密控制[4]。

不同类型的抛物面天线介绍及工作原理一、普通抛物面天线普通抛物面天线的结构如图3-1所示。

馈源是一种弱方向性天线，安装在抛物面前方的焦点位置上，故普通抛物面天线又称为前馈天线。

由馈源辐射出来的球面波被抛物面往一个方向(天线轴向)反射，形成尖锐的波束，这种情况与探照灯极为相似。

图 3-1 普通抛物面天线的结构图图 3-2 普通抛物面天线的几何关系图抛物面是由抛物线绕它的轴线(z轴)旋转而成的，如图3-2所示。

在yoz平面上，以F为焦点，O为顶点的抛物线方程为：相应的立体坐标方程为：为了便于分析，也可引入极坐标。

令极坐标系(ρ，ψ) 的原点与焦点F重合，则相应的旋转抛物面的方程可表示为：设D为抛物面口径的直径，为口径对焦点所张的角(简称口径张角)，由上述关系式可导出决定抛物面口径张角的抛物面焦径比：焦径比的大小表征了抛物面的结构特征，f/D越大，口径张角越小，抛物面越浅，加工就容易，但馈源离主反射面越远，天线的抗干扰能力就越差，反之亦然。

抛物面具有如下重要的几何光学特性：由焦点发出的各光线经抛物面反射，其反射线都平行于z轴；反之，当平行光线沿z轴入射时，则被抛物面反射而聚焦于F点。

其原因是，由焦点发出的各光线经抛物面反射后到达口径面的行程相等（这一结论可利用抛物线的以下性质来证明：从抛物线任一点到焦点的距离等于该点到准线的距离）。

微波的传播特性与光相似，因此，位于焦点F的馈源所辐射的电磁波经抛物面反射后，在抛物面口径上得到同相波阵面，使电磁波沿天线轴向传播。

如果抛物面口径尺寸为无限大，那么抛物面就把球面波变为理想平面波，能量只沿z轴正方向传播，其它方向辐射为零。

但实际上抛物面的口径是有限的，这时天线的辐射是波源发出的电磁波通过口径面的绕射，它类似于透过屏上小孔的绕射，因而得到的是与口径大小及口径场分布有关的窄波波束。

二、偏馈天线前馈抛物面天线的馈源位于天线的主波束内，因而对所接收的电磁波形成了遮挡，其结果降低了天线的增益，增大了旁瓣。

抛物面天线的工作原理抛物面天线是一种常见的天线类型，其工作原理基于抛物面的特殊形状和电磁波的传播特性。

本文将详细介绍抛物面天线的工作原理，包括其结构、电磁波的收发过程以及性能特点。

一、抛物面天线的结构抛物面天线由抛物面反射器和馈源组成。

抛物面反射器通常由金属材料制成，呈抛物面形状，具有平滑的曲面。

馈源位于抛物面反射器的焦点处，负责将电信号转换为电磁波，并将电磁波从焦点发射出去。

二、电磁波的收发过程1. 发射过程：当电信号经过馈源时，馈源将其转换为电磁波。

这些电磁波在抛物面反射器的曲面上被反射，并聚焦于抛物面的焦点处。

由于抛物面的特殊形状，电磁波在焦点处形成一个强大而集中的电磁场。

2. 接收过程：当外部电磁波遇到抛物面反射器时，会被反射器的曲面聚焦到焦点处。

在焦点处，电磁波被馈源接收，并转换为电信号。

这样，抛物面天线就完成了对外部电磁波的接收。

三、性能特点1. 方向性：抛物面天线具有很强的方向性，能够将电磁波聚焦到一个较小的区域内。

这使得抛物面天线在通信和雷达系统中广泛应用，可以实现远距离通信和目标探测。

2. 增益：由于抛物面天线的聚焦效果，其增益较高。

增益是指天线辐射或接收信号的能力，抛物面天线的高增益使其能够提高通信质量和接收灵敏度。

3. 抗干扰能力：抛物面天线的抗干扰能力较强，能够抑制背景噪声和其他无关信号的干扰，提高通信系统的可靠性和稳定性。

4. 频率范围：抛物面天线的频率范围较宽，可以覆盖从低频到高频的多种应用场景。

不同频率的抛物面天线可以用于不同的通信系统和雷达系统。

5. 天线尺寸：抛物面天线的尺寸与工作频率相关。

对于较高频率的应用，抛物面天线可以设计得较小，适用于小型设备和移动通信系统。

总结：抛物面天线是一种基于抛物面形状的天线，其工作原理基于抛物面的聚焦效果。

通过将电信号转换为电磁波，并在抛物面焦点处聚焦，抛物面天线实现了对电磁波的收发。

抛物面天线具有方向性强、增益高、抗干扰能力强等特点，广泛应用于通信和雷达系统中。

馈源：是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭，称为馈源，又称波纹喇叭。

主要功能有2个：一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给高频头。

二是对接收的电磁波进行极化接收。

高频头：（LNB亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。

一般可分为C波段频率 LNB(3.4GHz-4.2GHz)和Ku波段频率LNB(10.7GHz-12.75GHz)。

LNB的工作流程就是先将星高频讯号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2150MHz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。

