Θ 2，进入端口 1 的信号被隔离；α大于0度且小于90度或者α大于90度小于180度时或者α大于180 度小于270度时或者α大于270度小于360度时，合成后的总信号为进入端口 1的信号和 进入端口 2的信号的合成信号，合成信号的能量为E Θ lC0S α +Ε Θ 2sin α，E Θ i为进入端口 1的信号的能量，E Θ 2为进入端口 1的信号的能量，完成极化合成。
[0097] 本发明极化跟踪器的工作原理如下：
[0098] 电磁波的极化定义为电场矢量的振荡方向。如果电场矢量在与传播方向相垂直的 平面上的投影是直线，则称为线极化波。国家标准规定，国内卫星系统均采用线极化方式。 天线辐射或接收的电磁波均具有特定的极化方向。当接收天线与发射天线的极化方向不一 致时会引起接收信号质量的降低。极化跟踪就是确保天线的极化与卫星的极化相一致，从 而提高"动中通"的通信质量。
[0099] 由于受天线所在地理位置与卫星下行点经炜度差和地球曲率的影响，卫星转发 器辐射波的极化相对于卫星通信天线的极化有一定的夹角，这个夹角成为卫星的极化偏 转角。当天线指向卫星时，应该调整天线的极化以便与卫星在不同地区的极化取向匹配。 在动中通卫星通信天线工作时，通过相关公式计算出卫星极化偏转角的实地信息，由天线 控制系统的极化跟踪单元实时地传输给极化调整机构，极化调整机构驱动正交模藕合器 的极化进行角度旋转，使其极化同卫星下行信号的极化一致。
[0100] 发射极化跟踪器的工作原理：发射极化跟踪器是由正交模耦合器、旋转探针和电 机组成的。首先通过算法推算出卫星信号的极化角度；然后将极化跟踪器中的旋转探针调 整到与卫星信号相同的极化角度；发射的信号通过正交模耦合器分成两路相互垂直的信 号；信号再通过双工器最终被接收极化跟踪器所接收。同时，根据互易原理发射极化跟踪器 也可以用于接收极化跟踪器使用。即从卫星上接收到两路信号通过正交模耦合器合成一路 信号，然后通过调整旋转探针的角度，最终接收到合成的卫星信号。
[0101] 极化跟踪器对于两个相互正交的极化波来讲，是一个分离的或是混合的元件。极 化跟踪器可以鉴别公共端口上两个正交主模的独立信号并将其供给单一信号源端口的基 模，使所有端口匹配，且在两信号之间有较高的极化鉴别能力。
[0102] 对一个极化跟踪器而言，各个端口的端口匹配和隔离尤为重要，模式正交也将引 入极化隔离，更能保证隔离效果。
[0103] 仿真结果如图15所示为总口的回波损耗，有图可见，在14GHz至14.5GHz的 频率范围内两输出端口的回波损耗小于-20dB，能量传输出去的彻底；横坐标表示极化 跟踪器的工作频率，纵坐标为回波损耗的dB值，本发明的回波损耗14至14.5GHz小于 1. 2(即-20dB)，带宽能扩宽到2GHz，回波损耗在13. 5到15GHz小于2,相比现有技术回波 损耗14到14. 5GHz小于2 (即-IOdB)，有着能量传输出去的效果显著，提高了传输出去的能 量占总能量的比例，使得极化跟踪信号的效率提高了 30 %。
[0104] 如图16所示，纵坐标为从端口 1返回到端口 2的能量，横坐标为表示正交模耦合 器的工作频率，在14至14. 5GHz，从端口 1返回到端口 2的能量小于-36. 6dB，比现有技术 的-30dB.有着显著的提高，减小了从端口 1返回到端口 2的能量，即两输出端口的端口隔 离度在14GHz至14. 5GHz的频率范围内小于-36dB，可见两端口的隔离非常好，大大提高了 极化跟踪信号的准确性，降低失真信号率，信号保真率在95%以上。
[0105] 如图17所示仿真结果，由3端口输入的信号到达1端口的相位曲线图。
[0106] 如图18所示仿真结果，由3端口输入的信号到达2端口的相位曲线图。比较图17 和图18可知，输出的两路信号的相位几乎平行吻合，达到了预期的相位指标要求。本发明 两输出端口的相位相差〇. 7°，使信号的分离更加精确，分离更彻底，相比现有技术的相位 相差10°显著提高。大大提高了极化跟踪信号的准确性，确保信号保真率在95%以上
[0107] 本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
【主权项】
