本发明专利技术提供了一种Ku/Ka双波段收发共用馈源，包括：Ku波段收发系统，所述Ku波段收发系统包括依次相连的Ku辐射端、阶梯式扼流环、同轴连接段、Ku波段同轴正交模耦合器和Ku波段接收端滤波器；以及与所述Ku波段收发系统嵌套在同轴中的Ka波段收发系统，所述Ka波段收发系统包括依次相连的介质棒结构、介质圆极化器、Ka波段正交模耦合器和Ka波段接收端滤波器。根据本发明专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源，Ku波接收端驻波小于1.4，交叉极化小于-30dB，发射端驻波小于1.3，交叉极化小于-23dB，收发隔离度小于-110dB；Ka波接收端驻波小于1.8，发射端驻波小于1.7，轴比小于1.8，收发隔离度小于-82dB。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线微波通信中天线馈源领域，更具体地涉及Ku/Ka双波段收发共用馈源。
技术介绍
近些年来，卫星通信在商业领域和军事领域发展迅速，用途越来越多样。传统的C 波段S波段已经不能够满足现代卫星通信的需求。最近，电视、通讯和导航领域提出了新的概念卫星直播，使用户直接获得卫星信号而不通过其它中介系统。这要求卫星通信天线系统的成本更低，集成度更高，并且更加小型化。若要提高天线系统的性能，首先需要有高性能的天线馈源。美国John Joseph Hanlin等人在名称为“Dual Band Satellite Communications Antenna Feed”的美国专利No. 6，720，933B2中介绍了一种同轴嵌套的Ku/Ka双频天线馈源，其内部是Ka波段圆波导加载的介质天线，外套Ku波段同轴结构连接波纹喇叭。这种结构能使Ku和Ka波的工作结构分离，独立运行。其缺点是Ka波段只能运行单一频率且只有一种极化方向，并且馈电和极化隔离系统较为复杂。加拿大University of Victoria 的 Hendrik Albertus Thiart 等人发表的 “Prototype Design of a Dual-band Dual-polarization Ku/Ka-band Feed” (Proceedings of the European Microwave Association ；December 2006 ；Vol. 2 ;318_325)描述了一种双频双极化 Ku/Ka 波共用的天线馈源，其用探针结构实现Ku波的馈电和极化分离,馈电结构简单,但其Ka波仍只能工作于单一频率及单一极化方向，且Ku和Ka波不能在结构上实现完全隔离，容易互相干扰。随着应用技术的发展和高频信道的开发，工程中急需一种能够实现Ku/Ka双频段、双极化方向、收发一体化的高性能天线馈源。在杨仕文等人于2011年I月12日提交的中国专利No. 102136634A中公开了一种 Ku/Ka频段圆极化一体化收发馈源天线，然而其仍具有以下缺点1.整体尺寸偏大；2.使用 SMA探头馈电，增加了损耗；3.驻波比、轴比等数据均未达到国内外先进水平。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述缺点和问题而提出本专利技术。本专利技术是为了在工程中实现Ku/Ka波段双频共用，每个频段均拥有双极化方向且收发一体的高性能天线馈源。该馈源拥有良好的Ku/Ka波频段隔离，频段内良好的极化分离和极化隔离，良好的辐射特性及驻波比。根据一个方面，提供了一种Ku/Ka双波段收发共用馈源，包括Ku波段收发系统， 所述Ku波段收发系统包括依次相连的Ku辐射端、阶梯式扼流环、同轴连接段、Ku波段同轴正交模耦合器和Ku波段接收端滤波器；以及与所述Ku波段收发系统嵌套在同轴中的Ka波段收发系统，所述Ka波段收发系统包括依次相连的介质棒结构、介质圆极化器、Ka波段正交模耦合器和Ka波段接收端滤波器。根据本专利技术的一个方面，所述Ku波段同轴正交模耦合器包括同轴结构内波导、 Ku波同轴正交模耦合器外壁和在Ku波段的两个频段相应的端口的对称矩形变换结构。根据本专利技术的一个方面，所述对称矩形变换结构包括Ku发射端矩形变换、Ku发射端矩形变换短路匹配和Ku发射端矩形变换短路匹配；以及Ku接收端矩形变换、Ku接收端矩形变换短路匹配和Ku接收端矩形变换短路匹配。根据本专利技术的一个方面，所述Ku波段同轴正交模耦合器包括分别在所述Ku发射端矩形变换和所述Ku接收端矩形变换后的Ku发射端90°斜面弯头和Ku接收端90°斜面弯头。根据本专利技术的一个方面，所述Ku辐射端采用波纹喇叭。根据本专利技术的一个方面，基于驻波比、方向图和交叉极化的要求来调整所述波纹喇叭的槽的数量、槽深、槽宽及间隔距离。根据本专利技术的一个方面，所述阶梯式扼流环能够有效地隔离高频电磁波并且能很好的调整驻波比。根据本专利技术的一个方面，所述介质棒结构由依次相接的介质天线、介质填充段和介质匹配段组成。根据本专利技术的一个方面，根据以下标准来选择介质棒结构的直径: !λ< 0.626/Λ[ε^，其中，d表不介质棒的直径，λ表不电磁波在介质中的波长，ε ^表不介质的介电常数。根据本专利技术的一个方面，所述Ku/Ka双波段收发共用馈源进一步包括在同轴结构内波导末端的圆锥喇叭。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术一些示范性实施例的上述和其他方面、特征和优点对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中图I是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的外形结构示意图；图2和图3是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的正剖视图和横剖视图；图4是圆锥喇叭的结构放大图；图5是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka收发结构、同轴结构内波导及其组件的原理透视图； 6是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku接收频段的仿真驻波比 7是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku发射频段的仿真驻波比 8是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka接收频段的仿真驻波比 9是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka发射频段的仿真驻波比 10是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku接收频段中心频点E面和11是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku发射频段中心频点E面和12是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka接收频段中心频点E面和图H面方向极化方向极化方向图图图图图图图图图13是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka发射频段中心频点E面和 14是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku接收频段中心频点的交叉 15是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku发射频段中心频点的交叉16是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku波段的隔离度；17是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka波段的隔离度；18是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku接收频段的测试驻波比 19是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku发射频段的测试驻波比 20是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka接收频段的测试驻波比 21是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka发射频段的测试驻波比 22是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ku波段轴比测试结果；以及 23是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的Ka波段轴比测试结果。具体实施例方式提供参考附图的下面描述以帮助全面理解本专利技术的示范性实施例。其包括各种细节以助于理解，而应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本专利技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，省略了对公知功能和结构的描述。下面将参考附图详细描述本专利技术。图I是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的外形结构示意图。由于本专利技术实现了 Ku/Ka波段中四个频段不同极化的收发功能共型一体化，并且所以可以从该外形结构示意图中看出本专利技术在结构上更加紧凑。图2和图3是根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源的正剖视图和横剖视图。如图2和图3中所示，根据本专利技术的Ku/Ka双波段收发共用馈源包括Ku波段收发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨智友，徐利军，王恒，
申请(专利权)人：北京天工开正科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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