在高频头部位上都会有频率范围标识。

质量低劣的高频头本振频率会产生漂移的现象。

高频头的噪声度数越低越好。

目前多使用一体化馈源高频头，安装调试时比较方便。

卫星接收机：是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像或数字信号和伴音信号。

卫星电视接收机好坏的标准为：门限值越低越好、解码速度越快越好、容错度越高越好。

传输线材：卫星天线与接收机的联线距离尽可能短。

天线与接收机的距离不要超过30米以减少因传输线过长而造成的信号损耗。

传输线的选择应考虑采用性能较好的75Ω同轴电缆。

我们在接收卫星节目时，必须要知道该节目的接收参数：下行频率、极化方式、符号率等。

极化是指电场的瞬时分量随时间变化的方式或方向。

极化大致可分为圆极化和线极化两种，圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化，它们用于早期的日本、韩国和俄罗斯卫星，现已很少使用，线极化又分为垂直极化和水平极化两种，现在广泛应用于卫星信号传输当中。

高频头的种类目前市场上有各种各样的高频头，用户比较常用的有下面几种：C波段双极化单输出单本振高频头本振频率5150MHzC波段双极化单输出双本振高频头本振频率5150/5750MHzKu波段双极化单输出单本振高频头本振频率11300MHzKu波段双极化单输出双本振高频头本振频率9750/10600MHzC/Ku波段多输出高频头C波段双极化单输出单本振高频头，本振频率5150MHz双极化单输出高频头可以认为是两个单极化高频头合用一个馈源的结合体，但一次只能输出一个极化。

电磁场与微波　Ｓ／Ｘ双频共用同轴馈源　王俊义　（中国电子科技集团公司第５４研究所，河北石家庄０５００８１）　

摘要提出了一种用于射电望远镜５０　ｍ天线、Ｓ／Ｘ双频共用且对ｓ、ｘ双频段具有不同照射角的同轴馈源设计方法。Ｓ、　ｘ两个频段的相对工作频带宽度均为２０％，Ｓ频段为同轴馈源，内导体为圆波导馈源工作在ｘ频段。采用电磁仿真和实验的　方法研究了同轴馈源辐射方向图一１０　ｄＢ点波束宽度的调整方法和减小同轴馈源电压驻波比和轴比的技术途径。对同轴馈　源方向图、电压驻波比和轴比进行了测试，测试结果与电磁仿真结果比较吻合。　关键词　同轴馈源；波束宽度；匹配；电压驻波比　中图分类号ＴＮ８２０．１＋４　文献标识码Ａ　

Ｃｏａｘｉａｌ　Ｄｕａｌ——Ｂａｎｄ　Ｆｅｅｄ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｉｎ　Ｓ／Ｘ　Ｂａｎｄ　ＷＡＮＧ　Ｊｕｎ．ｙｉ　（Ｔｈｅ　５４ｔｈ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｌｎａｉｔｕｔｅ　ｏｆＣＥＴＣ，Ｓｈ￣ｉｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０５００８１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅ￣ｏｄ　ｏｆ　ｃｏａｘｉａｌ　ｆｅｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｓ　ｃｏｍｍｏｎ　ｉｎ　Ｓ／Ｘ　ｂａｎｄ，ｈａｓ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ　ａＪ１　ｅ　ｏｆ一１０　ｄＢ　ｉｎ　Ｓ　ａｎｄ　Ｘ　ｂａｎｄ　ａｎｄ　Ｃａｌｌ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔＯ　ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅ　ａ　ｒａｄｉｏ　ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ　ａｎｔｅｎｎａ　ｗｉｔｈ　ａ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　５０　ｍ　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　ｏｆ　Ｓ　ａｎｄ　Ｘ　ｂａｎｄｓ　ｉｓ　２０％．Ｔｈｅ　ｆｅｅｄ　ｉｓ　ａ　ｃｏａｘｉａｌ　ｆｏｒｍ　ｉｎ　Ｓ－ｂａｎｄ　ａｎｄ　ａ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｆｏｒｍ　ｉｎ　Ｘ—ｂａｎｄ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｍａｋｉｎｇ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＥＭ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ａａｊｕｓｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅａｍｗｉｄｔｈ　ｏｆ一１Ｏ　ｄＢ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ＶＳＷＲ　ａｎｄ　ａｘｉａｌ　ｒａｔｉｏ　ｆｏｒ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．　Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ＥＭ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ　ｐａｔｔｅｒｎ，ＶＳＷＲ　ａｎｄ　ａｘｉａｌ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｃｏａｘｉａｌ　ｆｅｅｄ；ｂｅａｍｗｉｄｔｈ；ｍａｔｃｈ；ＶＳＷＲ