式。
[0022]如圖1、4和5所示,天線陣面的背面設(shè)有水平極化信號傳輸通道總口 211和垂直極化信號傳輸通道總口 221,水平極化信號經(jīng)水平極化信號傳輸通道21最終匯聚于水平極化信號傳輸通道總口 211,垂直極化信號經(jīng)垂直極化信號傳輸通道22最終匯聚垂直極化信號傳輸通道總口 221。水平極化信號傳輸通道總口 211與極化合成器3的第一路極化連接口 31相連,垂直極化信號傳輸通道總口 221與極化合成器3的第二路極化連接口 32相連;極化合成器3采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn),兩路極化連接口傳輸?shù)臉O化分量相互正交,極化合成器3固定在天線陣面的背面,極化合成器3設(shè)有公共口 33。取極化器5固定在天線陣面的背面,取極化器5設(shè)有第一路極化連接口 51、第二路極化連接口 52和公共口 53。取極化器5的公共口 53與極化合成器3的公共口 33之間連接波導(dǎo)管4。取極化器5的公共口 53外周采用軸承套接旋轉(zhuǎn)裝置6,旋轉(zhuǎn)裝置6可驅(qū)動(dòng)取極化器5沿波導(dǎo)管4的軸線旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)裝置6采用現(xiàn)有技術(shù)中常見的驅(qū)動(dòng)裝置,通常由電機(jī)帶動(dòng)通過同步帶、齒輪、蝸輪蝸桿或其它傳動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn),在此不展開贅述。取極化器5采用正交模式耦合器實(shí)現(xiàn),取極化器5的第一路極化連接口 51和第二路極化連接口 52與后端射頻電路相連接。需要說明的是,在單極化模式時(shí)第一路極化連接口 51或第二路極化連接口 52中僅需要任意一路極化連接口與后端射頻電路相連接;在雙極化模式時(shí),則兩路極化連接口均與后端射頻電路相連接。
[0023]圖3至圖5中的箭頭表示電場方向。本發(fā)明中,平板天線在接收狀態(tài)下極化合成器3上的第一路極化連接口 31和第二路極化連接口 32作為信號輸入口,取極化器5上的第一路極化連接口 51和第二路極化連接口 52作為信號輸出口 ;在發(fā)射狀態(tài)下,則相反,極化合成器3上的第一路極化連接口 31和第二路極化連接口 32作為信號輸出口,取極化器5上的第一路極化連接口 51和第二路極化連接口 52作為信號輸入口。
[0024]如圖1所示,接收時(shí),水平極化信號和垂直極化信號經(jīng)雙極化天線單元11的水平極化饋電口 112和垂直極化饋電口 113分別送至水平極化信號傳輸通道21和垂直極化信號傳輸通道22,水平線極化信號經(jīng)水平極化信號傳輸通道21最終匯聚于水平極化信號傳輸通道總口 211進(jìn)入化合成器3第一路極化連接口 31,垂直極化信號經(jīng)垂直極化信號傳輸通道22最終匯聚于水平極化信號傳輸通道總口 221進(jìn)入極化合成器3第二路極化連接口32,然后在在極化合成器的公共口 33重新合成。如果需要傳輸線極化信號,需要將合理設(shè)計(jì)水平極化信號傳輸通道21和垂直極化信號傳輸通道22,令兩路極化信號從雙極化天線單元的公共口 111傳輸至極化合成器的公共口 33的插損和相移一致,則自由空間信號在極化合成器的公共口 33復(fù)原;如果需要傳輸圓極化信號,需要將合理設(shè)計(jì)兩路信號傳輸通道21和22,令兩路信號從雙極化天線單元公共口 111傳輸至極化合成器公共口 33的插損一致、差相90°,則圓極化信號在極化合成器公共口 33合成含原圓極化信息的線極化信號。
[0025]合成的線極化信號經(jīng)波導(dǎo)管4被送至取極化器5的公共口 53,通過旋轉(zhuǎn)裝置6的控制,將取極化器5沿波導(dǎo)管4的軸線旋轉(zhuǎn),在單極化工作模式時(shí),合成的信號會(huì)在取極化器5的任一路極化連接口 51或52檢出,輸出到后端射頻電路;在雙極化工作模式時(shí),合成的兩路正交極化信號會(huì)分別在取極化器的第一路極化連接口 51和第二路極化連接口 52分別檢出,輸出到后端射頻電路。發(fā)射時(shí),過程相反。
[0026]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]實(shí)施例1單線極化信號接收
