一种极化角连续可调的极化跟踪器制造技术

本实用新型专利技术属于通信技术领域，公开了一种极化角连续可调的极化跟踪器，其包括波导壳体以及于波导壳体内开设的信号输入端，与信号输入端连接的第一定向耦合器，与第一定向耦合器耦接的第一反射式移相器和第二反射式移相器，第二定向耦合器，以及与第二定向耦合器连接的信号输出端；极化跟踪器还包括将第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器耦接在一起的耦合件。本实用新型专利技术以定向耦合器为核心、配合反射式移相器，以极化合成原理为基础，通过调控金属活塞位置，可实现任意极化角度可连续、线性调节的效果。线性调节的效果。线性调节的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种极化角连续可调的极化跟踪器


[0001]本技术属于通信
，涉及通信用极化跟踪器。

技术介绍

[0002]极化跟踪器是一种移动通信中常见器件。当前，极化跟踪器存在着有源和无源两种实现方式。有源极化跟踪器的原理简单，跟踪时间短，功率容量低，一般只能用在天线的接收端，且系统驻波、隔离度等关键指标无法通过仪器直接测试。无源极化跟踪器，特别是波导极化跟踪器既可以用于接收端，也可用于发射端，且具备低损耗、大功率容量、可测试性等优点，已逐渐取代有源极化跟踪器。
[0003]无源极化跟踪器一般要求其回波损耗和端口隔离通常小于1.2(即
‑
20dB)，输出两端相位一致，现有的无源极化跟踪器虽然能够满足绝大多数动中通天线的使用要求，但仍然存在着结构复杂，部分关键零件加工精度高，安装不方便，以及端口驻波和相位平衡度不高等缺点。
[0004]专利CN105098360A公开了一种新型极化跟踪器，主要由正交耦合器、信号输出或输出总口、旋转转子和电机四个部分组成，主要解决了当前极化跟踪器两输出臂不平行输出的问题。然而，该极化跟踪器还存在一下几点问题：(1)工作带宽较窄且输出端口相位一致性不高，主要原因在于该极化跟踪器的关键技术是通过旋转内置于波导系统中同轴线形式的U形“旋转转子”实现线极化的跟踪，但是同轴线到波导系统的过渡匹配带宽较窄；(2)正交模耦合器的上、下两个直臂波导之间的连通需要依靠多个波导匹配块及贯穿波导腔两侧壁的耦合针的共同作用，结构复杂，加工安装麻烦；(3)其波导系统中同轴线形式的U形“旋转转子”探针需要经过三次折弯后形成，且弯折后的探针需满足很高的加工精度。
[0005]专利CN106450759A公开了一种紧凑型线极化跟踪器，该极化跟踪器主要由等相位正交模耦合器、旋转正交模耦合器、L形波导旋转关节和步进电机驱动总成构成，主要利用同轴探针耦合反极化信号，并通过同轴负载吸收，避免了平板阵列天线系统相位一致性问题对通信造成的影响，但依然存在以下几点缺点：(1)极化跟踪器内部具有多个齿轮和轴承结构，零部件多且结构复杂，装配过程繁琐，加工装配成本较高；(2)该极化跟踪器的输出双臂不同向。
[0006]鉴于上述分析，有必要设计一种应用于动中通系统(“移动中的卫星地面站通信系统”的简称)的新型极化跟踪器，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种结构简单、易加工的极化跟踪器，以极化合成原理为基础，实现任意极化角度调整。
[0008]为了达到以上目的，本技术采用以下技术方案来实现。
[0009]本技术提供的极化角连续可调的极化跟踪器，其包括波导壳体以及于波导壳体内开设的信号输入端，与信号输入端连接的第一定向耦合器，与第一定向耦合器耦接的
第一反射式移相器和第二反射式移相器，第二定向耦合器，以及与第二定向耦合器连接的信号输出端；所述第一反射式移相器与第二反射式移相器结构相同，所述第一反射式移相器包括第一短路枝节、第三定向耦合器及包围至少部分第一短路枝节的第一金属活塞；所述第二反射式移相器包括第二短路枝节、第四定向耦合器及包围至少部分第二短路枝节的第二金属活塞；所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器均为四端口器件；所述极化跟踪器还包括将第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器耦接在一起的耦合件；所述耦合件呈“I”或“工”字形，包括上连接部、下连接部以及位于上连接部和下连接部之间的中间连接部。
[0010]本技术提供的极化角连续可调的极化跟踪器，第一定向耦合器将信号输入端接收的输入信号分成两路输出信号；第一反射式移相器和第二反射式移相器分别对第一定向耦合器的两路输出信号进行调控得到两路移相信号；第二定向耦合器用于对两路移相信号进行叠加输出得到两路叠加输出信号；信号输出端用于将两路叠加输出信号分别转换成两路最终输出信号。
[0011]本技术的有益效果是：本技术以定向耦合器为核心、配合反射式移相器，以极化合成原理为基础，通过调控金属活塞位置，可实现任意极化角度可连续、线性调节的效果，同时经过计算可以精确的调节极化角度的输出。
