單脈沖跟蹤以其精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)和電壓波腹點(diǎn),通過提取波紋槽差模信號(hào),設(shè)計(jì)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(shí)際測(cè)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(duì)稱特性,且L頻段差模信號(hào)實(shí)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(lái)源】：電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2017,32(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【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(shí)際工程上，同時(shí)也取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益．１理論分析與設(shè)計(jì)１．１Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭的設(shè)計(jì)分析Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭分為４個(gè)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(jì)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(gè)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(gè)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(gè)槽周期是由１個(gè)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(jì)，經(jīng)過綜合考慮選取Ｌ／Ｓ雙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(gè)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(diǎn)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(diǎn)的導(dǎo)納接近０．通過選定好的模變換段槽參數(shù)，理論計(jì)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(hào)）的場(chǎng)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(gè)耦合口之間的夾角為４５°，在Ｌ頻段差模信號(hào)耦合器每個(gè)耦合口外側(cè)連接一個(gè)Ｌ頻段差模信號(hào)帶通濾波器，減少Ｌ頻段差模信號(hào)耦合器對(duì)波紋喇叭內(nèi)的其他頻率信號(hào)的影響，然后八路差模信號(hào)進(jìn)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(hào)饋線合成后輸入跟蹤接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)天線的單脈沖跟蹤功能．Ｌ頻段差模信號(hào)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(hào)饋電合成網(wǎng)絡(luò)原理框圖２仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證通過理論計(jì)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(jì)算了Ｌ／Ｓ兩個(gè)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(gè)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(jì)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(jìn)行實(shí)物加工與測(cè)試．仿真與實(shí)測(cè)圖形趨勢(shì)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(shí)測(cè)結(jié)果，如圖４所示，Ｌ／Ｓ雙頻段的和方向圖仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果如圖５所示．圖５給出了波紋喇叭在Ｌ、Ｓ兩個(gè)工作頻段的（ａ）Ｌ頻段仿真與實(shí)測(cè)（ｂ）Ｓ頻段仿真與實(shí)測(cè)圖４Ｌ／Ｓ雙頻段波紋喇叭電壓駐波比仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果（ａ）Ｌ頻段和方向圖（ｂ


本文編號(hào)：3427536