经过分析和对多个波束波导方案的比较,最终选择图2-8所示的波束波导系统。它由7个反射镜组成,M1、M4、M6和M7为平面镜,M2和M3为抛物面反射镜,M5为椭球面反射镜。为了保证S和X双频段同时工作,反射镜M6采用了频率选择平面,它反射S频段信号,传输X频段信号。

DSF1的波束波导系统结构图

图2-8 DSF1的波束波导系统结构图

衡量波束波导系统性能的主要指标包括波束波导系统的传输效率、波束波导镜面和内壁的欧姆损耗,以及等效到反射面焦点处的对副反射面边缘照射电平等。为了保证波束波导系统有较高的传输效率、低的交叉极化,并且等效到副反射面上的散射方向图随频率变化小等,波束波导系统参数选择的原则是:

1)曲面镜之间的距离变化对性能变化不敏感,减小对镜面之间距离的精度要求;

2)曲面镜的投影直径为20λ~30λ,以减小镜面边缘绕射;

3)曲面镜M2和M3的形状(参数)必须相同,且镜面相对放置,以减小波束波导系统的交叉极化;

4)曲面镜之间的距离满足L0≤0.2D2/λ,多频工作时要综合考虑;

5)平面镜在与波束传播方向垂直的平面内的投影要大于20λ,多频段工作时要适当照顾低频性能;

6)平面镜M4的边缘照射电平要低于-23dB,以减小绕射、提高波束波导的截获效率。