極化轉換器的原理分析與結構設計

圖3-19表示在圓波導內放置兩排銷(xiāo)釘，構成銷(xiāo)釘分量移相器。對于行于銷(xiāo)釘所在平面的電場(chǎng)

來(lái)說(shuō)，銷(xiāo)釘呈容性，使其相速減小，而對垂直于銷(xiāo)釘面的

來(lái)說(shuō)銷(xiāo)釘呈感性，使其相速增加?？刂其N(xiāo)釘插入深度和銷(xiāo)釘的個(gè)數，可以做到

與

同相，將圓極化波轉換為線(xiàn)極化波。為了使銷(xiāo)釘移相器與波導匹配，銷(xiāo)釘的插入深度是漸變的，中間最深，兩邊最淺。用漸變寬度的月牙形金屬片代替兩排銷(xiāo)釘，也能構成移相器，其基本原理與銷(xiāo)釘移相器相同。由于銷(xiāo)釘所在平面與介質(zhì)所在平面一樣，都是使與之平行的

相位滯后。所以在完成同樣的極化方式轉換時(shí)，銷(xiāo)釘平面在圓波導內的取向與介質(zhì)片的取向是一致的。前饋和后饋天線(xiàn)

接收各種極化波時(shí)，極化器與波導寬邊的安置方向如圖3-20所示，這是從高頻頭的矩形波導口向饋源方向看去的。

圓形波導由于結構對稱(chēng)，對波的極化形式?jīng)]有選擇，而矩形波導只允許與其寬邊垂直的電場(chǎng)通過(guò)，所以波導的寬邊必須與電波極化的方向相垂直。

圖 3-21 一種可調線(xiàn)極化饋源

一種可調線(xiàn)極化饋源，如圖3-21所示。在接收線(xiàn)極化波時(shí)，只要調整線(xiàn)極化振子，使之平行于線(xiàn)極化波的極化方向即可。若將振子改為小螺旋，則該饋源接收圓極化波無(wú)需加極化器。此外，背射螺旋饋源也是不加極化器而接收圓極化波的。

3.4.3 圓矩過(guò)渡波導

波導型的饋源為了獲得旋轉對稱(chēng)的方向圖，通常以圓波導激勵。緊接在饋源后面的極化器也是由圓波導構成的。而大部分的高頻頭(LNB)的輸入端是矩形波導，所以，在饋源的輸出端口通常加有一個(gè)圓矩過(guò)渡波導段，以完成圓波導中的

模電磁波到矩形波導中

模電磁波的轉換。在圓矩過(guò)渡波導段中要求引入的不連續性應盡量小，以達到減小饋源的駐波比，改善阻抗匹配的目的。

圓矩波導的過(guò)渡有多種形式。圖3-22為圓矩漸變過(guò)渡波導，圓波導

模經(jīng)過(guò)一段漸變線(xiàn)逐漸過(guò)渡為矩形波導

模。為了使電磁能量從圓波導全部傳入矩形波導，要求矩形波導與圓波導的二模相位相等，據此得圓波導半徑R=2α/3.41=0.6α，其中α是矩形波導寬邊尺寸。與此類(lèi)似的漸變過(guò)渡變換方式還有楔形圓矩過(guò)渡，如圖3-23所示。

圖 3-22 圓矩漸變過(guò)渡波導及其電場(chǎng)模式變換過(guò)程示意圖