极化转换器的原理分析与结构设计

由于天线馈源输出端通常要与带有矩形接口的室外接收单元联接，所以，反射面天线的馈源通常需要一段极化转换器和矩圆过渡波导，如图3-18所示。对于接收采用园极化波的卫星广播信号，装在接收天线馈源后的极化器先将圆极化波转换为线极化波，再通过矩圆过渡波导将圆波导中的波型变换为矩形波导中的波型，以便与其后的卫星接收高频头(LNB)接口配接。

图 3-18 极化转换器和矩圆过渡波导

由于圆极化波可以看成是由2个正交、等幅、相位差90°的线极化波分量合成的，所以，极化器的工作原理就是用一个分量移相器使其中一个线极化波改变相位，经一段传输路程后，二个分量的相位变成相同，其合成场变成了线极化波。反射面天线中常采用45°介质片分量移相器或销针分量移相器。它们的移相原理是相同的。

图 3-18 45°介质片分量移相器结构示意图

图 3-19 销钉分量移相器

图 3-20 极化波与移相器的关系

45°介质片分量移相器如图3-18所示。在圆波导内与矩形波导宽边45°角方向上安装一个介质片。假设进入馈源的来波是左旋圆极化波，则可将圆极化波分解为与介质片平行的分量

及介质片垂直的分量

。由于是左旋，所以

超前

90°。但

在介质片上传输的速度比垂直于介质片的

慢，

的相位逐渐被延迟。选择合适的介质片长度l，使

的相位恰好延迟90°，

变成了与

同相位，于是合成场变为与介质片成45°夹角的线极化波。由于矩形波导的极化方向与宽边垂直，所以该极化波能进入矩形波导进行传输。用作分量移相器的介质片，一般由微波损耗小的聚四氟乙烯板或聚四氟乙烯纤维板制作而成。片长一般通过实验才能最后确定，二头切成凹状是为了减少波的反射。