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细说高频头(二)
日期:2009-6-16 10:00:16 阅读:   来源:杨庆增

前面说的高频头是线性极化的,它的天线自然也是线性的。而如果接收圆极化电波时,首先应考虑使用圆极化高频头,其次也可以使用线极化的。使用线性极化高频头来接收圆极化电波,实质上是用线性天线来接收圆极化电波。烧友可能会有过这样的经验,当极轴天线转至接收90°E的俄罗斯卫星时,极轴天线上的线性高频头仍然可以接收到俄罗斯的卫星信号,但是相对效果要差些。这是因为用线性高频头上的振子来接收圆极化信号,振子天线所收到的信号是圆极化电波的水平分量或者垂直分量,而不是圆极化电波的全部能量。当接收到圆极化信号的水平分量时,就会把它的垂直分量丢失掉;反制,收到圆极化信号的垂直分量时,就会把它的水平分量丢失。因此用线性高频头收圆极化卫星信号的效果不是最好的原因就在这里。解决这一问题的最好办法,是在线极化高频头的馈源波导中插入恰当的塑料片,以此来改变馈源波导中的电磁场存在方式,从而改善接收效果。比如接收110°E的日本百合花卫星和122°E亚洲IV号时所使用的高频头就是这样处理的。



高频头的馈源部份是由内置有天线振子的微波波导管和馈源环组成。微波波导管为一终端封闭的微波传输波导,另一端是开口的,电波通过开口处向外辐射,因此波导管又称辐射器,因其内有振子,故实为天线辐射器。此辐射器(微波波导管)全段可以是圆形的(馈源一体化高频头多是如此),也可以是一端是矩形波导(内置天线的一端),一端是圆形,中间采用变形波导予以过度(分体高频头多是如此)。作为辐射器的波导管内的天线在工作(接收或发射)波段内应处于谐振状态。这样才能使传来的电波尽量的被辐射器所吸收并全部耦合给天线振子(接收);或者天线振子本身能量通过辐射器全部辐射出去(发射)。



为了改善波导管或称辐射器的效率以及辐射方向,在波导管的开口端加以可变可调或者固定的波导环或称扼流环,它的作用是保证工作电波的正常传输,抑制非工作电波的入侵和干扰。在C波段由于采取的中心馈电式即正馈式,其所加的波导环正好似一个盘,所以又称馈源盘或者馈源环。这个馈源环可以使双环的也可以是三环的,由于环间间距不同和环槽深度不同,又有高效馈源和普通馈源的区别。由此我们看出馈源环是相当重要的,馈源效率的高低,主要取决于馈源环。同时调节馈源环与波导管的卡合位置,即调节馈源环卡在波导管的深浅程度,便可调节天线的主瓣辐射的半功率角的大小,这里所说的半功率角俗称张角,从而调节天线的接收或发射指向和范围。大家在实际调节天线时,可能有此体会。目前市场上出售的馈源一体化高频头,由于馈源是固定的,馈源盘是不可调的,因此它的辐射主瓣半功率角是固定的,因此不便使用在偏馈天线上。

但是JONSA公司生产出一种专为用偏馈天线来接收C波段信号的专用馈源,它是将平面的馈源盘变成梯形馈源环,为小型KU天线接收C波段信号提供了方便。



KU波段高频头大部份是一体化的。它的馈源环是梯形多环式,并仅仅固定在波导管周围。除此之外,也有少量KU波段非一体化高频头。其波导管一般是矩形,其馈源一般为矩形-喇叭形的变形馈源。由于其使用不便,目前市面上已经鲜有所见了。