微波天线馈源简介

微波天线的馈源系统是由喇叭，正交器，扭波导，弯波导和波导馈线组成。其中喇叭和正交器是关键部件。为适应正在兴起的SDH微波通信中频率复用的发展，我们需要研制超高性能的微波天线。它应具有很高的前后比(F/D)，很高的交叉极化鉴别率(XPD)和极低的电压驻波比(VSWR)。因此，超高性能微波天线系统具有低的电压驻波比(VSWR优于1.06或反射损耗大于30.7dB)和高的交叉极化鉴别率(大于38dB)。

微波天线馈源概述

近几年来，我国通信事业的飞速发展，微波接力通信天线也不断地发展和完善，卫星通信系统的传送网功能主要通过光纤，地面微波，空中卫星等通信方式来完成。从微波传送系统所采用的新技术及传送容量的角度来看，新一代的同步数字系列SDH微波通信系统替代了传统意义上的 PDH微波通信。

微波天线馈源喇叭

适合超高性能微波天线的馈源的喇叭有多种。本馈源采用带有三个扼流槽的平面波纹喇叭，这种平面波纹喇叭具有旋转对称的方向图，低的副瓣，低的交叉极化和稳定的相位中心。喇叭的结构是由一个圆波导和三个同心圆环构成。为了改善喇叭的驻波特性，我们在喇叭口附近对称地放置调配块。为了防止异物等进入喇叭，需对喇叭口进行封闭。通常在喇叭口上加介质薄膜，一般介质薄膜均会使喇叭的驻波变坏，我们利用高频仿真软件对介质的位置与厚度进行调整，使之具有改善驻波的特性。优化后的喇叭驻波优于1.05。

微波天线馈源正交器

在现代天馈系统中，频率复用技术是利用频率资源Zui经济的方法之一，可达到扩大通信容量的目的。正交极化频率复用技术是用双极化天线来实现的，即在同一频率上，利用极化正交特性传输两路独立的信号。正交极化频率复用技术有两种，即双线极化和双圆极化。正交极化的合成和分离是在馈电系统中实现的。双线极化频率复用是用正交模耦合器(OMT)也称极化分离器(简称正交器)完成的。

正交器是常用的微波元件，但介绍其设计方法的文献较少。普通的正交器虽然只表现为三个物理端口，但就电气上来说是四端口器件。这是由于公共端口中有两个正交的主模（圆波导中的TE11/TE*11模或方波导的 TE10/TE01模）与其他两个端口中各自的基模(矩形波导的TE10模或同轴线中的TEM模)匹配。

正交器的作用是分离公共端口中两个正交主模的独立信号并将它们传给单一信号端口的基模，使所有电端口匹配且在两个独立信号之间有高的交叉极化鉴别力。

微波天线馈源优化设计

馈源系统的性能优化是一个十分复杂的问题，各部分的尺寸变化都会影响性能。由于受计算机资源的限制，对整个馈源系统进行优化设计是困难的，采用对各微波元件进行优化设计后，再对各微波元件的连接关系(接口位置)进行优选，可以得到较好的系统性能。例如，喇叭的Zui大的回波损耗为-34dB,正交器的Zui大回波损耗为-32dB,通过优选喇叭与正交器的连接尺寸后，正交器加喇叭合成后Zui大回波损耗为-32.5dB。