馈源部件的特性

(1)波纹槽喇叭。如果揭开图19—5中馈源上的白色塑料(聚四氟乙稀)盖子,就可看到是一个喇叭形铝部件,中间为空心圆管(圆波导),周围有儿道环形的凹槽(称波纹槽),该部件常称为环形槽喇叭或波纹槽喇叭,简称波纹喇叭。它是馈源最前端的部件,天线抛物面反射的卫星信号波首先就聚合到波纹喇叭上,或者说由波纹喇叭吸收卫星信号波。

馈源广泛采用一种90°波纹槽喇叭,它能吸收天线抛物面反射的水平极化波、垂直极化波、左旋极化波、右旋极化波等多种卫星信号波。波纹喇叭收到卫星信号波就开始振动。对整个波纹喇叭面来说,其中心形成的振动波最强烈。由于波纹喇叭紧紧连着圆波导,于是把最强的卫星信号波传输到馈源的圆波导内。可见波纹喇叭是起吸收卫星信号波的作用。

波纹喇叭接收卫星信号波技术,主要是把整个喇叭面的振动波集中于它的中心,以增强送入圆波导内部的卫星信号波强度,并且只有当波纹喇叭的相位中心与天线抛物面的焦点重合时,才能仗所收卫星信号波的功率全部进入到圆波导里去。

馈源应用的喇叭还有圆锥形、角锥形等,均具有结构简单、性能优良等特点。

(2)波导。波导是馈源传导卫星信号波的腔体部件,常有圆波导和矩波导两种。圆波导紧接着波纹喇叭,波纹喇叭接收的卫星信号波首先是送入圆波导内,因此也称为主波导。波导的作用,一方面能规范输入的卫星信号波,使之在波导内部按一定的路径传输;另一方面配合内部移相片可以处理不同极化方式的卫星信号波,如可将圆极化波转换成为线极化波。还可以沿波导轴线旋转馈源,分别接收水平极化波或垂直极化波,以选择接收同颗卫星同一频道的两套节目信号。

(3)极化变换器。极化变换器也称为移相器,它是馈源内部装置的一种能完成极化波转换的部件。通过调整极化变换器能将输入圆波导内部的圆极化波变换成为线极化波,以适应高频头需要。

极化变换器的结构有两种:一种是在圆波导内插入聚四氟乙稀介质片作移相器,这种移相器也称移相片;另一种是在圆波导轴线的纵面上对称轴线插入多颗螺钉作为移相器。

要认识极化变换器变换极化波的原理,还得了解卫星发射电视极化波的基础知识。

由于全球各地区使用卫星转播的电视频道节目日益增多,而卫星波段的频带宽度有限,为了使有限的带宽资源能更多地转播一些卫星电视频道节目,人们便采用卫星信号极化技术,把发射的电视信号制成线极化波和圆极化波两类。在线极化波中又制成两种互相隔离的垂直极化波与水平极化波,在圆极化波中又制成两种互相隔离的左旋极化波与右旋极化波,然后对不同极化波的电视信号进行邻频发射。电视信号经这样极化处理后,便可在同一卫星频道内发送几套不同极化波的电视节目。可见,采用极化技术可使卫星发射电视节目的套数呈数倍增加。

如果要得到圆极化波,可以由两个幅度相等、空间正交、相位差90°的线极化波合成。根据调制一解调的可逆性,同样一个圆极化波也可以分解成为两个等幅正交的线极化波。

极化变换器的作用就是通过旋转圆波导中移相片的角度,使圆极化波产生90°相移,便把圆极化波转换成为线极化波,如图19—6(b)、 (c)所示,因而也称极化变换器为移相器。

(4)圆一矩变换器。在馈源上,从波纹喇叭沿着圆波导向里看进去,紧接着是一个矩波导:再往里就是高频头的方形输入口。也就是说,矩波导设置在圆形波导与高频头方形输入口之间。矩波导的作用有两个方面,第一,便于与高频头输入信号端的标准矩形口连接过渡,因此也称为圆一矩过渡器;第二,把圆波导输出的信号继续通过矩波导传输剑高频头,取得高频头需要的线性电压信号。圆一矩变换器的这一功能,实际是完成信号波形变换和阻抗变换。