S/X/Ka三频馈源制造技术

本发明专利技术提供一种S/X/Ka三频馈源，包括X/Ka双频段馈源喇叭和设置在其外围的S频段馈源喇叭，S频段馈源的四个切角喇叭所接收的射频信号经各自的极化器分离左、右旋圆极化信号，然后通过合成网络形成S频段的左右旋圆极化的和路和差路信号；X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号通过X/Ka双频段馈线网络中的X/Ka共用波导、X/Ka分波器、X跟踪器、移相器、X正交器形成X频段的左右旋圆极化的和路和差路射频信号；X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号通过X/Ka双频段馈线网络中的X/Ka共用波导、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器形成Ka频段的左右旋圆极化的和路和差路射频信号；通过本发明专利技术能够实现S/X/Ka三频馈源在整个工作频段内具有高增益、高极化鉴别率、低旁瓣等特性。

【技术实现步骤摘要】
S/X/Ka三频馈源
本专利技术涉及遥感卫星数据接收系统馈源
，更为具体地，涉及一种S/X/Ka三频馈源。
技术介绍
在遥感卫星数据接收系统中，馈源作为天线的初级辐射器，是天线的心脏，是不可或缺的部件，其性能直接影响着整个地面数据接收系统的性能。随着对地观测技术及遥感应用需求的发展，对遥感卫星地面数据接收系统的要求也越来越高，更宽频段、更高频率、双频或多频共用技术已成为新的技术发展趋势。用于接收高码速率、低轨遥感卫星的馈源需具有宽的工作带宽、高增益、高极化鉴别率和高跟踪精度等能力，同时需具备多频共用以满足多星接收，提高地面接收系统的利用率的需求。目前，对遥感卫星数据普遍采用S/X频段进行下传，而相应的地面数据接收系统也基于S/X频段来建设，高性能、多频段、宽频带、低轴比的S/X/Ka三频自跟踪馈源研制的技术难度较大，如何保证馈源所有频段满足工程技术是一个关键技术。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种S/X/Ka三频馈源，以解决现有的馈源无法满足遥感卫星数据接收系统的Ka频段低轨卫星接收需求的问题。本专利技术提供一种S/X/Ka三频馈源，包括X/Ka双频段馈源喇叭、X/Ka双频段馈线网络和S频段馈源喇叭和S频段馈线网络，S频段馈源喇叭包括四个切角喇叭，四个切角喇叭设置在X/Ka双频段馈源喇叭的外围；其中，S频段馈线网络包括四个极化器和S频段馈源合成网络，每个切角喇叭均各自与一个极化器相连，四个切角喇叭所接收的射频信号经过各自的极化器分离出左、右旋圆极化信息，然后通过S频段馈源合成网络形成S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；X/Ka双频段馈线网络包括X/Ka共用波导、X跟踪器、移相器、X正交器、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器；其中，通过X/Ka共用波导将X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号过渡至X/Ka分波器，X跟踪器从X/Ka共用波导中提取X频段的左、右旋圆极化的差路射频信号，Ka跟踪器经X/Ka分波器后提取Ka频段的左、右旋圆极化的差路射频信号；经X/Ka分波器分离的X频段的和路射频信号经过移相器实现圆极化后进入X和支路，然后通过X正交器将实现圆极化的X频段的和路射频信号分离成X频段的左、右旋圆极化的和路射频信号；经X/Ka分波器分离的Ka频段的和路射频信号经过Ka极化器实现圆极化后，通过Ka正交器将实现圆极化的Ka频段的和路射频信号分离成Ka频段的左、右旋圆极化的和路射频信号。其中，X/Ka双频段馈源喇叭采用单喷口小张角波纹喇叭，四个切角喇叭分布在单喷口小张角波纹喇叭的外围，每个切角喇叭加切角补偿段分别与各自的极化器相连。其中，S频段馈源合成网络采用带状线形式，通过宽带魔T和电桥组合分别输出S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号。其中，X跟踪器采用单排八孔TE21模耦合器与组合魔T提取X频段的左、右旋圆极化的差路射频信号。其中，在单排八孔TE21模耦合器与组合魔T之间设置有群岛式低通滤波器，低通滤波器用于抑制Ka频段的和路和差路射频信号进入X跟踪器内。其中，Ka跟踪器采用八臂多孔跟踪器提取Ka频段的左、右旋圆极化的差路射频信号。其中，X/Ka分波器采用四路对称式分波器。其中，经X/Ka分波器分离的X频段的和路射频信号经过正负45度波导移相器实现圆极化后进入X和支路，然后通过X正交器将实现圆极化的X频段的和路射频信号分离成X频段的左、右旋圆极化的和路射频信号。利用上述根据本专利技术提供的S/X/Ka三频馈源，能够实现S/X/Ka三频馈源在整个工作频段(S频段工作频率为2.0GHz～2.4GHz，X频段工作频率为7.95GHz～8.95GHz，Ka频段工作频率为25GHz～27.5GHz)内具有高增益、高极化鉴别率和低旁瓣等特性，使馈源和遥感卫星数据接收系统具备更宽频段、更高频率和多频共用的能力，从而满足遥感卫星数据接收系统地多星接收需求，进而提高遥感卫星数据接收系统的利用率。为了实现上述以及相关目的，本专利技术的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的一些方式。此外，本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的S/X/Ka三频馈源的结构示意图；图2为根据本专利技术实施例的S/X/Ka三频馈源的逻辑结构框图。在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。针对前述现有的馈源无法满足遥感卫星数据接收系统的多星接收需求的问题，本专利技术采用五喇叭组合馈源结构，其中间为X/Ka双频段馈源喇叭，在X/Ka双频段馈源喇叭的外围设置四个切角喇叭作为S频段馈源喇叭，每个切角喇叭均各自与一个极化器相连，四个切角喇叭所接收的射频信号经过各自的极化器分离出左、右旋圆极化信号，然后通过S频段馈源合成网络形成S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号通过X/Ka双频段馈线网络中的X/Ka共用波导、X/Ka分波器、X跟踪器、移相器、X正交器形成X频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号通过X/Ka双频段馈线网络中的X/Ka共用波导、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器形成Ka频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；通过本专利技术能够实现S/X/Ka三频馈源在整个工作频段内(S频段工作频率为2.0-2.4GHz，X频段工作频率为7.95GHz-8.95GHz，Ka频段工作频率为25GHz-27.5GHz)具有高增益、高极化鉴别率、低旁瓣等特性，从而使馈源以及遥感卫星数据接收系统具备更宽频段、更高频率、多频共用的能力，进而满足遥感卫星数据接收系统的多星接收需求，提高遥感卫星数据接收系统的利用率。为说明本专利技术提供的S/X/Ka三频馈源，图1示出了根据本专利技术实施例的S/X/Ka三频馈源的结构，图2示出了根据本专利技术实施例的S/X/Ka三频馈源的逻辑结构。如图1和图2所示，本专利技术提供的S/X/Ka三频馈源包括X/Ka双频段馈源喇叭、X/Ka双频段馈线网络和S频段馈源喇叭和S频段馈线网络，S频段馈源喇叭包括四个切角喇叭，该四个切角喇叭设置在X/Ka双频段馈源喇叭的外围；其中，S频段馈线网络包括四个极化器和S频段馈源合成网络，每个切角喇叭均各自与一个极化器相连，四个切角喇叭所接收的射频信号经过各自的极化器分离出左、右旋圆极化信号，然后通过S频段馈源合成网络形成S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号。X/Ka双频段馈线网络包括X/Ka共用波导、X跟踪器、移相器、X正交器、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器；其中，通过X/Ka共用波导将X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号过渡至X/Ka分波器，X跟踪器从X/Ka共用波导中提取X频段的左、右旋圆极化的差路射频信号，Ka跟踪器经X/Ka分波器后提取Ka频段的左、右旋圆极化的差路射频信号。经X/Ka分波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种S/X/Ka三频馈源，包括X/Ka双频段馈源喇叭、X/Ka双频段馈线网络和S频段馈源喇叭和S频段馈线网络，所述S频段馈源喇叭包括四个切角喇叭，所述四个切角喇叭设置在所述X/Ka双频段馈源喇叭的外围；其中，所述S频段馈线网络包括四个极化器和S频段馈源合成网络，每个切角喇叭均各自与一个极化器相连，四个切角喇叭所接收的射频信号经过各自的极化器分离出左、右旋圆极化信号，然后通过S频段馈源合成网络形成S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；所述X/Ka双频段馈线网络包括X/Ka共用波导、X跟踪器、移相器、X正交器、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器；其中，通过所述X/Ka共用波导将所述X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号过渡至X/Ka分波器，所述X跟踪器从所述X/Ka共用波导中提取X频段的左、右旋圆极化的差路射频信号，所述Ka跟踪器经所述X/Ka分波器后提取Ka频段的左、右旋圆极化的差路射频信号；经所述X/Ka分波器分离的X频段的和路射频信号经过移相器实现圆极化后进入X和支路，然后通过X正交器将实现圆极化的所述X频段的和路射频信号分离成X频段的左、右旋圆极化的和路射频信号；经所述X/Ka分波器分离的Ka频段的和路射频信号经过Ka极化器实现圆极化后，通过Ka正交器将实现圆极化的所述Ka频段的和路射频信号分离成Ka频段的左、右旋圆极化的和路射频信号。...

