[发明专利]Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络

权利要求书

1.Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：包括四臂圆极化TE21耦合器(1)、圆极化器(2)、第一魔T(3)、第二魔T(4)和90°电桥(5)，其中四臂圆极化TE21耦合器(1)由四个矩形波导(6、7、8、9)和中心圆波导(10)组成，中心圆波导(10)与圆极化器(2)相连接产生TE11双极化和信号，四个矩形波导臂(6、7、8、9)通过波导与第一魔T(3)和第二魔T(4)连接，第一魔T(3)和第二魔T(4)通过波导与90°电桥(5)连接，四个矩形波导臂(6、7、8、9)将TE21的两个极化简并模分别耦合出来，经过第一魔T(3)、第二魔T(4)和90°电桥(5)后形成TE21双极化差信号，所述TE11双极化和信号与所述TE21双极化差信号同时产生，从而实现自跟踪特性。

2.根据权利要求1所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述四臂圆极化TE21耦合器(1)中的矩形波导臂(6、8)分别与第一魔T(3)的两个臂(11、12)通过波导连接，矩形波导臂(6、8)下端口输出的极化相同，相位相反的两路差信号从第一魔T(3)的两个臂(11、12)分别输入，汇合成一路差信号，由第一魔T(3)的E臂(14)输出；四臂圆极化TE21耦合器(1)中的矩形波导臂(7、9)分别与第二魔T(4)的两个臂(11’、12’)通过波导连接，矩形波导臂(7、9)下端口输出的极化相同，相位相反的两路差信号从第二魔T(4)的两个臂(11’、12’)分别输入，汇合成一路差信号，由第二魔T(4)的E臂(14’)输出；所述两路差信号从90°电桥(5)的电桥臂(16、17)上端口输入到90°电桥(5)，90°电桥(5)的上端口接收两路差信号，使两路差信号超前或滞后相位90°，从而形成左旋或右旋的TE21双极化差信号，分别从90°电桥的两个下端口输出。

3.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述第一魔T(3)与90°电桥(5)连接的波导长度，与第二魔T(4)与90°电桥(5)连接的波导长度相等。

4.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述四臂圆极化TE21耦合器(1)中的矩形波导臂(6、7、8、9)分别与第一魔T(3)、第二魔T(4)连接的四根波导长度相等。

5.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述四臂圆极化TE21耦合器(1)中的矩形波导(6、8)为一组，矩形波导(7、9)为一组，矩形波导(6)与矩形波导(8)之间的夹角为180°，矩形波导(7)与矩形波导(9)之间的夹角为180°，两组矩形波导之间的夹角为45°。

6.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述第一魔T(3)包括两个对称的输入端(11、12)、H臂(13)和E臂(14)，在输入端(11、12)、H臂(13)和E臂(14)的连接处采用6阶台阶圆锥体结构(15)作为调配元件，使第一魔T(3)的四个端口匹配，以消除反射；第二魔T(4)包括两个对称的输入端(11’、12’)、H臂(13’)和E臂(14’)，在输入端(11’、12’)、H臂(13’)和E臂(14’)的连接处采用6阶台阶圆锥体结构(15’)作为调配元件，使第二魔T(4)的四个端口匹配，以消除反射。

7.根据权利要求6所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：通过调节6阶台阶圆锥体结构(15)中各台阶高度和半径，实现18％的频带内VSWR＜1.2，幅度不平衡度＜0.3dB，相位不平衡度＜0.1°。

8.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述四臂圆极化TE21耦合器(1)为根据Bessel分布设计出来的32孔四臂耦合器，每个TE21极化简并模式由两个耦合臂耦合出来，实现11％的频带内耦合损耗＜0.6dB，VSWR＜1.5，方向性＜-40dB，对TE11模式的抑制度＞30dB。

9.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述圆极化器(2)具有5级台阶金属薄壁结构(18)，实现12％的频带内VSWR＜1.2，隔离度＜-20dB，轴比＜1dB。

10.根据权利要求1或2所述的Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络，其特征在于：所述90°电桥(5)实现15％的频带内VSWR＜1.2，幅度不平衡度＜0.2dB，相位不平衡度＜0.3°。