一种S/Ka双频共用同轴馈源网络装置的制作方法

本发明公开了一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，它涉及卫星通信、遥感测控领域，适用于中小口径反射面天线的馈源，具有结构紧凑、宽波束、高效率、匹配良好的特点。

背景技术：

1、卫星通信地球站大量采用双频共用技术提高反射面复用率、扩大通信容量、节约资源，而同轴馈源是实现双频共用的常用装置。同轴馈源网络由高频通道和低频通道嵌套组合而成，适合于相邻频段的间隔带宽大于2:1的应用场合，其高低频信号拥有各自的传输通道，不同频段的信号有不同的辐射口径。

2、s/ka双频共用同轴馈源s频段信号在同轴波导中传输，ka频段信号在中心波导中传输，通过合理选择内径、外径、环结构、槽结构等关键参数，可以实现良好匹配和高效率辐射。但是由于s频段工作频率较低，馈源及其微波网络装置的体积和重量较大，难以应用于中小口径天线。

技术实现思路

1、本发明目的在于避免上述技术背景中出现的问题，提供一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置。具体的，该发明主要由s/ka同轴喇叭、s频段网络组件、ka频段圆极化器、ka频段正交器、滤波器组成。本发明具有结构简单、体积小、重量轻、匹配良好、照射效率高等特点。并且该发明不含有波纹槽和齿结构，易于加工、免人工调试，能够满足卫星通信、遥感测控天线双频共用的需求。

2、本发明的目的是这样实现的：

3、一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，包括s/ka同轴喇叭、s频段网络组件、ka频段圆极化器、ka频段正交器和滤波器，所述的s/ka同轴喇叭的内、外导体分别与s频段网络组件和ka频段圆极化器相连接，通过s频段网络组件进行s频段接收和s频段发射；

4、ka频段圆极化器的另一端连接ka频段正交器的双向端口；所述ka频段的其中一输出端口用于ka频段的发射，另一接收端口通过滤波器进行ka频段的接收。

5、进一步的，所述s/ka同轴喇叭的主体结构为圆筒结构，其内部设有与其中轴线重合的中心圆波导；s频段信号在圆筒结构内壁和中心圆波导外壁之间的同轴波导中传输，ka频段信号在中心圆波导中传输；

6、s/ka同轴喇叭通过同轴电缆与s频段网络组件连接，同轴电缆一端的外导体连接在圆筒结构的外壁，内导体贯穿至圆筒结构的内部，并与圆筒结构无接触形成同轴探针；s频段信号通过圆周方向均匀分布的4个同轴探针耦合进入s频段网络组件；ka频段信号通过圆波导传输进入ka频段圆极化器。

7、进一步的，所述s频段网络组件包括顺次连接的和差器、3db电桥、滤波器和输出四个端口，输出四个端口分别为s频段左旋接收信号、s频段左旋发射信号、s频段右旋接收信号和s频段右旋发射信号。

8、进一步的，s频段网络组件为圆环状，采用l形弯脚件嵌套连接在s/ka同轴馈源的外围。

9、进一步的，ka频段馈源轴对称，且内腔截面形状为光滑样条曲线，其曲线公式为：a(z)＝ai+(a0-ai)*sin2(π*z/2/l)，其中，ai为ka频段圆极化器的波导入口半径，a0为样条曲线的终点半径，l为样条曲线的总长度，z为距离ka频段圆极化器的波导入口的距离。

10、本发明具有的创新特点主要如下：

11、1.本发明中s/ka同轴喇叭利用四探针耦合s频段信号实现s频段馈源网络的小型化、集成化设计；

12、2.本发明s/ka同轴喇叭中ka通道轮廓曲线采用样条拟合，易于加工、结构紧凑、性能优良。

13、3.本发明中s频段网络组件为圆环形，与s/ka同轴馈源嵌套安装，进一步缩短了馈源网络纵向长度。

14、4.本发明中同轴馈源不包含介质材料，馈源插入损耗小、环境适应性强，可靠性高。

技术特征：

1.一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，包括s/ka同轴喇叭、s频段网络组件、ka频段圆极化器、ka频段正交器和滤波器，其特征在于，所述的s/ka同轴喇叭的内、外导体分别与s频段网络组件和ka频段圆极化器相连接，通过s频段网络组件进行s频段接收和s频段发射；

2.根据权利要求1所述的一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，其特征在于，所述s/ka同轴喇叭的主体结构为圆筒结构，其内部设有与其中轴线重合的中心圆波导；s频段信号在圆筒结构内壁和中心圆波导外壁之间的同轴波导中传输，ka频段信号在中心圆波导中传输；

3.根据权利要求1所述的一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，其特征在于，所述s频段网络组件包括顺次连接的和差器、3db电桥、滤波器和输出四个端口，输出四个端口分别为s频段左旋接收信号、s频段左旋发射信号、s频段右旋接收信号和s频段右旋发射信号。

4.根据权利要求1所述的一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，其特征在于，s频段网络组件为圆环状，采用l形弯脚件嵌套连接在s/ka同轴馈源的外围。

5.根据权利要求1所述的一种s/ka双频共用同轴馈源网络装置，其特征在于，ka频段馈源轴对称，且内腔截面形状为光滑样条曲线，其曲线公式为：a(z)＝ai+(a0-ai)*sin2(π*z/2/l)，其中，ai为ka频段圆极化器的波导入口半径，a0为样条曲线的终点半径，l为样条曲线的总长度，z为距离ka频段圆极化器的波导入口的距离。

技术总结
本发明公开一种S/Ka双频共用同轴馈源网络装置，属于卫星通信、遥感测控领域，其包括S/Ka同轴喇叭、S频段网络组件、Ka频段圆极化器、Ka频段正交器、滤波器。其中，S/Ka同轴喇叭内外导体分别与S频段网络组件和Ka频段圆极化器相连接；Ka频段正交器与Ka频段圆极化器相连接；滤波器与Ka频段正交器相连接。本发明利用S/Ka同轴喇叭利用四探针耦合S频段信号实现S频段馈源网络的小型化、集成化设计；Ka通道轮廓曲线采用样条拟合，易于加工、结构紧凑、性能优良；S频段网络组件为圆环形，与S/Ka同轴馈源嵌套安装，进一步缩短了馈源网络纵向长度。

技术研发人员：牛耕,马子轩,孙立杰,孟则宇,李鹏
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22