來波方向?yàn)閱尉€極化E,極化方向任意,該線極化波可以按雙極化輻射單元兩路極化方向分解為兩路同相線極化分量,分別為水平極化分量EjP垂直極化分量E v,雙極化天線單元11接收到的水平極化分量Eh經(jīng)位于單元下面水平極化饋電口 112送至水平極化信號傳輸通道21,最終匯總到水平極化信號傳輸通道總口 211并傳送至極化合成器3,同樣雙極化天線單元11接收到的垂直極化分量Ev經(jīng)單元下的垂直極化饋電口 113送至垂直極化信號傳輸通道22,最終匯總到垂直極化信號傳輸通道總口 221并傳送至極化合成器3。
[0028]通過合理設(shè)計(jì)信號傳輸通道,使得從雙極化天線單元公共口 111到極化合成器公共口 33的兩路極化分量的插損和相位一致,這樣在極化合成器的公共口 33,兩路極化分量重新合成,自由空間信號得到復(fù)原。復(fù)原后的信號經(jīng)波導(dǎo)管4送至取極化器5的公共口,通過轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn),將復(fù)原后的信號檢出,經(jīng)取極化器5的任一路極化連接口 51或52傳送至后端射頻電路,完成信號的接收。
[0029]實(shí)施例2單線極化信號發(fā)射
和單線極化接收過程相反,此后端射頻電路提供的發(fā)射信號經(jīng)取極化器5的某一路極化連接口 51或52送至其公共口 53,經(jīng)波導(dǎo)管4送至極化合成器3的公共口,此時(shí)極化合成器3起到極化分解的作用,發(fā)射信號分解為兩路正交的線極化信號分別經(jīng)極化合成器3的兩路極化連接口 32和33進(jìn)入水平極化信號傳輸通道總口 211和垂直極化信號傳輸通道總口 221,經(jīng)極化信號傳輸通道分配送至雙極化天線單元11,并在各雙極化天線單元公共口 111面處重新合成,從而完成信號的發(fā)射。
[0030]實(shí)施例3單圓極化信號接收
來波方向?yàn)閱螆A極化波E,極化旋向任意,和單線極化接收類似,該圓極化波可以分解為水平極化分量EjP垂直極化分量E v,EjP E v兩路極化分量幅度相等,相位相差90°,所有雙極化天線單元11接收到的水平極化分量Eh經(jīng)水平極化信號傳輸通道21匯聚到水平極化信號傳輸通道總口 211,同時(shí)垂直極化分量艮也在垂直極化信號傳輸通道總口 221匯聚。
[0031]水平極化信號傳輸通道總口 211和垂直極化信號傳輸通道221總口分別和極化合成器的第一路極化連接口 31和第二路極化連接口 32相連,通過合理設(shè)計(jì)信號傳輸通道,使得從雙極化天線單元11公共口面到極化合成器公共口面的插損一致、相位相差90° (用來補(bǔ)償單元口面分解的兩路分量相差),這樣在極化合成器的公共口 33兩路極化同相疊加,合成為線極化信號,經(jīng)波導(dǎo)管4送至取極化器5的公共口 53,通過轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn),將合成后的信號檢出,經(jīng)取極化器5的某一路極化連接口 51或52送至后端射頻電路,完成信號的接收。
[0032]實(shí)施例4單圓極化信號發(fā)射
由于收發(fā)天線的互易性,單圓極化發(fā)射是其接收的逆過程,這里不再贅述。需要指出的是,發(fā)射狀態(tài)時(shí),極化合成器3起著極化分解的作用,而雙極化天線單元11起著極化合成的作用。
[0033]實(shí)施例5雙線極化接收
假定來波為兩路正交線極化信號EjP E 2,和單線極化接收類似,E1可以分解為E ^和E lh兩路分量,E2可以分解為E &和E %分量,其中E…和E %分量最終匯聚至水平極化信號傳輸通道總口 211,Elv和E 2v分量最終匯聚至垂直極化信號傳輸通道總口 221。
[0034]水平極化信號傳輸通道總口 211和垂直極化信號傳輸通道總口 221分別和極化合成器的第一路極化連接口 31和第二路極化連接口 32相連,通過合理設(shè)計(jì)信號傳輸通道,使得從單元輻射口面到極化合成器公共口面的插損和相位一致,這樣在極化合成器的公共口33,Elv和E lh重新合成得到E P E2JP E 2h重新合成得到E 2,在波導(dǎo)管4中EjP E 2分量保持正交。通過轉(zhuǎn)動(dòng)裝置6旋轉(zhuǎn)取極化器檢出送至取極化器5的某一路極化連接口 51或52,由于器的特性另一路極化E2同時(shí)被檢出,被送至取極化器的另一路極化連接口 52或51,然后傳送至后端射頻電路,這樣完成了雙線極化信號的接收。
[0035]實(shí)施例6雙線極化信號發(fā)射
由于收發(fā)天線的互易性,雙線極化發(fā)射是其接收的逆過程,這里不再贅述。
[0036]實(shí)施例7雙圓極化信號接收
假定來波為兩路旋向相反的圓極化信號匕和E y和單圓極化接收類似,Er可以分解為