一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统技术方案

本发明专利技术提供一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，包括Ku/Ka超宽频双复合馈源、Ku/Ka超宽双频连接波导、紧固件、Ku/Ka超宽频段正交模、Ka超宽频段发阻滤波器、Ka超宽频段收阻滤波器、Ku超宽频圆转方连接波导和Ku超宽频双端口滤波器。本发明专利技术根据实际需要发明专利技术一种可以分时工作在Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统作为环焦天线收发信号设备，减少占用空间；简化Ku/Ka超宽双频馈电网络，减小网络中波导使用的数量，有助环焦天线整体天性能提升，使用方便，造价低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统
本专利技术属于卫星通信
，具体涉及一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统。
技术介绍
卫星通信作为当今一种主流的通信方式，有很多独特的优势。卫星通信技术的快速发展对其地面站天线提出了新的要求，例如宽频带或多频段、低交叉极化、多波束、宽扫描角度范围、双极化或多极化等等。此外，卫星移动通信业的发展也要求地面站天线还必须具有动中通功能，并满足体积小、生量轻、造价低等要求。传统的环焦天线越来越难以满足这些要求，一般相控阵扫描系统虽然可以满足上述绝大部分要求，但其制造成本太高，结构复杂，难以被广泛使用；而作为环焦其前端馈电网络系统，天线在小型化、宽带化(包含多频带)以及一体化方面发展也越来越受到关注和挑战。Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统是Ku/Ka双频段环焦天线的重要组成部分，Ku/Ka双频段环焦天线更是卫星车载站、地面站的重要组成部分，主要用于卫星车载站、地面站与其他固定站或机动站之间话音、数据及图像等业务的双向实时动中传输。传统Ku/Ka双频馈电网络系统可分时工作于Ku频段(12.25-12.75GHz/14.00-14.50GHz)与Ka频段(19.6-21.2GHz/29.4-31GHz)；而Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统可分时工作于Ku频段(10.70-12.75GHz/13.00-14.50GHz)与Ka频段(17-21.2GHz/27.5-31GHz)。现有技术的缺陷和不足：Ku/Ka超双频馈电网络系统，主要是由分开的Ku馈电网络系统与Ka馈电网络系统组成，在实际使用中需要来回切换两套馈电网络系统。Ku/Ka双频段天线多用在环焦天线上，Ku馈电网络系统与Ka馈电网络系统中的馈源因工作频段不同，两不同频段馈源很难做到相位中心在一条水平线上，相应带来整体天线电性能取舍问题，以往经验大多天线设计师采用取两不同频段馈源相位中心的中间点，做为最终的相位中心点，这样做使整体天线的电性能指标都会变差些。环焦天线预留给馈电网络空间十分有限、馈电网络占用空间过大会对信号遮挡、带来增益、第一旁瓣电平、远旁瓣包络极速变差等实际问题，出于实际问题急切需要在很多应用场合中将Ku频段、Ka频段天线需放置在一起工作，因此设计可以工作在Ku频段、Ka频段并均有良好特性的复合天线及馈电网络十分必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，解决上述问题实现信号在Ku频段、Ka频段传输，整体结构紧凑、空间小、易加工、造价低、性能优良。本专利技术提供了如下的技术方案：一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，包括Ku/Ka超宽频双复合馈源、Ku/Ka超宽双频连接波导、紧固件、Ku/Ka超宽频段正交模、Ka超宽频段发阻滤波器、Ka超宽频段收阻滤波器、Ku超宽频圆转方连接波导和Ku超宽频双端口滤波器；所述Ku/Ka超宽频双复合馈源引入产生高次模TM11及其他高次模，通过合适地配置高次模与主模的相对相位，使E面和H面方向图波瓣宽度基本一致，约束在Ku/Ka超宽双频段等化量，实现等化波束；所述Ku/Ka超宽频双复合馈源通过Ku/Ka超宽双频连接波导连接紧固件一端；所述紧固件内设有所述Ku/Ka超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模上设有Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模通过在所述紧固件内移动分别使Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模对接所述Ku/Ka超宽双频连接波导，所述Ka超宽频段正交模和所述Ku超宽频段正交模均采用波导台阶结构；所述紧固件相对两侧还分别设有所述Ka超宽频段发阻滤波器和Ka超宽频段收阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的H面横向台阶耦合所述Ka超宽频段发阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的E面纵向台阶耦合所述Ka超宽频段收阻滤波器；所述Ka超宽频段收阻滤波器和所述Ka超宽频段发阻滤波器均包括消失模波导段，所述Ka超宽频段收阻滤波器的消失模波导段两侧窄壁上分别对称设有5个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成5个谐振器；所述Ka超宽频段发阻滤波器的消失模波导段窄壁上设有相互对称的8个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成8个谐振器；所述紧固件另一端通过所述Ku超宽频圆转方连接波导连接所述Ku超宽频双端口滤波器，所述Ku超宽频双端口滤波器通过所述Ku超宽频圆转方连接波导耦合所述Ku超宽频段正交模；所述Ku超宽频双端口的收端口采用TE11模，所述收端口内两侧对称设有8个收端口金属壁构成8个谐振器；所述Ku超宽频双端口的发端口采用TM11模，所述发端口的窄壁上设有相互对称的9个发端口金属壁构成9个谐振器。优选的，所述Ku/Ka超宽频双复合馈源的多模喇叭结构采用台阶结构，主要用了TE11和TM11两种模式。优选的，所述Ku/Ka超宽频段正交模上设有Ku/Ka切换旋钮，所述紧固件上分别设有旋钮长孔、对接口、Ka超宽频段收阻滤波器对接口和Ka超宽频段发阻滤波器对接口，所述紧固件侧面封闭有侧板，所述Ku/Ka切换旋钮穿出所述旋钮长孔并可在旋钮长孔内移动，所述对接口与所述Ku/Ka超宽双频连接波导连通，所述Ka超宽频段收阻滤波器对接口连接所述Ka超宽频段收阻滤波器，所述Ka超宽频段发阻滤波器对接口连接Ka超宽频段发阻滤波器。优选的，所述Ka超宽频段收阻滤波器的输入输出口均采用标准WR42口，5个所述Ka超宽频段收阻滤波器金属壁水平间距为5.525mm、3.45m、4.28mm、3.45mm、5.525mm。优选的，所述Ka超宽频段发阻滤波器的输入输出口均采用标准WR42口，8个所述Ka超宽频段收阻滤波器金属壁水平间距为3.8mm、1.6m、1.45mm、1.55mm、1.7mm、1.55mm、1.6m、3.8mm。优选的，所述Ku/Ka超宽频段正交模超宽频工作带宽内，插入插损小于0.3dB，通带隔离度大于65dB。优选的，所述Ku超宽频圆转方连接波导包括相互过渡连接的圆口波导段和方口波导段，所述圆口波导段通过所述紧固件连接Ku超宽频段正交模，所述方口波导段耦合连接所述Ku超宽频双端口滤波器。优选的，所述Ku超宽频双端口滤波器的收端口和发端口均采用标准WR75口，9个所述发端口金属壁水平间距为5.090mm、2.290m、1.927mm、1.712mm、1.807mm、2.049mm、1.568mm、3.619mm，8个所述收端口金属壁水平间距为4.699mm、8.534m、10.075mm、10.344mm、10.350mm、10.350mm、10.103mm、8.550mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术不仅设计和加工费用较低，而且可确保整体天线电性能，适用于各种环焦天线上，可大幅度降低Ku/Ka频段网络复杂度，减化设计难度；且Ku/Ka超宽双频复合馈源新设计可以将原Ku馈源、Ka馈源缩减为一个复合馈源，在尺寸比单个Ku馈源还小，这样大大降低遮挡带来的电性能恶化情况，对旁瓣性能也能大幅度提高；分时更合理的结构设计避免机加成本过高，降低机加成本，其经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，其特征在于，包括Ku/Ka超宽频双复合馈源、Ku/Ka超宽双频连接波导、紧固件、Ku/Ka超宽频段正交模、Ka超宽频段发阻滤波器、Ka超宽频段收阻滤波器、Ku超宽频圆转方连接波导和Ku超宽频双端口滤波器；/n所述Ku/Ka超宽频双复合馈源引入产生高次模TM11及其他高次模，通过合适地配置高次模与主模的相对相位，使E面和H面方向图波瓣宽度基本一致，约束在Ku/Ka超宽双频段等化量，实现等化波束；所述Ku/Ka超宽频双复合馈源通过Ku/Ka超宽双频连接波导连接紧固件一端；/n所述紧固件内设有所述Ku/Ka超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