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饋源
鎖定
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饋源基本要求
饋源的電性能和機械結構對整個天線性能有很大的影響。為了保證天線的性能,對饋源提出瞭如下的要求:
①饋源應有適當的照射方向圖,保證對拋物面有均勻的照射,能使反射面口徑上獲得需要的場分佈;波瓣應以軸旋轉對稱,副瓣與尾瓣應儘量地小。
②饋源必須具有理想的輻射場相位。
③饋源的結構應對主面輻射的遮擋儘可能小。
④在通頻帶內,要求饋源與饋線、饋源與天線均匹配良好,以產生極小的反射。
⑤饋源要有符合要求的極化特性,足夠的功率容量以及能抗雨霧水汽的浸蝕。
饋源分類
饋源根據工作方式,有前饋饋源和後饋饋源兩種。
前饋饋源如圖1 5-4所示。它由一個帶波紋槽的圓波導輻射器、介質片移相器和圓-矩過渡器組成。
後饋饋源如圖1 5-5所示。它由賦形副反射器②、介質加載圓錐喇叭③、圓波導銷釘移相器④、和圓-矩過渡器⑤組成。接收到的電磁波經由拋物面①反射到達賦形副反射器,經副反射器再次反射後會聚於圓錐喇叭的相位中心。
[1]
經過賦形副反射器比標準的雙曲面曲率更大,所以能在拋物面口面上形成均勻的幅度分佈,由於拋物面口徑僅80個波長,口面上造成的相位差不太大,因而它比標準的卡塞格倫天線(拋物面+雙曲面)有更高的效率。
饋源常用類型
在微波中繼通信中常採用的饋源有:振子型饋源、喇叭型饋源、雙隙縫饋源等。各種饋源各有特點,分別適用於不同場合。圖1 7-8表示了幾種常用饋源。圖2(a)圖為帶圓盤的振子饋源,它適用於低頻同軸電纜饋電的天線。這種饋源結構簡單,但性能欠佳,方向圖不理想,頻帶較窄。圖2(b)(c)表示的喇叭天線易於製造,頻帶也較寬,但很難滿足上述對饋源的第①點要求。圖2(d)的變張角喇叭和圖2(e)的波紋喇叭都是具有良好輻射特性的高效率饋源,它們的方向圖旋轉對稱性好,副瓣電平極低,交叉極化低,有明確的相位中心,所以被廣泛地應用於改形卡塞格倫天線中,但設計和加工較複雜,成本也相應較高。
[2]
饋源作用
饋源是天線的心臟,它用作高增益聚焦天線的初級輻射器,為拋物面天線提供有效的照射,對經反射面反射而來的電磁波進行整理,使其極化方向一致,並進行阻抗變換,使饋源中由圓波導傳播的電磁波能夠變換成調頻頭中由矩形波導傳播的電磁波,從而提高天線效率。