[發明專利]鏡面掃描陣列天線的制造方法

有效

• 申請號: 200710139511.1
• 申請日: 2007-09-28
• 公開（公告）號: CN101136504A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 楊可忠;牛傳峰;張文靜;楊兵;毛貴海;耿京朝;郗洪杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01Q3/00
• 分類號: H01Q3/00;H01Q3/01;H01Q3/02;H01Q19/10;H01Q21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及移動衛星通信及移動測控領域中的一種鏡面掃描陣列天線的制造技術，特別適用于工作在車載或船載移動衛星通信、測控應用情況下的各種衛星通信或單收天線的制造。

背景技術

目前要使衛星通信天線在車載、船載情況下實現和衛星之間的通信，主要采用三種方法：

一是采用傳統拋物面天線或陣列天線，方位和俯仰都采用機械控制的方法，帶動整個天線轉動。它的不足之處在于結構復雜，需要較大的轉動空間和伺服功率。

二是采用低剖面陣列天線，方位面采用機械控制的方法，帶動整個天線轉動，俯仰面則采用相控的方式實現波束掃描，每個單元天線都需要相應的移相器、接收和發射組件等。它的不足之處在于設備量大，射頻插入損耗大，導致等效口面效率較低。

三是采用拋物面或拋物柱面天線，方位面采用機械控制的方法，帶動整個天線轉動，俯仰面僅轉動天線拋物面或拋物柱面，天線饋源則保持不動，實現俯仰面波束掃描。它的不足之處在于拋物面反射面和初級饋源設計復雜，天線在大掃描角時增益下降較大。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種采用陣列天線饋電方式，通過旋轉反射鏡面的方式實現波束掃描的鏡面掃描陣列天線的制造方法。本發明還具有結構緊湊、體積小、重量輕、伺服結構簡單、低加工成本等特點。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明采用陣列天線饋電，通過旋轉天線反射面，實現波束掃描的技術，包括步驟：

①根據工作頻率設計陣列天線1，陣列天線1根據天線增益的要求設計M×N個陣列單元11的陣列口面，M或N為大于1的自然數，陣列天線1通過支架用緊固件安裝在天線平臺上，輻射波束指向反射鏡面2；

②根據波束輻射特性、依據X、Y軸設計鏡面旋轉機構3，鏡面旋轉機構3在天線平臺上沿Z軸正方向通過支撐件安裝在陣列天線1的上部，鏡面旋轉機構3帶動反射鏡面2繞X軸旋轉、或繞Y軸旋轉、或繞X軸與Y軸旋轉；

③根據陣列天線1的陣列口面、波束輻射特性設計反射鏡面2，反射鏡面2用緊固件安裝在鏡面旋轉機構3的安裝面上，反射鏡面2反射接收波束、或反射發射波束使其改變傳輸方向，反射鏡面2隨鏡面旋轉機構3旋轉實現波束掃描；

完成鏡面掃描陣列天線的制造。

本發明第①步驟中所述的陣列天線1的組陣結構為矩形陣、或圓形陣、或錐削分布陣、或不等間距分布的矩形陣、或不等間距分布的錐削分布陣。

本發明第①步驟中所述的陣列單元11的單元構成為微帶天線、或波導形式的天線、或縫隙天線、或喇叭天線、或振子形式的天線。

本發明第②步驟中所述的鏡面旋轉機構3的旋轉中心與陣列天線1的距離為20mm至10000mm。

本發明第③步驟中所述的反射鏡面2由導電平面薄板材料制成、或介質材料制成，介質材料表面涂覆有導電層。

本發明與背景技術相比具有如下優點：

1.本發明采用反射鏡面2、鏡面旋轉機構3，使用時只需將反射鏡面2繞X軸旋轉、或繞Y軸旋轉，即可實現天線的一維掃描，若繞X軸與Y軸同時旋轉一定角度，則可實現二維掃描，達到波束掃描的目的。

2.本發明的反射鏡面2由導電薄板材料或介質材料制成，使反射面重量較輕，反射鏡面2旋轉時所需要的伺服功率很小，伺服機構簡單，結構緊湊、體積小、加工成本很低。

3本發明陣列天線1的組陣結構形式多樣，可以對波束旁瓣特性靈活控制，實現天線的低副瓣特性。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖，圖1中1為陣列天線、2為反射鏡面、3為鏡面旋轉機構。

圖2是本發明反射鏡面2實施例初始角度為α波束指向原理圖。

圖3是本發明反射鏡面2實施例旋轉角度為β時波束指向原理圖。

具體實施方式

參見圖1至圖3，本發明采用陣列天線饋電，通過旋轉天線反射面，實現波束掃描的技術，包括步驟：

①根據工作頻率設計陣列天線1，陣列天線1根據天線增益的要求設計M×N個陣列單元11的陣列口面，M或N為大于1的自然數，陣列天線1通過支架用緊固件安裝在天線平臺上，輻射波束指向反射鏡面2。本發明陣列天線1的組陣結構為矩形陣、或圓形陣、或錐削分布陣、或不等間距分布的矩形陣、或不等間距分布的錐削分布陣。本發明陣列單元11的單元構成為微帶天線、或波導形式的天線、或縫隙天線、或喇叭天線、或振子形式的天線。