[实用新型]栅条形线极化天线的极化跟踪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及极化跟踪器，特别涉及一种可应用于平面线极化天线辐射层发生旋转时的栅条形线极化天线的极化跟踪器。

背景技术

随着卫星移动通信技术的飞速发展，动中通天线技术，尤其是低轮廓动中通天线已成为卫星移动通信技术领域的研究热点之一。我国，Ku、C波段卫星转发器均为线极化方式工作，现有的线极化天线极化跟踪器采用的方式主要有：(1)旋转双工器变极化，应用于抛物面天线中，此方法应用广泛，但是结构复杂；(2)通过两路正交分极化合成技术变极化，此方法应用于平板阵列天线中，在天线馈电网络后加变极化器实现双线极化工作；(3)反射面天线线极化栅，应用于双栅反射面，天线的两种线极化方式固定，无法应用于运动中的载体的卫星通信。

线栅式极化器是由一系列平行设置的细导电线所组成。这种导电线通常采用光刻工艺，将导电薄膜刻蚀成栅网状；此栅网与入射波的电场矢量成45°，栅网平面与入射波传播方向垂直；在这种情况下，入射波通过栅网被分解为两个正交的分量，一个电场分量E与栅网线平行，另一个分量E与栅网线垂直；因电场与栅网线垂直时几乎不起作用。线栅式极化器通常用于从线极化到圆极化的转换，这种圆极化器可应用于抛物面天线；但对于一些线极化应用天线，辐射口面有可能发生位置变化，使电磁波的极化也随之发生变化，在这种情况下，要实现双线极化工作，就需要在辐射口面外改变极化方向。

在某些线极化天线应用中，因为辐射口面的方向并不固定，而线极化天线的极化与辐射口面位置相关，这就导致辐射口面的电场方向无法满足所需要的极化方向；在馈电系统内，实现天线辐射和接收的极化匹配，通常较为困难；在此种情况下，只能选择从辐射口面外实现天线的极化匹配和跟踪。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、稳定，易于加工制造，相比于现有的极化跟踪器无法应用于平面线极化天线的栅条形线极化天线的极化跟踪器。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

栅条形线极化天线的极化跟踪器，所述极化跟踪器包括至少三层结构相同的极化栅层，极化栅层之间通过一中心轴连接，每层极化栅层均可绕中心轴旋转，极化栅层由介质支撑以及若干光刻于介质支撑上的金属条带组成。

在本实用新型的一个实施例中，所述每相邻的两个极化栅层之间的间距d₀等于λg/4。

在本实用新型的一个实施例中，所述金属条带等间距设置，每相邻两个金属条带之间的间距P为λg/16。

在本实用新型的一个实施例中，所述金属条带为铝箔或铜箔。

在本实用新型的一个实施例中，所述金属条带的厚度大于集肤深度δ的3倍；

式中，f为频率，单位GHz；σ为电导率，单位MS/m；δ以um为单位。

在本实用新型的一个实施例中，所述金属条带的宽度W为0.3P。

在本实用新型的一个实施例中，所述极化栅层为三层，包括第一极化栅层、第二极化栅层以及第三极化栅层；所述第一极化栅层与天线辐射极化匹配，允许电磁波全部通过，所述第三极化栅层与所需要的电场方向垂直，保证变极化到所需的极化，所述第二极化栅层为调节层，用来匹配驻波和实现更低的交叉极化，其栅条方向取第一、第三极化栅层电场角度差的1/2。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

第一，所述极化跟踪器下行传输损耗小，对于Ku频段收发分离的应用，变极化栅的插入损耗均小于0.2dB。

第二，所述极化跟踪器上行反射损耗小，对于Ku频段收发分离的应用，变极化栅的驻波系数均小于1.1。

第三，所述极化跟踪器交叉极化性能好，对于不同极化的工作方式，一般均能实现30dB以上的交叉极化。

第四，所述极化跟踪器变极化方式简单，最少只需通过三层金属栅网，就能实现极化调整和跟踪，很好的避免了传统的极化跟随器体积过大、设备复杂的问题，方法简单而有效，且能与平面天线极好的共形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型极化栅层的俯视图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：