[0012]进一步的，所述信号输入端包括第一信号输入端口、第一信号输出端口、以及与第一信号输入端口、第一信号输出端口耦接的第一通道。所述第一通道可以是直通式通道，也可以是L型通道，还可以是其他异形通道，如Z字形等。当采用直通式通道时，第一通道的轴线为一条直线；当采用L型通道时，第一通道的轴线呈L型。
[0013]进一步的，所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器均选择为3dB耦合器。当然，也可以选择其他公分比的定向耦合器。
[0014]进一步的，第一定向耦合器的第一端口、第二端口分别与信号输入端和负载端连通，第三端口、第四端口分别通过通道与第三定向耦合器的第一端口、第四定向耦合器的第三端口连通，以实现第一定向耦合器与第一反射式移相器和第二反射式移相器耦合；第三定向耦合器的第二端口通过通道与第二定向耦合器的第一端口连通，第四定向耦合器的第四端口通过通道与第二定向耦合器的第二端口连通，以实现第一反射式移相器和第二反射式移相器与第二定向耦合器耦合；第二定向耦合器的第三端口、第四端口与信号输出端连通。
[0015]进一步的，所述负载端腔体内可以放置吸波材料，以避免第一定向耦合器向负载传输的信号反射至第四端口。
[0016]进一步的，所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器或/和第四定向耦合器腔体内设置有至少两个分离块；示例性地，第一定向耦合器采用两个分离块，即第一分离块、第二分离块；沿信号传输方向，第一分离块与第二分离块之间的距离大于第一分离块与第一定向耦合器腔体内壁之间的距离；同时，第一分离块与第二分离块之间的距离大于第二分离块与第一定向耦合器腔体内壁之间的距离。第一定向耦合器利用第一分离块与第二分离块之间的距离、第一分离块与第一定向耦合器腔体内壁之间的距离、第二分离块与第一定向耦合器腔体内壁之间的距离、第一分离块和第二分离块的宽度和长度以及第一定向耦合器腔体内壁宽度来实现电磁波的耦合。改变上述参数，可以用来改变电磁波从
输入端口传输到输出端口的传输距离，从而改变输出端口幅度和相位。通过优化上述参数，调整第一定向耦合器的性能至最佳，可以实现较宽宽带内输出幅度平坦和相位稳定。
[0017]类似的，第二定向耦合器、第三定向耦合器、第四定向耦合器可采用与第一定向耦合器相同的结构设置。
[0018]另外，分离块的数量不限于两个，一般而言，分离块的数量越多，定向耦合器的方向性越好，定向耦合器的各端口输出功率比值也相应地发生改变，本领域技术人员可根据实际需求来选择合适数量的分离块以获得期望的各端口功分比和期望的方向性。
[0019]进一步的，上连接部和下连接部两端朝向相应定向耦合器的各垂向端面(即上连接部和下连接部两端垂直于耦合件所在平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极化角连续可调的极化跟踪器，其特征在于，包括波导壳体以及于波导壳体内开设的信号输入端，与信号输入端连接的第一定向耦合器，与第一定向耦合器耦接的第一反射式移相器和第二反射式移相器，第二定向耦合器，以及与第二定向耦合器连接的信号输出端；所述第一反射式移相器与第二反射式移相器结构相同，所述第一反射式移相器包括第一短路枝节、第三定向耦合器及包围至少部分第一短路枝节的第一金属活塞；所述第二反射式移相器包括第二短路枝节、第四定向耦合器及包围至少部分第二短路枝节的第二金属活塞；所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器均为四端口器件；所述极化跟踪器还包括将第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器耦接在一起的耦合件；所述耦合件呈“I”或“工”字形，包括上连接部、下连接部以及位于上连接部和下连接部之间的中间连接部。2.根据权利要求1所述的极化角连续可调的极化跟踪器，其特征在于，所述信号输入端包括第一信号输入端口、第一信号输出端口、以及与第一信号输入端口、第一信号输出端口耦接的第一通道。3.根据权利要求1所述的极化角连续可调的极化跟踪器，其特征在于，所述第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器和第四定向耦合器均选择为3dB耦合器。4.根据权利要求1或3所述的极化角连续可调的极化跟踪器，其特征在于，第一定向耦合器的第一端口、第二端口分别与信号输入端和负载端连通，第三端口、第四端口分别通过通道与第三定向耦合器的第一端口、第四定向耦合器的第三端口连通，以实现第一定向耦合器与第一反射式移相器和第二反射式移相器耦合；第三定向耦合器第二端口通过通道与第二定向耦合器第一端口连通，第四定向耦合器第四端口通过通道与第二定向耦合器的第二端口连通，以实现第一反射式移相器和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐海军，李年波，李海忠，吴科松，彭连辉，李松林，蒋呈阅，
申请(专利权)人：成都迅翼卫通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：