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

圖3-19表示在圓波導(dǎo)內(nèi)放置兩排銷釘，構(gòu)成銷釘分量移相器。對(duì)于行于銷釘所在平面的電場(chǎng)

來說，銷釘呈容性，使其相速減小，而對(duì)垂直于銷釘面的

來說銷釘呈感性，使其相速增加?？刂其N釘插入深度和銷釘?shù)膫€(gè)數(shù)，可以做到

與

同相，將圓極化波轉(zhuǎn)換為線極化波。為了使銷釘移相器與波導(dǎo)匹配，銷釘?shù)牟迦肷疃仁菨u變的，中間最深，兩邊最淺。用漸變寬度的月牙形金屬片代替兩排銷釘，也能構(gòu)成移相器，其基本原理與銷釘移相器相同。由于銷釘所在平面與介質(zhì)所在平面一樣，都是使與之平行的

相位滯后。所以在完成同樣的極化方式轉(zhuǎn)換時(shí)，銷釘平面在圓波導(dǎo)內(nèi)的取向與介質(zhì)片的取向是一致的。前饋和后饋天線

接收各種極化波時(shí)，極化器與波導(dǎo)寬邊的安置方向如圖3-20所示，這是從高頻頭的矩形波導(dǎo)口向饋源方向看去的。

圓形波導(dǎo)由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，對(duì)波的極化形式?jīng)]有選擇，而矩形波導(dǎo)只允許與其寬邊垂直的電場(chǎng)通過，所以波導(dǎo)的寬邊必須與電波極化的方向相垂直。

圖 3-21 一種可調(diào)線極化饋源

一種可調(diào)線極化饋源，如圖3-21所示。在接收線極化波時(shí)，只要調(diào)整線極化振子，使之平行于線極化波的極化方向即可。若將振子改為小螺旋，則該饋源接收?qǐng)A極化波無需加極化器。此外，背射螺旋饋源也是不加極化器而接收?qǐng)A極化波的。

3.4.3 圓矩過渡波導(dǎo)

波導(dǎo)型的饋源為了獲得旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的方向圖，通常以圓波導(dǎo)激勵(lì)。緊接在饋源后面的極化器也是由圓波導(dǎo)構(gòu)成的。而大部分的高頻頭(LNB)的輸入端是矩形波導(dǎo)，所以，在饋源的輸出端口通常加有一個(gè)圓矩過渡波導(dǎo)段，以完成圓波導(dǎo)中的

模電磁波到矩形波導(dǎo)中

模電磁波的轉(zhuǎn)換。在圓矩過渡波導(dǎo)段中要求引入的不連續(xù)性應(yīng)盡量小，以達(dá)到減小饋源的駐波比，改善阻抗匹配的目的。

圓矩波導(dǎo)的過渡有多種形式。圖3-22為圓矩漸變過渡波導(dǎo)，圓波導(dǎo)

模經(jīng)過一段漸變線逐漸過渡為矩形波導(dǎo)

模。為了使電磁能量從圓波導(dǎo)全部傳入矩形波導(dǎo)，要求矩形波導(dǎo)與圓波導(dǎo)的二模相位相等，據(jù)此得圓波導(dǎo)半徑R=2α/3.41=0.6α，其中α是矩形波導(dǎo)寬邊尺寸。與此類似的漸變過渡變換方式還有楔形圓矩過渡，如圖3-23所示。

圖 3-22 圓矩漸變過渡波導(dǎo)及其電場(chǎng)模式變換過程示意圖