● 摘要
本文设计了一种L/S波段单脉冲馈源系统，应用于一个具有频率选择副反射面的双频带（L/S、X）卫星信号自跟踪天线上。此天线体积小，频带（1.3~2.8GHz）较宽，能够进行左右旋圆极化快速切换，并采用了独特的馈源及网络设计。系统包括五喇叭馈源和射频网络。五喇叭馈源由五个正交振子组成，中央天线提供和方向图，四周天线提供差方向图。射频网络负责馈电与和差计算功能，由多个移相电桥组成。通过比较和差信号，计算角度偏差，从而调度天线转动，实现自跟踪功能。论文首先介绍了系统设计的理论基础，包括对馈源设计原理和无源器件原理。综合考虑到天线体积、带宽、极化与方向图的要求，本文选择了基于正交振子结构的四点式天线，并通过优化改进了形状，进一步展宽了带宽。根据既定的五馈源方案，本文设计了一套简洁、紧凑的和差馈电网络，使用180°电桥与90°电桥实现移相、功分及和差等功能。180°电桥采用了微带电路结构，通过功分器和巴伦结构的组合，实现了宽带移相的功能，并且达到了相当小的幅度与相位不平度。90°电桥使用了购买的成品，具有良好的电压驻波比特性。经过高性能矢量网络分析仪的测量，馈源单元与网络无源器件均达到了设计要求，基本上能够满足宽带自跟踪馈源系统的实际需要。