【技术实现步骤摘要】
本技术涉及环焦双反射面天线领域，特别一种s/x双频双跟踪馈源网络。
技术介绍
1、在卫星通信中为了最大化的利用通信容量，卫星已经具备多频段通信业务，多频共用的天线可以使一副天馈系统同时工作于两个乃至多个卫星通信频段，实现一站多用，大大降低了地球站的建站成本。多频段收发共用的口径天线是目前的研究热点，其关键在于研制决定口径天线电特性的馈源系统。馈源系统是反射面天线的核心，馈源的性能在很大程度上决定着反射面天线的整体功能和性能。常用的多频段馈源网络系统主要有以下三种：
2、1)共喷口喇叭馈源网络系统
3、共喷口喇叭馈源网络系统由多频馈源和后端网络组成，其中多频馈源通常采用波纹喇叭或光壁喇叭的结构形式，该项技术较为成熟，可较好解决馈源的多频复用问题，然而所有频段的信号均在喇叭公共口中传播，喇叭中模式较为复杂，天线效率受限，并且馈源后端网络设计难度较大。
4、2)多喇叭馈源网络系统
5、该系统是由多个喇叭拼阵排列组成，主要以五喇叭馈源网络为主，相比于共喷口喇叭馈源网络系统，该系统省去了后端多频分波结构，但当高低频间隔较小时，外围喇叭拼阵间距较大，馈源照射反射面效率偏低，影响天线的整体性能。
6、3同轴馈源网络系统
7、该系统由同轴馈源及后端馈电网络组成，可分为金属嵌套式同轴馈源和介质棒加载同轴馈源。不同频段的信号在相对独立的通道中传播，频段间隔离较好，在高低频率间隔较大时，可很好兼顾高低频段的性能，馈源的整体性能优良，但高低频间隔较小时，同轴馈源也存在频段间耦合作用
8、卫星通信天线通常具有高增益的窄波束，如果天线指向偏离卫星，其增益将显著下降，进而导致了通信质量的下降，这就要求天线增益的最大方向时刻指向卫星。天线实现对卫星的跟踪的方式主要分为手动跟踪、程序跟踪和单脉冲跟踪三种。手动跟踪和程序跟踪已不能满足越来越高的使用要求，单脉冲跟踪具有较高的跟踪精度以及实时性，单脉冲跟踪天线领域常采用te21模跟踪，传统上采用小孔耦合形式的te21模跟踪器进行实现，但是该方法一般用于单一频段的跟踪。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提出了一种s/x双频双跟踪馈源网络，应用于环焦双反射面天线，具有高效率，解决了共喷口馈源，多喇叭馈源和同轴馈源的不足，能够满足工作于s频段和x频段的信号接收和发射，并且具有s频段和x频段的te21模跟踪功能；本技术还具有结构紧凑、体积小、重量轻、操作方便、低加工成本等特点，应用范围广泛。
2、为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：
3、一种s/x双频双跟踪馈源网络，包括s/x双频馈源1以及与s/x双频馈源1连接的s频段自跟踪馈源网络3和x频段自跟踪馈源网络，所述s/x双频馈源1最右端为s频段信号开口辐射腔段9，s/x双频馈源1的右表面上设有以开口辐射腔段9为中心的圆环形扼流槽10，所述x频段自跟踪馈源网络为小孔耦合型式的te21模耦合器2；所述s频段自跟踪馈源网络3包括一个差信号极化合成网络301、八根电缆302与八个同轴探针303；
4、其中，所述差信号极化合成网络301包括八个输入端口与两个输出端口，差信号极化合成网络301套在s/x双频馈源1的外表面，八个同轴探针303沿s/x双频馈源的圆环形扼流槽10外表面呈45°分布，同轴探针303一端插入圆环形扼流槽10内部；另一端通过电缆302与差信号极化合成网络301连接，差信号极化合成网络301的两个输出端口分别输出s频段信号的左旋与右旋跟踪信号。
5、进一步地，所述同轴探针303包括法兰盘以及位于法兰盘两侧的接头，与电缆连接的接头为n-50k接头，插入圆环形扼流槽10内部的接头包括与n-50k接头相连的金属杆以及连接在金属杆末端的金属蘑菇头，金属杆和金属蘑菇头通过螺纹连接。
