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1、2018天文学论文天文学是自然科学六大基础学科之一，它推动了人类社会的进步和科技的发展。天文学对于提高民族素质、培养创新精神及科学的思维方法，建立正确的世界观、宇宙观方面有着不可替代的作用。普及天文知识，对破除迷信、反对伪科学也具有重要的科学意义。发达国家及一些发展中国家的大学、中学都普遍开设了天文学课程。以下是2018天文学论文，欢迎阅读。 1极化X络一体化设计 本文采用极化器-耦合器-波导同轴转换整体结构的设计方案,工作频率为X波段的8~9GHz,可以同时接收左右旋信号,设计目标为:左、右旋
2、SMA同轴输出口回波损耗大于20dB,耦合器的耦合度为(-30依2)dB,圆极化轴比小于0.5dB。整体结构示意图如图1所示,主体结构采用的是技术成熟的方波导隔板式极化器,耦合器采用的是双十字孔定向耦合器,波导同轴转换器则采用探针加调谐柱的馈电结构。本设计采用一体化结构将耦合器、极化器、波导同轴转换器集成到一个腔体内,从而达到减小体积、降低损耗的目的。 1.1波导同轴转换器设计 波导同轴转换器采用探针加调谐柱的方式进行馈电,为了改善波导与同轴线间的匹配特性和整个设计的驻波特性,可以通过改变探针探
3、入腔体的长度、探针在腔体上的相对位置、探针末端外加小圆柱体等方式进行调节[4]。此外,根据设计目标本设计还通过额外增加一个调谐柱的方式来改善端口驻波性能并增加匹配带宽。 1.2定向耦合器设计 耦合器在微波系统中主要用于功率监测、系统标定、测定插入衰减等。经过比较与分析最终采用的是具有结构紧凑、方向性高、频带宽、过渡衰减几乎为恒定等优点的斜十字孔型定向耦合结构[5],其结构如图2所示。这种耦合结构的另一优点是耦合结构中的副波导与主波导可以相互垂直,有效降低了整体设计的高度。 1.3极化器设计
4、圆极化波可以看成是由两个相位相差90毅等幅正交的电场分量所构成。隔板式极化器是通过在波导中插入一片具有多阶台阶的金属隔板来实现圆极化波与线极化波的相互转换[6鄄11]。如图3所示,方形端口处的圆极化波可以分解成两个等幅正交的TE10与TE01模式,其中TE10模式与极化器隔板相互垂直,其在通过隔板时隔板对它只起均分作用而不改变它的传输常数。TE01模式平行于隔板,根据脊效应理论,隔板可以等效成脊波导,TE01的传输常数与隔板上阶梯的高度与宽度相关,通过改变隔板的形状就可以使TE10模与TE01模通过
5、隔板后的相移差为90毅,从而实现圆极化波与线极化波之间的相互转换[7]。隔板式圆极化器具有结构紧凑、体积小、易加工等优点因而被大量地应用在各波段射电天文低温接收机极化X络中,尤其是X、K、Ka、Q、A同轴接口组成。 3结论 本文通过对X波段射电天文低温接收机极化X络的深入研究与分析设计出了包含极化器、耦合器、波导同轴转换器在内的一体化结构,该新型结构设计不仅减小了馈源系统的体积,还有效降低了接收机的插入损耗与噪声温度,同时还简化了接收机总体设计、降低了采购成本。又由于极化X络为无源结构,很难出现
6、故障,因而该设计也大大降低了接收机的维护复杂度。测试结果表明该设计完全可以满足X波段射电天文接收机在未来深空探测任务中的应用。
