衛星導航轉臺天線旋轉關節時延特性分析①

王 宇,黃旭峰

(北京環球信息應用開發中心,北京100094)

0 引 言

轉臺式拋物面天線是衛星導航系統完成星地時間同步、建立衛星導航系統時間基準的基礎設備,天線時延特性會影響導航系統提供服務的精度。旋轉關節是轉臺式拋物面天線的關鍵部件,且旋轉關節是隨天線轉動時延值易發生變化的結構件,有必要研究并掌握旋轉關節的時延特性,確保導航系統提供服務的精度。

旋轉關節是轉臺天線系統中保證射頻信號連續的裝置[1],它是各類轉臺天線饋線段的一個關鍵性微波器件[2]。根據旋轉關節動環和定環[3]的接觸方式可分為非接觸式和接觸式,對于滿足使用需要的限動天線(如方位可在-320°～320°之間旋轉),為改善其時延特性,使用電纜替代旋轉關節,可稱為電纜替代式限動旋轉關節。

1 旋轉關節時延特性分析

1.1 非接觸式旋轉關節

非接觸式旋轉關節主要包括有內導體刨開式圓環同軸關節、同軸線非接觸式關節、電容耦合式同軸關節、繞柱式同軸關節[4],雖然它們的設計方案各有不同,但均通過設置微波扼流耦合槽實現信號連續傳輸。非接觸動式旋轉關節的動環信號傳輸口可以靈活設置在內壁上,方便進行多路旋轉關節的疊加[5],可滿足天線系統對多路信號的需求。非接觸式旋轉關節采用內外兩層同軸線嵌套結構,內外導體機械加工精度不高及其裝配同心度差,均會造成動環激勵探針相對定環微波扼流耦合槽位置的變化,從而影響其時延的穩定性。……