6、进一步地，所述s/x双频馈源1包括馈源本体5；所述馈源本体5内设有自左至右贯通的波导腔体，波导腔体的圆周上设有四个呈90°分布的波导开缝7；在波导腔体内的中心轴线上设有赋形介质棒6；所述赋形介质棒6自左至右为圆锥段601、圆柱段602和曲线赋形段603；所述波导腔体自左至右为锥变腔段11、圆腔段12、赋形腔段8和开口辐射腔段9；所述波导开缝7设置于赋形腔段8的圆周上；
7、其中，曲线赋形段603的具体赋形形状采用3阶最小二乘法拟合而成；
8、赋形腔段8的具体赋形形状采用4阶最小二乘法拟合而成。
9、进一步地，所述圆锥段601长度为3λ1-5λ1，自左至右半径逐渐变大，最大半径为r1，r1的取值为：
10、r1＝1.3*300/(2.06*f1*sqrt(ε))
11、其中，f1为x频段频率，λ1为f1对应波长，ε为赋形介质棒6的介电常数；
12、圆柱段602的半径与圆锥段601的最大半径r1一致，圆柱段602的长度为6λ1-8λ1；
13、曲线赋形段603的长度为λ1-2λ1，曲线赋形段603的最左端半径与圆柱段602的半径一致；
14、进一步地，所述锥变腔段11的长度为0.9λ2-1.5λ2，自左至右半径逐渐变小，最大半径为r2，r2的取值为：
15、r2＝1.18*300/(3.412*f2)
16、其中，f2为s频段频率，λ2为f2对应波长；锥变腔段11的最小半径与圆柱段602的半径一致；
17、所述圆腔段12的半径与与圆柱段602的半径一致，长度为3λ1-5λ1；
18、所述赋形腔段8的长度为1.5λ2-2.5λ2，赋形腔段8的最左端半径与圆柱段602的半径一致；
19、所述开口辐射段9的长度为λ2-2λ2，开口辐射段9包括中心轴线重合，沿赋形腔段8最右端至馈源本体5最右端半径依次变大的多个圆柱形波导腔体。
20、进一步地，所述波导开缝7的投影为矩形形状，矩形长边与赋形介质棒6平行；波导开缝7的外围设有工字型滤波器4，所述工字型滤波器4包括中心轴线重合，且沿馈源本体5外表面至馈源本体5内部依次缩小的多个矩形波导腔体401，以及分插在每两个相邻矩形波导腔体401之间的工字型腔体402，工字型腔体402沿馈源本体5外表面至馈源本体5内部方向依次缩小，且中心轴线与矩形波导腔体401的中心轴线重合，其中，最内侧矩形波导腔体401的下表面即为赋形段腔体4。
21、进一步地。圆腔段(12)与圆柱段(602)的半径一致，圆腔段(12)对赋形介质棒(6)起到支撑作用。
22、本技术与
技术介绍
相比具有如下优点：
23、1.本技术采用8同轴探针耦合s频段差信号，经过电缆和差信号极化合成网络相连接，输出两路s频段te21模圆极化信号，x频段采用小孔耦合型式的te21模耦合器，输出两路x频段te21模圆极化信号，使天线具有s频段和x频段自跟踪功能。
24、2.本技术采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种S/X双频双跟踪馈源网络，包括S/X双频馈源(1)以及与S/X双频馈源(1)连接的S频段自跟踪馈源网络(3)和X频段自跟踪馈源网络，所述S/X双频馈源(1)最右端为S频段信号开口辐射腔段(9)，S/X双频馈源(1)的右表面上设有以开口辐射腔段(9)为中心的圆环形扼流槽(10)，所述X频段自跟踪馈源网络为小孔耦合型式的TE21模耦合器(2)；其特征在于，所述S频段自跟踪馈源网络(3)包括一个差信号极化合成网络(301)、八根电缆(302)与八个同轴探针(303)；
