天線知識 --什么是天饋系統？

發布時間：

2019-08-13 17:26

通訊天線廠家介紹天線分旋轉極化天線與非旋轉極化天線。旋轉極化天線有螺旋線天線和拋物面天線兩種。后者又有兩種基本形式，一種稱為主焦點拋物面天線，它只有一個反射面，是前饋型的；另一種稱為卡塞格倫天線，是后饋型的，它除了主反射面(拋物面)以外，還有副反射面(雙曲面)，電波經兩次反射后才集中到一點。主焦點天線簡單，但性能較差；卡塞格倫天線的低噪聲前置放大器可以放在拋物面的背后，可以防止陽光照射，特別適合在熱帶的衛星電視接收站使用，但成本較高。

大型衛星通信站的拋物面天線直徑為15~30m，中型為4~10m，家用直播衛星電視Ku頻段接收天線可小至0.5m。目前我國C頻段衛星電視接收站多用1.5~3m天線，Ku波段用0.75~1.5m天線。隨著天線、饋源的效率和性能的提高，以及低噪聲放大器噪聲溫度的降低，天線直徑可減小。

有些有線電視系統采用多焦點拋物面天線，用一個固定天線同時接收多顆衛星的電視信號。這種天線裝有多個饋源，可以形成多個波束，每個饋源分別接收來自不同衛星的信號。其反射器使用變形的球面或拋物面，例如用球面上截取的矩形，或用兩種曲線構成反射器，水平方向是園弧，垂直方向是拋物線的一部分。

此外，還有平板天線和環焦天線等，前者使用輕便，適合家庭接收用；后者減小了天線旁瓣，提高了接收效率。為了靈活地接收不同衛星上的電視節目，還生產出一種電動極軸天線。該天線除了原有的天線、饋源外，還設有電動機減速傳動天線機構和微機控制的天線控制器。

天線的饋源系統：饋源是天線的心臟，它用作高增益聚集天線的初級輻射器，為拋物面天線提供有效的照射。

(1)尺寸盡量小。完整的饋源系統主要由饋源喇叭、90°移相器和圓矩變換器幾部分組成。饋源按使用的方式可分為前饋饋源和后饋饋源。按衛星頻段可分為C頻段饋源和Ku頻段饋源；目前已開發出C和Ku頻段的共用饋源。前饋饋源一般應用于普通的拋物面天線，后饋饋源一般應用于卡塞格倫天線。

(2)無交叉極化。即無干擾主極化的交叉分量，要求饋源輻射場的交叉化分量盡可能小。

(3)有合適的方向圖。饋源初級方向圖不能太窄，否則拋物面不能被全部照射；但也不能太寬，以免功率泄漏過多。另外，初級方向圖應接近于旋轉對稱，最好沒有旁瓣和尾瓣。

(4)有理想的波前。圓拋物面天線要求饋源的波前為球面，以確保該相位中心與焦點重合時拋物面口徑場的相位均勻分布。否則，會引起天線方向圖畸變、增益下降、旁瓣升高。

(5)無交叉極化。即無干擾主極化的交叉分量，要求饋源輻射場的交叉化分量盡可能小。

(6)阻抗變化平穩。要求在工作頻段內，饋源的輸入阻抗不應變化過大，以保證和饋線匹配。

拋物面天線常用饋源形式有角錐喇叭、圓錐喇叭、開口波導和波紋喇叭等。前饋饋源中使用最多的是波紋槽饋源；再有一種叫帶扼流槽的同軸波導饋源。后饋饋源喇叭常用的是介質加載型喇叭，它是在普通圓錐喇叭里面加上一段聚四氟乙烯襯套構成的。偏饋天線要選用偏饋饋源，偏饋饋源盤的波紋呈漏斗狀，而正饋饋源的波紋盤為水平狀。

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