極化轉(zhuǎn)換器的原理分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于天線饋源輸出端通常要與帶有矩形接口的室外接收單元聯(lián)接，所以，反射面天線的饋源通常需要一段極化轉(zhuǎn)換器和矩圓過渡波導(dǎo)，如圖3-18所示。對(duì)于接收采用園極化波的衛(wèi)星廣播信號(hào)，裝在接收天線饋源后的極化器先將圓極化波轉(zhuǎn)換為線極化波，再通過矩圓過渡波導(dǎo)將圓波導(dǎo)中的波型變換為矩形波導(dǎo)中的波型，以便與其后的衛(wèi)星接收高頻頭(LNB)接口配接。

圖 3-18 極化轉(zhuǎn)換器和矩圓過渡波導(dǎo)

由于圓極化波可以看成是由2個(gè)正交、等幅、相位差90°的線極化波分量合成的，所以，極化器的工作原理就是用一個(gè)分量移相器使其中一個(gè)線極化波改變相位，經(jīng)一段傳輸路程后，二個(gè)分量的相位變成相同，其合成場(chǎng)變成了線極化波。反射面天線中常采用45°介質(zhì)片分量移相器或銷針分量移相器。它們的移相原理是相同的。

圖 3-18 45°介質(zhì)片分量移相器結(jié)構(gòu)示意圖

圖 3-19 銷釘分量移相器

圖 3-20 極化波與移相器的關(guān)系

45°介質(zhì)片分量移相器如圖3-18所示。在圓波導(dǎo)內(nèi)與矩形波導(dǎo)寬邊45°角方向上安裝一個(gè)介質(zhì)片。假設(shè)進(jìn)入饋源的來波是左旋圓極化波，則可將圓極化波分解為與介質(zhì)片平行的分量

及介質(zhì)片垂直的分量

。由于是左旋，所以

超前

90°。但

在介質(zhì)片上傳輸?shù)乃俣缺却怪庇诮橘|(zhì)片的

慢，

的相位逐漸被延遲。選擇合適的介質(zhì)片長(zhǎng)度l，使

的相位恰好延遲90°，

變成了與

同相位，于是合成場(chǎng)變?yōu)榕c介質(zhì)片成45°夾角的線極化波。由于矩形波導(dǎo)的極化方向與寬邊垂直，所以該極化波能進(jìn)入矩形波導(dǎo)進(jìn)行傳輸。用作分量移相器的介質(zhì)片，一般由微波損耗小的聚四氟乙烯板或聚四氟乙烯纖維板制作而成。片長(zhǎng)一般通過實(shí)驗(yàn)才能最后確定，二頭切成凹狀是為了減少波的反射。