1. 一种新型极化跟踪器，其特征在于包括：正交模耦合器、信号输入或输出总口（15)、 旋转转子（12)、介质螺套（13)和电机（14); 正交模耦合器包括：直臂波导I (1)、直臂波导2 (2)、圆形波导（11)、矩圆过渡（3)、连接 波导1 (7)和连接波导2 (8); 正交模耦合器的直臂波导2(2)包括：阶梯阻抗调节块1(4)、阶梯阻抗调节块2 (5)、阶 梯阻抗调节块3 (9)、阶梯阻抗调节块4(10); 圆形波导（11)包括第一面（1101)和第二面（1102); 圆形波导（11)为圆形金属波导口面，在圆形波导（11)内距离圆形波导第一面 (1101)35~45mm处设置一个垂直于直臂波导1(1)窄面的耦合缝（6); 矩圆过渡（3)的一端为圆波导口，另一端为矩形波导口； 直臂波导1(1)为矩形波导，一端为矩形波导口面（101)，作为极化跟踪器的端口 1，另 一端为矩形波导口面（102); 连接波导1(7)的一端为四角设有导角的矩形波导口（701)，另一端为四角设有导角的 矩形波导口（702); 连接波导2(8)的两端均为矩形波导口，一端的矩形波导口与连接波导1(7)的四角设 有导角的矩形波导口（702)相连，连接波导2(8)的另一端矩形波导口与阶梯阻抗调节块 3 (9)的第二侧面（904)相连； 直臂波导2(2)为矩形波导，直臂波导2(2)包括第一面（201)和第二面（202)、两个窄 面和两个宽面，在直臂波导2(2)的一个窄面设置与直臂波导2(2)窄面宽度相同的阶梯阻 抗调节块1(4)、阶梯阻抗调节块2(5);直臂波导2 (2)的第一面（201)作为极化跟踪器的端 P 2 ； 阶梯阻抗调节块1 (4)、阶梯阻抗调节块2 (5)均为矩形，阶梯阻抗调节块1 (4)紧贴在 直臂波导2 (2)的一个窄面上，阶梯阻抗调节块2 (5)紧贴在阶梯阻抗调节块1(4)上，直臂 波导2 (2)、阶梯阻抗调节块1 (4)、阶梯阻抗调节块2 (5)、阶梯阻抗调节块3 (9)和阶梯阻抗 调节块4 (10)内部连通，共同构成第一中空腔体；直臂波导1(1)、矩圆过渡（3)和圆形波导 (11)内部连通，共同构成第二中空腔体；连接波导1(7)、连接波导2(8)内部连通构成第三 中空腔体，第三中空腔体将第一中空腔体和第二中空腔体连通构成的中空腔体外部有一定 厚度的金属外壁，第一中空腔体和第二中空腔体的轴线平行； 直臂波导2(2)的第一面（201)和直臂波导1(1)的波导口面（101)平齐；直臂波导 2⑵的第一面（201)和直臂波导I (1)的波导口面（101)的窄边长度相等，直臂波导2 (2) 的第一面（201)和直臂波导1(1)的波导口面（101)的宽边相等； 阶梯阻抗调节块1 (4)包括第一截面（401)和第二截面（402)，阶梯阻抗调节块1 (4)的 第一截面（401)距离直臂波导2 (2)的第一面（201)约为A/2,阶梯阻抗调节块1(4)的第 二截面（402)距离直臂波导2(2)的第二面（202)为A/4~A/2; 阶梯阻抗调节块2 (5)包括第一截面（501)和第二截面（502)，阶梯阻抗调节块2 (5)的 第一截面（501)距离直臂波导2 (2)的第一面（201)为3 A/4;阶梯阻抗调节块2 (5)的第二 截面（502)距离直臂波导2(2)的第二面（202)为A/4~A/2;阶梯阻抗调节块1(4)的 第二截面（402)与阶梯阻抗调节块2 (5)的第二截面（502)平齐； 在直臂波导2(2)的另一窄面靠近第一面（201)处设置与直臂波导2(2)窄面宽度相同 的阶梯阻抗调节块4 (10)，在直臂波导2 (2)的另一窄面靠近第二面（202)处设置阶梯阻抗 调节块3 (9); 阶梯阻抗调节块4(10)包括第一截面（1001)和第二截面（1002)，阶梯阻抗调节块 4(10)的第一截面（1001)与直臂波导2 (2)的第一面（201)平齐，阶梯阻抗调节块4 (10)的 第二截面（1002)距离直臂波导2 (2)的第二面（202)为连接波导2 (8)的矩形波导口宽边 的长度； 阶梯阻抗调节块3 (9)包括第一截面（901)、第二截面（902)、第一侧面（903)和第二侧 面（904)，阶梯阻抗调节块3 (9)的第一截面（901)小于阶梯阻抗调节块4 (10)的第二截面 (1002)，阶梯阻抗调节块3 (9)的第二截面（902)与直臂波导2 (2)的第二面（202)平齐，阶 梯阻抗调节块3 (9)的第一截面（901)和阶梯阻抗调节块4 (10)的第二截面（1002)紧贴； 阶梯阻抗调节块3 (9)的第一侧面（903)与直臂波导2 (2)的一个宽面的距离约为直臂波导 2(2)的一个窄边长度的1/3,阶梯阻抗调节块3