航天公开课TE 21模耦合器思维导图

它内部是圆波导，外部是8根方波导

圆波导内壁等间距的分布有8排孔阵（耦合孔），每排孔阵都采用双列形式

圆波导中主模，即TE 10 模直接通过TE 21 模耦合器，不发生任何耦合

而圆波导中的差模TE 21 模则通过圆波导内壁上的耦合孔全部耦合出来

8根耦合臂中4根耦合臂I和4根耦合臂Ⅱ组成两个在极化上正交的TE 21 模分耦合器

TE 21 模合成网络采用低损耗电缆连接的形式，其输出误差信号送跟踪接收机

在频谱复用网络中采用两个圆极化器，这样可以提高收发两个频段的圆极化性能

通常要在接收频段的每个端口各连接一个阻发滤波器

该频谱复用网络采取在接收频段的4个支臂上实现阻发滤波器的功能

电磁波的极化是指在空间任一固定点上电磁波的电场矢量空间取向随时间变化的方式

用电场E的矢端轨迹描述。波的极化有3种，如果E的矢端轨迹为直线，波为线极化波

如果E的矢端轨迹为圆，波为圆极化波；如果E的矢端轨迹为椭圆，波为椭圆极化波

根据电磁场理论，无界介质中的均匀平面波是横电磁波（TEM波）

对于卫星辐射的电磁波，地面站远离点波源，观察范围较小，可将观察到的球面波近似为平面波

在直角坐标系（x，y，z）下，当均匀平面波沿+z方向传播时，电场方向与传播方向垂直

这时E x 和E y 都可以存在，空间任一点电场由x分量和y分量合成，构成电场的矢端轨迹

E x 和E y 的振幅和相位可以不同，表示为：E x = E xm cos（ωt - kz +ϕ x ），E y = E ym cos（ωt - kz + ϕ y ）

ω为电磁波角频率，单位为rad/s； 代表电磁波沿+z方向传播时每单位距离改λ变的相位

称为相位常数，单位为rad/m。讨论极化时，空间先取固定点

为简单起见，假设z=0，则E x =E xm cos （ωt+ϕ x ），E y = E ym cos（ωt+ϕ y ）

在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化波

有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化波，与地面垂直的叫垂直极化波

电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。垂直极化波的极化平面与地面垂直

水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面

当无线电波的极化面与大地法线面之间的夹角从0～360°周期地变化，即电场大小不变

方向随时间变化，电场矢量末端的轨迹在垂直于传播方向的平面上投影是一个圆时，称为圆极化

在电场的水平分量和垂直分量振幅相等，相位相差90°或270°时，可以得到圆极化

若极化面随时间旋转并与电磁波传播方向成右螺旋关系，称右圆极化

反之，若成左螺旋关系，称左圆极化

线圆转换改变的是极化器加载移相面（介质片）与正交器的波导输出口的角度

当角度成-45°时，馈电网络为圆极化A工作状态（发左旋收右旋）

角度成45°时，馈电网络为圆极化B工作状态（发右旋收左旋）

角度成0°时，为线极化工作状态

而在调整线极化面角度时，馈电网络（极化器加正交器）整体旋转

船载站天线极化转换器在海上动态条件下，极化面可以在±45°以内变化

如果极化面旋转不到位会导致交叉极化鉴别率指标下降

不能满足正常的通信要求以及天线入网验证的相关指标