2.根据权利要求1所述的一种S/X双频双跟踪馈源网络，其特征在于，所述同轴探针(303)包括法兰盘以及位于法兰盘两侧的接头，与电缆连接的接头为N-50K接头，插入圆环形扼流槽(10)内部的接头包括与N-50K接头相连的金属杆以及连接在金属杆末端的金属蘑菇头，金属杆和金属蘑菇头通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种S/X双频双跟踪介质棒完全加载馈源网络，其特征在于，所述S/X双频馈源(1)包括馈源本体(5)；所述馈源本体(5)内设有自左至右贯通的波导腔体，波导腔体的圆周上设有四个呈90
4.根据权利要求3所述的一种S/X双频介质棒完全加载馈源，其特征在于，所述圆锥段(601)长度为3λ1-5λ1，自左至右半径逐渐变大，最大半径为r1，r1的取值为：
5.根据权利要求4所述的一种S/X双频介质棒完全加载馈源，其特征在于，所述锥变腔段(11)的长度为0.9λ2-1.5λ2，自左至右半径逐渐变小，最大半径为r2，r2的取值为：
6.根据权利要求3所述的一种S/X双频介质棒完全加载馈源，其特征在于，所述波导开缝(7)的投影为矩形形状，矩形长边与赋形介质棒(6)平行；波导开缝(7)的外围设有工字型滤波器(4)，所述工字型滤波器(4)包括中心轴线重合，且沿馈源本体(5)外表面至馈源本体(5)内部依次缩小的多个矩形波导腔体(401)，以及分插在每两个相邻矩形波导腔体(401)之间的工字型腔体(402)，工字型腔体(402)沿馈源本体(5)外表面至馈源本体(5)内部方向依次缩小，且中心轴线与矩形波导腔体(401)的中心轴线重合，其中，最内侧矩形波导腔体(401)的下表面即为赋形腔段(8)。
7.根据权利要求5所述的一种S/X双频介质棒完全加载馈源，其特征在于，圆腔段(12)与圆柱段(602)的半径一致，圆腔段(12)对赋形介质棒(6)起到支撑作用。
...【技术特征摘要】
1.一种s/x双频双跟踪馈源网络，包括s/x双频馈源(1)以及与s/x双频馈源(1)连接的s频段自跟踪馈源网络(3)和x频段自跟踪馈源网络，所述s/x双频馈源(1)最右端为s频段信号开口辐射腔段(9)，s/x双频馈源(1)的右表面上设有以开口辐射腔段(9)为中心的圆环形扼流槽(10)，所述x频段自跟踪馈源网络为小孔耦合型式的te21模耦合器(2)；其特征在于，所述s频段自跟踪馈源网络(3)包括一个差信号极化合成网络(301)、八根电缆(302)与八个同轴探针(303)；
2.根据权利要求1所述的一种s/x双频双跟踪馈源网络，其特征在于，所述同轴探针(303)包括法兰盘以及位于法兰盘两侧的接头，与电缆连接的接头为n-50k接头，插入圆环形扼流槽(10)内部的接头包括与n-50k接头相连的金属杆以及连接在金属杆末端的金属蘑菇头，金属杆和金属蘑菇头通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种s/x双频双跟踪介质棒完全加载馈源网络，其特征在于，所述s/x双频馈源(1)包括馈源本体(5)；所述馈源本体(5)内设有自左至右贯通的波导腔体，波导腔体的圆周上设有四个呈90°分布的波导开缝(7)；在波导腔体内的中心轴线上设有赋形介质棒(6)；所述赋形介质棒(6)自左至右为圆锥段(601)、圆柱段(602)和曲线赋形段(603)；所述波导腔体自左至右为锥变腔段(11)、圆腔段(12...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟则宇，杜彪，解磊，李振生，李栋，牛耕，武彦飞，李毅伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：
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