自動增益控制

[拼音]:tianxian kuiyuan

[英文]:antenna feed

連續口徑天線或天線陣的初級輻射器,如圖1a中照射拋物反射面的喇叭輻射器和圖1b中相控陣天線的喇叭輻射器等。常用的饋源型式除了喇叭天線外,還有帶反射圓盤的振子、縫隙天線、螺旋天線、對數週期天線和返射天線等。

饋源是反射面天線或透鏡天線等天線的一個重要組成部分。它的作用是將來自饋線的射頻功率以電磁波的形式向反射面或透鏡等輻射,使其在口徑上產生合適的場分佈,以形成所需的銳波束或賦形波束;同時使由反射面或透鏡等邊緣外漏溢的功率儘量小,以期實現儘量高的增益。以旋轉拋物面天線(圖1a)為例,對半張角為θm的拋物面,若要求獲得高增益,應使饋源照射的功率經反射後在拋物面口徑上形成均勻的分佈,且只有小量的功率從拋物面邊緣向外漏溢。為此,要求饋源的方向圖主瓣寬度適當,不宜過寬或過窄,在θm方向的場強一般為軸向(θ=0)場強的1/3左右(即約-10分貝),並且饋源的旁瓣和背瓣應儘量小。同時,還要求饋源輻射的是球面波,以使經拋物面反射後轉變為平面波。這就是說,饋源的相位方向圖應為一球面。這個球面的中心稱為相位中心。許多天線輻射的不是理想的球面波。這時要使在拋物面張角範圍內的等相位面儘量接近於球面,這個球面的中心就是它的近似相位中心。此外,還要求饋源只輻射所需極化的波、與饋線匹配、能在給定的頻帶內保持優良的效能等,用作發射天線的饋源時還應有足夠的功率容量。

一些特殊用途的天線對饋源還有特殊的要求。這時饋源往往連同傳輸線元件一起組成具有特定功能的饋源系統,例如單脈衝饋源系統(見單脈衝天線),多波束饋源系統(見多波束天線),頻率掃描饋源系統(見頻率掃描天線),頻譜複用饋源系統和多頻共用饋源系統等。

60年代以來,隨著衛星通訊、雷達和射電天文等技術的發展,出現了許多高效率饋源。這類饋源具有軸對稱的振幅和相位方向圖和低旁瓣(在-25甚至-30分貝以下),從而使採用它的反射面天線等實現高增益、低噪聲和純極化。這類新型饋源有:多模喇叭、介質環或介質棒載入喇叭、波紋喇叭,以及綜合運用上述技術的複合式多模喇叭等(圖2)。多模圓錐喇叭利用喇叭內截面半徑或錐角的變化產生與主模TE11成適當比例的高次模(如TM11等),以便合成軸對稱的喇叭方向圖。介質環或介質棒載入喇叭利用載入效應來產生適當比例的高次模。波紋圓錐喇叭的喇叭壁是帶有環形槽的波紋壁,當槽深約為1/4波長時,波紋壁等效導納接近於零,在槽口處流入槽內的電流也接近為零。這樣,在波紋壁上具有電和磁相同的邊界條件,從而獲得軸向對稱的方向圖。波紋喇叭雖然造價高,但方向圖對稱性好、旁瓣低、頻帶較寬,因而得到廣泛應用。