一种新型的金属膜片圆极化器制造技术

本实用新型专利技术涉及卫星通信技术领域，具体涉及一种新型的金属膜片圆极化器，其包括：主体，所述主体相对的两端设有输入口和输出口，并且所述输入口与所述输出口之间设有贯穿的波导腔；所述波导腔的输入口和所述输出口分别设有圆腔，各个所述圆腔均与所述波导腔相互连通；圆环过渡，所述圆环过渡嵌套设置在各个所述圆腔内部，并且通过外侧壁与所述圈腔内侧壁紧密结合；阶梯金属膜片，所述阶梯金属膜片成对设置，并分别沿所述波导腔长度方向垂直连接在所述波导腔任意相对的两内壁上；各个所述阶梯金属膜片两端具有凹槽。本实用新型专利技术具有结构简单、免调试、性能优良、一致性好等优势，可用于高气密性的使用场景。高气密性的使用场景。高气密性的使用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的金属膜片圆极化器


[0001]本技术涉及卫星通信
，具体涉及一种新型的金属膜片圆极化器。

技术介绍

[0002]在卫星通信、射电天文等领域，圆极化天线得到了广泛的应用。圆极化器用来将线极化信号转化为圆极化信号，是圆极化天线中的重要部件。
[0003]圆极化器是决定天线圆极化性能的主要部件，波导圆极化器在圆极化反射面天线馈源系统中被广泛采用。常用的波导圆极化器型式有螺钉调节型、介质插片型、波纹型、隔板型和脊波导型等。圆波导螺钉极化器是在圆波导管壁内对称插入两排螺钉，螺钉圆极化器的成本低、形式简单、插入损耗小、但调试工作量大，带宽在 15％以内。介质插片型极化器是在圆波导内插入介质片，介质插片极化器调试简单，但介质损耗较大，带宽在25％以内。波纹型圆极化器是在圆波导或方波导内加载金属膜片作为移相单元，相对带宽可达到35％，难点主要是对波纹的加工精度和对称度要求高，需要增加调试螺钉微调相位，且无法应用于高气密性的使用场景。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种新型的金属膜片圆极化器，具有结构简单、免调试、性能优良、一致性好等优势，可用于高气密性的使用场景。
[0005]为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种新型的金属膜片圆极化器，其包括：主体，所述主体相对的两端设有输入口和输出口，并且所述输入口与所述输出口之间设有贯穿的波导腔；所述波导腔的输入口和所述输出口分别设有圆腔，各个所述圆腔均与所述波导腔相互连通；圆环过渡，所述圆环过渡嵌套设置在各个所述圆腔内部，并且通过外侧壁与所述圆腔内侧壁紧密结合；阶梯金属膜片，所述阶梯金属膜片成对设置，并分别沿所述波导腔长度方向垂直连接在所述波导腔任意相对的两内壁上；各个所述阶梯金属膜片两端具有凹槽。
[0006]优选的，所述波导腔截面呈矩形设置，并且所述波导腔的内部四棱均设有倒角。
[0007]优选的，各个阶梯金属膜片为相同结构设置，并且各个所述阶梯金属膜片自由端的外缘为具有用于阻抗匹配的阶梯过渡结构。
[0008]优选的，各个阶梯金属膜片的两端具有凹槽，用于实现相位补偿。
[0009]优选的，所述输入口和所述输出口分别设有连接法兰，用于分别与正交器、馈源喇叭直接对接。
[0010]优选的，所述阶梯金属膜片的根部与所述波导腔内壁结合处具有倒角。
[0011]优选的，各个所述圆环过渡内侧壁环周向的设有台阶结构，并且各个所述圆环过渡靠近所述波导腔的一端内径大于外端内径。
[0012]本技术有益效果为：通过采用两个阶梯金属膜片，在较宽频带内实现两个正交极化波90
°
相位差，因此具有工作频带宽、电性能优良、结构简单且一体化、免调试、可靠
性高、适合批量生产的特点。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本技术极化器整体结构图；
[0015]图2为本技术极化器局部剖视图；
[0016]图3为是技术的驻波曲线；
[0017]图4为本技术的两个极化的传输相位差；
[0018]图5为本技术的圆极化轴比。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]根据图1、图2所示，一种新型的金属膜片圆极化器，包括：主体，所述主体相对的两端设有输入口和输出口，并且所述输入口与所述输出口之间设有贯穿的波导腔，即方波导结构；所述波导腔四个棱边均有倒角；所述波导腔2的两端均有圆腔，并分别内嵌有圆环过渡3，圆环过渡3的内腔为台阶过渡并过渡到标准圆波导，标准圆波导内径为11.2mm；阶梯金属膜片，所述金属膜片1厚度为0.5mm，成对且为相同结构设置，并分别沿所述波导腔2长度方向垂直连接在所述波导腔2任意相对的两内壁上；金属膜片两端均有凹槽以实现相位补偿，并且各个阶梯金属膜片自由端的外缘为具有用于阻抗匹配的阶梯过渡结构。
[0021]嵌入圆环过渡后，新型的金属膜片圆极化器可分别通过连接法兰与正交器、馈源喇叭直接对接。所述波导腔2内壁的棱边、金属膜片根部与所述波导腔内壁结合处均设有倒角，倒角为R1，因此极化器内腔结构可用直径2mm的铣刀加工实现。
[0022]上述设置中，线极化波可分解为两个等幅同相的线极化波；圆极化波分解为两个幅度相等、相位差为90
°
的线极化波。当线极化波与波导腔2内的两个金属膜片 1所在平面成45角由输入端口输入后，可分解为两个等幅同相的线极化波，两个线极化波的传输相位常数不同，其中垂直于膜片的线极化波相位超前，垂直于膜片的线极化波相位滞后。经过一段传输距离后，两个线极化波幅度相等，相位差90
°
，在输出端口形成圆极化。
[0023]对上述一种新型的金属膜片圆极化器的电气传输性能进行验证，具体如下：
[0024]如图3给出了工作频带内两个正交极化波的驻波曲线，可看出在18GHz～ 22.2GHz/28GHz～30GHz频率范围内，驻波小于1.1。
[0025]如图4给出了工作频带内两个正交器极化波的相位差，可看出在18GHz～ 22.2GHz/28GHz～30GHz频率范围内，相位差小于4
°
。
[0026]如图5给出了工作频带内的圆极化轴比，可看出在18GHz～22.2GHz/28GHz～30GHz
频率范围内，轴比小于0.6dB。
[0027]采用两个阶梯金属膜片1，在较宽频带内实现两个正交极化波90
°
相位差。具有工作频带宽、电性能优良、结构简单且一体化、免调试、可靠性高、适合批量生产的特点。
[0028]以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的金属膜片圆极化器，其特征在于，包括：主体，所述主体相对的两端设有输入口和输出口，并且所述输入口与所述输出口之间设有贯穿的波导腔；所述波导腔的输入口和所述输出口分别设有圆腔，各个所述圆腔均与所述波导腔相互连通；圆环过渡，所述圆环过渡嵌套设置在各个所述圆腔内部，并且通过外侧壁与所述圆腔内侧壁紧密结合；阶梯金属膜片，所述阶梯金属膜片成对设置，并分别沿所述波导腔长度方向垂直连接在所述波导腔任意相对的两内壁上。2.根据权利要求1所述的一种新型的金属膜片圆极化器，其特征在于：所述波导腔截面呈矩形设置，并且所述波导腔的内部四棱均设有倒角。3.根据权利要求1所述的一种新型的金属膜片圆极化器，其特征在于：各个阶梯金属膜片为相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明旭，
申请(专利权)人：西安昱科通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：