【技术特征摘要】
1.一种S/X/Ka三频馈源，包括X/Ka双频段馈源喇叭、X/Ka双频段馈线网络和S频段馈源喇叭和S频段馈线网络，所述S频段馈源喇叭包括四个切角喇叭，所述四个切角喇叭设置在所述X/Ka双频段馈源喇叭的外围；其中，所述S频段馈线网络包括四个极化器和S频段馈源合成网络，每个切角喇叭均各自与一个极化器相连，四个切角喇叭所接收的射频信号经过各自的极化器分离出左、右旋圆极化信号，然后通过S频段馈源合成网络形成S频段的左、右旋圆极化的和路和差路射频信号；所述X/Ka双频段馈线网络包括X/Ka共用波导、X跟踪器、移相器、X正交器、Ka跟踪器、X/Ka分波器、Ka极化器和Ka正交器；其中，通过所述X/Ka共用波导将所述X/Ka双频段馈源喇叭所接收的射频信号过渡至X/Ka分波器，所述X跟踪器从所述X/Ka共用波导中提取X频段的左、右旋圆极化的差路射频信号，所述Ka跟踪器经所述X/Ka分波器后提取Ka频段的左、右旋圆极化的差路射频信号；经所述X/Ka分波器分离的X频段的和路射频信号经过移相器实现圆极化后进入X和支路，然后通过X正交器将实现圆极化的所述X频段的和路射频信号分离成X频段的左、右旋圆极化的和路射频信号；经所述X/Ka分波器分离的Ka频段的和路射频信号经过Ka极化器实现圆极化后，通过Ka正交器将实现圆极化的所述Ka频段的和路射频信号分离成Ka频段的左、右旋圆极化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万玉，王珂，毛伟，曹艳华，赵家顺，何元春，王强，李凡，林波涛，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，中国电子科技集团公司第三十九研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11