[实用新型]一种紧凑结构单通道单脉冲馈源

说明书

本实用新型提供一种紧凑结构单通道单脉冲馈源，包括圆波导波纹喇叭、TE21模式耦合器、圆极化变换器以及差模有源和差运算网络；所述的圆波导波纹喇叭和圆极化变换器固定在所述的TE21模式耦合器两端；所述的TE21模式耦合器包括圆波导和均布在圆波导外壁上的与圆波导平行的八根矩形波导形成的八臂波导耦合结构，所述的差模有源和差运算网络为实现八臂波导叠加的和差运算网络。本实用新型选用圆极化器、TE21模耦合器和波纹喇叭三合一结构实现单通道单脉冲跟踪馈源；结构紧凑，体积小。

技术领域

本实用新型涉及雷达领域，特别涉及一种紧凑结构单通道单脉冲馈源。

背景技术

精密跟踪天线广泛用于测控雷达、卫星信号地面接收、车载动中通等通信设备中，满足目标跟踪作用距离远、跟踪角度指示精度高等技术要求。具体到天线设计，要求跟踪天线具有和波束效率高和差波束灵敏度高双重优点。但对于传统的精密跟踪天线来说，这两个性能之间是相互矛盾的(称为和差矛盾)，不能同时达到最优。为了能够改善或解决和差矛盾、改善馈源方向图、提高天线效率、增加工作带宽，精密跟踪天线引入了差模跟踪技术，其馈源采用波纹喇叭，而差模跟踪天线技术设计的关键在于差波束形成和运算网络，其关键器件为差模耦合器。早在20世纪50年代就有国内外学者进行了关于波导耦合器以及TE21模耦合器等差模跟踪技术的研究，中国电科39所等单位陆续研发了基于差模跟踪技术的卫星天线。

目前，差模跟踪技术以及差模耦合器研究方向是小型化、宽带化设计，对于单脉冲雷达天线和卫星天线来说，设计的原则是使天线的和增益、差增益、差斜率达到最大。经过多年的发展，目前已实现多种喇叭单脉冲天线馈源形式。有的对馈源的和差矛盾折中较好，但和差矛盾依然存在，没有得到根本的解决。目前解决和差矛盾较好的方法是采用单喇叭(或多喇叭)多模馈源，其单脉冲天线的和差波束是通过单脉冲馈源技术来实现的。单通道多模喇叭馈源和多喇叭多模馈源具有和方向图等圆度好、馈电效率高、圆极化性能好、和差矛盾小等优点，但面临馈电网络结构复杂、功率容量不佳、工作频带较窄等问题。

单脉冲馈源技术是单脉冲天线的核心技术之一，常用单脉冲馈源有多喇叭馈源、单口多模喇叭馈源和多喇叭多模馈源等。多模馈源多采用圆波导馈电形式，一般以最低TE11为主模传输，形成和波束辐射，而差模采用TM01 模或TE21模实现。TM01模是圆波导中第一个高次模，该模式不易与其他高次模耦合，而且其耦合结构简单易实现，但它只适用于圆极化波跟踪。为同时满足线极化和圆极化跟踪，常采用TE21模式实现差波束，目前工程应用中，多模跟踪大多采用圆波导TE11主模传输和TE21模差模传输的单通道单脉冲跟踪体制。