單脈沖跟蹤以其精度高、速度快等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于跟蹤中、低軌衛(wèi)星通信天線中.本文工作研究單槽深波紋喇叭的差模臨界截止點和電壓波腹點,通過提取波紋槽差模信號,設(shè)計了具備L頻段單脈沖跟蹤能力的L/S雙頻共用喇叭天線.實際測試結(jié)果表明,在L/S頻段該喇叭具有良好阻抗匹配特性和輻射方向圖旋轉(zhuǎn)對稱特性,且L頻段差模信號實現(xiàn)了單脈沖跟蹤能力,該喇叭天線電氣性能滿足工程應(yīng)用要求. 

【文章來源】：電波科學(xué)學(xué)報. 2017,32(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭與Ｌ頻段單脈沖跟蹤原理框圖

，此技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到實際工程上，同時也取得了很好的經(jīng)濟效益．１理論分析與設(shè)計１．１Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭的設(shè)計分析Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭分為４個部分：光壁過渡段、模變換段、變角段及輻射段．為了更好地設(shè)計出Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭，本文首先分析了波紋喇叭的導(dǎo)納和波紋喇叭到天線副反射面邊緣照射的幅度與相位等參數(shù)．Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭的工作帶寬接近２．６個倍頻，所以Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭模變換段部位采用環(huán)加載槽結(jié)構(gòu)，其余部分采用直槽深結(jié)構(gòu)［５］如圖２所示，Ｐ為單槽深結(jié)構(gòu)的槽周期，ａ為波紋喇叭內(nèi)徑，Ｗ為槽寬，ｔ為槽齒厚，ｄ為槽深度．圖２部分單直槽深結(jié)構(gòu)示圖在模變換段內(nèi)的每個周期由環(huán)加載槽和槽齒組成，其中環(huán)加載槽展寬工作頻帶，在Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭內(nèi)其他段的每個槽周期是由１個直槽和槽齒組成．Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭采用單槽深結(jié)構(gòu)，其工作頻帶也不是很寬，因此在模轉(zhuǎn)換段的入口與出口的口徑尺寸選取上主要參照ＪＡＭＥＳ模型［３］設(shè)計，經(jīng)過綜合考慮選�。蹋与p頻段波紋喇叭的槽周期Ｐ為２５ｍｍ、槽寬Ｗ為２０ｍｍ、槽齒厚ｔ為５ｍｍ，模變換段入口半徑選為Ｋｌｉａ１＝２．９，模變換段出口半徑選為Ｋｌｉａ２＝４．０．為了使整個波紋喇叭的工作頻帶更寬，在模變換段入口槽參數(shù)選取的原則是盡量取工作頻帶高頻點的導(dǎo)納接近∞，在模變換段出口槽參數(shù)選取的原則是盡量取工作頻帶低頻點的導(dǎo)納接近０．通過選定好的模變換段槽參數(shù)，理論計算得出模變換器的入口導(dǎo)納Ｙ如表１所示，從模變換器的入口導(dǎo)納數(shù)據(jù)可以

次模ＨＥ２１模（即差模信號）的場分布，在波紋喇叭槽底圓周上均勻依次開設(shè)有第一至第八耦合口，每個耦合口之間的夾角為４５°，在Ｌ頻段差模信號耦合器每個耦合口外側(cè)連接一個Ｌ頻段差模信號帶通濾波器，減少Ｌ頻段差模信號耦合器對波紋喇叭內(nèi)的其他頻率信號的影響，然后八路差模信號進入饋電合成網(wǎng)絡(luò)，其合成網(wǎng)絡(luò)由功分合路器與３ｄＢ電橋組成，經(jīng)差模信號饋線合成后輸入跟蹤接收機，實現(xiàn)天線的單脈沖跟蹤功能．Ｌ頻段差模信號饋電合成網(wǎng)絡(luò)原理框圖［１］如圖３所示．圖３Ｌ頻段差模信號饋電合成網(wǎng)絡(luò)原理框圖２仿真結(jié)果與實驗驗證通過理論計算得出耦合口的位置、差模端口矩形波導(dǎo)尺寸、耦合口、低通塊模濾波器的結(jié)構(gòu)尺寸．使用ｃｈａｍｐ仿真軟件主要仿真計算了Ｌ／Ｓ兩個工作頻段的主模方向圖和主模電壓駐波比，在ＨＦＳＳ仿真軟件中建立一個擁有Ｌ頻段單脈沖跟蹤網(wǎng)絡(luò)的Ｌ／Ｓ雙頻段單槽深波紋喇叭模型，主要仿真計算Ｌ跟蹤頻段的差模方向圖、Ｌ跟蹤頻段的主模方向圖、差模端口電壓駐波比、差增益、差零深等參數(shù)，然后進行實物加工與測試．仿真與實測圖形趨勢也比較吻合，Ｌ／Ｓ兩頻段和差端口隔離度小于－３０ｄＢ．Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭電壓駐波比（ＶｏｌｔａｇｅＳｔａｎｄｉｎｇＷａｖｅＲａｔｉｏ，ＶＳＷＲ）仿真與實測結(jié)果，如圖４所示，Ｌ／Ｓ雙頻段的和方向圖仿真與實測結(jié)果如圖５所示．圖５給出了波紋喇叭在Ｌ、Ｓ兩個工作頻段的（ａ）Ｌ頻段仿真與實測（ｂ）Ｓ頻段仿真與實測圖４Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭電壓駐波比仿真與實測結(jié)果（ａ）Ｌ頻段和方向圖（ｂ


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