波導(dǎo)雙工器的設(shè)計研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信的應(yīng)用變得越來越廣泛，并向著多極化、多頻段、寬帶化等方向發(fā)展。反射面天線系統(tǒng)的應(yīng)用使得衛(wèi)星通信僅用一副天線就能工作在多個頻段上，其中置于饋源前端的雙工器起著舉足輕重的作用，它不僅能使信號達到分頻、變極化以及分極化的目的，而且還影響著饋源系統(tǒng)的輻射性能。雙工器的整體結(jié)構(gòu)由以下三個部分構(gòu)成：正交模耦合器、帶通濾波器以及圓極化器。本文主要對這三種裝置進行詳細的介紹和研究，具體的研究成果如下：
　　1.正交模耦

2、合器（OMT）起到實現(xiàn)信號的分極化作用。本文主要利用銷釘代替?zhèn)鹘y(tǒng)正交模耦合器中的膜片，從而避免了膜片在加工過程中容易發(fā)生變形的問題。利用多諧振能夠展寬工作帶寬的理論基礎(chǔ)，以耦合縫耦合的形式添加短路活塞實現(xiàn)了帶寬的展寬。在方波導(dǎo)中靠近短路活塞的位置添加銷釘，使得諧振窗所引起的阻抗失配得到補償。而發(fā)射頻段上的匹配設(shè)計，主要通過利用三階切比雪夫階梯變換器得以實現(xiàn)。
　　2.帶通濾波器加載在OMT的側(cè)臂波導(dǎo)中，主要利用對發(fā)射頻段信號的抑制

3、來提高收發(fā)端口的隔離度。電感膜片濾波器由于匹配性能好、加工簡單等優(yōu)點受到了研究人員的青睞。但由于寄生通帶的產(chǎn)生，使得該類型的濾波器不能實現(xiàn)對發(fā)射頻段信號的抑制。為獲得性能良好的帶外抑制效果，本文將結(jié)合脊波導(dǎo)理論對濾波器進行設(shè)計。脊波導(dǎo)的存在可使10TE模的截止波長變得更長，脊波導(dǎo)的高次諧波出現(xiàn)在更遠的頻率上。仿真結(jié)果表明，同電感膜片濾波器相比，單脊波導(dǎo)帶通濾波器的帶外抑制效果更佳，尺寸更小，實現(xiàn)了小型化的設(shè)計。
　　3.圓極化器是