模上设有Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模通过在所述紧固件内移动分别使Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模对接所述Ku/Ka超宽双频连接波导，所述Ka超宽频段正交模和所述Ku超宽频段正交模均采用波导台阶结构；所述紧固件相对两侧还分别设有所述Ka超宽频段发阻滤波器和Ka超宽频段收阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的H面横向台阶耦合所述Ka超宽频段发阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的E面纵向台阶耦合所述Ka超宽频段收阻滤波器；/n所述Ka超宽频段收阻滤波器和所述Ka超宽频段发阻滤波器均包括消失模波导段，所述Ka超宽频段收阻滤波器的消失模波导段两侧窄壁上分别对称设有5个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成5个谐振器；所述Ka超宽频段发阻滤波器的消失模波导段窄壁上设有相互对称的8个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成8个谐振器；/n所述紧固件另一端通过所述Ku超宽频圆转方连接波导连接所述Ku超宽频双端口滤波器，所述Ku超宽频双端口滤波器通过所述Ku超宽频圆转方连接波导耦合所述Ku超宽频段正交模；所述Ku超宽频双端口的收端口采用TE11模，所述收端口内两侧对称设有8个收端口金属壁构成8个谐振器；所述Ku超宽频双端口的发端口采用TM11模，所述发端口的窄壁上设有相互对称的9个发端口金属壁构成9个谐振器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，其特征在于，包括Ku/Ka超宽频双复合馈源、Ku/Ka超宽双频连接波导、紧固件、Ku/Ka超宽频段正交模、Ka超宽频段发阻滤波器、Ka超宽频段收阻滤波器、Ku超宽频圆转方连接波导和Ku超宽频双端口滤波器；
所述Ku/Ka超宽频双复合馈源引入产生高次模TM11及其他高次模，通过合适地配置高次模与主模的相对相位，使E面和H面方向图波瓣宽度基本一致，约束在Ku/Ka超宽双频段等化量，实现等化波束；所述Ku/Ka超宽频双复合馈源通过Ku/Ka超宽双频连接波导连接紧固件一端；
所述紧固件内设有所述Ku/Ka超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模上设有Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模，所述Ku/Ka超宽频段正交模通过在所述紧固件内移动分别使Ka超宽频段正交模和Ku超宽频段正交模对接所述Ku/Ka超宽双频连接波导，所述Ka超宽频段正交模和所述Ku超宽频段正交模均采用波导台阶结构；所述紧固件相对两侧还分别设有所述Ka超宽频段发阻滤波器和Ka超宽频段收阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的H面横向台阶耦合所述Ka超宽频段发阻滤波器，所述Ka超宽频段正交模的E面纵向台阶耦合所述Ka超宽频段收阻滤波器；
所述Ka超宽频段收阻滤波器和所述Ka超宽频段发阻滤波器均包括消失模波导段，所述Ka超宽频段收阻滤波器的消失模波导段两侧窄壁上分别对称设有5个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成5个谐振器；所述Ka超宽频段发阻滤波器的消失模波导段窄壁上设有相互对称的8个Ka超宽频段收阻滤波器金属壁构成8个谐振器；
所述紧固件另一端通过所述Ku超宽频圆转方连接波导连接所述Ku超宽频双端口滤波器，所述Ku超宽频双端口滤波器通过所述Ku超宽频圆转方连接波导耦合所述Ku超宽频段正交模；所述Ku超宽频双端口的收端口采用TE11模，所述收端口内两侧对称设有8个收端口金属壁构成8个谐振器；所述Ku超宽频双端口的发端口采用TM11模，所述发端口的窄壁上设有相互对称的9个发端口金属壁构成9个谐振器。


2.根据权利要求1所述的一种Ku/Ka超宽双频复合馈电网络系统，其特征在于，所述Ku/Ka超宽频双复合馈源的多模喇叭结构采用台阶结构，主要用了TE11和TM11两种模式。


3.根据权利要求1所述的一种K...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：无锡华信雷达工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32