極化轉換器的原理分析與結構設計

由于天線(xiàn)饋源輸出端通常要與帶有矩形接口的室外接收單元聯(lián)接，所以，反射面天線(xiàn)的饋源通常需要一段極化轉換器和矩圓過(guò)渡波導，如圖3-18所示。對于接收采用園極化波的衛星廣播信號，裝在接收天線(xiàn)饋源后的極化器先將圓極化波轉換為線(xiàn)極化波，再通過(guò)矩圓過(guò)渡波導將圓波導中的波型變換為矩形波導中的波型，以便與其后的衛星接收高頻頭(LNB)接口配接。

圖 3-18 極化轉換器和矩圓過(guò)渡波導

由于圓極化波可以看成是由2個(gè)正交、等幅、相位差90°的線(xiàn)極化波分量合成的，所以，極化器的工作原理就是用一個(gè)分量移相器使其中一個(gè)線(xiàn)極化波改變相位，經(jīng)一段傳輸路程后，二個(gè)分量的相位變成相同，其合成場(chǎng)變成了線(xiàn)極化波。反射面天線(xiàn)中常采用45°介質(zhì)片分量移相器或銷(xiāo)針?lè )至恳葡嗥?。它們的移?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/原理">原理是相同的。

圖 3-18 45°介質(zhì)片分量移相器結構示意圖

圖 3-19 銷(xiāo)釘分量移相器

圖 3-20 極化波與移相器的關(guān)系

45°介質(zhì)片分量移相器如圖3-18所示。在圓波導內與矩形波導寬邊45°角方向上安裝一個(gè)介質(zhì)片。假設進(jìn)入饋源的來(lái)波是左旋圓極化波，則可將圓極化波分解為與介質(zhì)片平行的分量

及介質(zhì)片垂直的分量

。由于是左旋，所以

超前

90°。但

在介質(zhì)片上傳輸的速度比垂直于介質(zhì)片的

慢，

的相位逐漸被延遲。選擇合適的介質(zhì)片長(cháng)度l，使

的相位恰好延遲90°，

變成了與

同相位，于是合成場(chǎng)變?yōu)榕c介質(zhì)片成45°夾角的線(xiàn)極化波。由于矩形波導的極化方向與寬邊垂直，所以該極化波能進(jìn)入矩形波導進(jìn)行傳輸。用作分量移相器的介質(zhì)片，一般由微波損耗小的聚四氟乙烯板或聚四氟乙烯纖維板制作而成。片長(cháng)一般通過(guò)實(shí)驗才能最后確定，二頭切成凹狀是為了減少波的反射。