極化轉(zhuǎn)換器的原理分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于天線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，反射面天線的饋源通常需要一段極化轉(zhuǎn)換器和矩圓過渡波導，如圖3-18所示。對于接收采用園極化波的衛(wèi)星廣播信號，裝在接收天線饋源后的極化器先將圓極化波轉(zhuǎn)換為線極化波，再通過矩圓過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(wèi)星接收高頻頭(LNB)接口配接。

圖 3-18 極化轉(zhuǎn)換器和矩圓過渡波導

由于圓極化波可以看成是由2個正交、等幅、相位差90°的線極化波分量合成的，所以，極化器的工作原理就是用一個分量移相器使其中一個線極化波改變相位，經(jīng)一段傳輸路程后，二個分量的相位變成相同，其合成場變成了線極化波。反射面天線中常采用45°介質(zhì)片分量移相器或銷針分量移相器。它們的移相原理是相同的。

圖 3-18 45°介質(zhì)片分量移相器結(jié)構(gòu)示意圖

圖 3-19 銷釘分量移相器

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(nèi)與矩形波導寬邊45°角方向上安裝一個介質(zhì)片。假設(shè)進入饋源的來波是左旋圓極化波，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?shù)乃俣缺却怪庇诮橘|(zhì)片的

慢，

的相位逐漸被延遲。選擇合適的介質(zhì)片長度l，使

的相位恰好延遲90°，

變成了與

同相位，于是合成場變?yōu)榕c介質(zhì)片成45°夾角的線極化波。由于矩形波導的極化方向與寬邊垂直，所以該極化波能進入矩形波導進行傳輸。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。片長一般通過實驗才能最后確定，二頭切成凹狀是為了減少波的反射。