[發(fā)明專利]移動(dòng)衛(wèi)星通信相控陣天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710185414.6
• 申請(qǐng)日: 2007-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN101207235A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路志勇;桑士偉;宋長(zhǎng)宏;劉昕;武偉;趙楠;梁冀生;武偉良;王宇哲;王志偉;楊國棟;牛傳峰;米宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號(hào): H01Q3/30
• 分類號(hào): H01Q3/30;H01Q3/34;H01Q3/32;H01Q3/02;H04B7/00;H04B7/185
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中的一種移動(dòng)衛(wèi)星通信相控陣天線，特別適用于移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)中高性能衛(wèi)星通信天線的制造。

背景技術(shù)

目前在移動(dòng)衛(wèi)星通信通信系統(tǒng)中使用的天線有以下幾種結(jié)構(gòu)形式，在性能上雖各有特點(diǎn)，但均存在某種不足。

1、反射面天線是目前衛(wèi)星通信天線的主要形式，但是其結(jié)構(gòu)體積大、重量重，不便于安裝。由于反射面天線需要兩維機(jī)械跟蹤，在移動(dòng)衛(wèi)星通信使用條件下，其跟蹤速度慢，很難保證跟蹤性能。

2、低輪廓多組陣列天線采用多組陣列方法，實(shí)現(xiàn)低輪廓，各組陣列之間可以進(jìn)行相位調(diào)整，但主要缺點(diǎn)有：天線效率低、電氣性能差；跟蹤速度慢；長(zhǎng)時(shí)間丟失信號(hào)后，不能很快恢復(fù)；使用壽命短，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種采用一維相控陣掃描天線的形式、非平面陣列形式結(jié)構(gòu)構(gòu)成的移動(dòng)衛(wèi)星通信相控陣天線，并且本發(fā)明還具有跟蹤速度快、電氣性能好、輪廓低、可靠性高等特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明包括接收陣列1、發(fā)射陣列2、饋電網(wǎng)絡(luò)3、接收射頻組件4、發(fā)射射頻組件5、伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6、天線座7，所述的接收陣列1或發(fā)射陣列2由M層的子陣列8構(gòu)成，M層的子陣列8疊成排列安裝，每層的子陣列8由N個(gè)天線單元9構(gòu)成，其中M、N為自然數(shù)，N個(gè)天線單元9設(shè)置在每層的子陣列8的平板上，子陣列8的平板安裝在饋電網(wǎng)絡(luò)3上，天線單元9的饋電端口與饋電網(wǎng)絡(luò)3的輸入或輸出端口連接，天線單元9進(jìn)行信號(hào)的接收與發(fā)射，饋電網(wǎng)絡(luò)3將天線單元9接收或發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行合路或分路；所述的饋電網(wǎng)絡(luò)3分別與接收射頻組件4、發(fā)射射頻組件5連接，其將合路信號(hào)輸入到接收射頻組件4或接收發(fā)射射頻組件5輸出的分路信號(hào)；接收射頻組件4、發(fā)射射頻組件5分別通過電纜與接收或發(fā)射設(shè)備連接；接收射頻組件4輸出的跟蹤信號(hào)與伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6連接，伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6輸出的控制信號(hào)與接收射頻組件4、發(fā)射射頻組件5連接，由伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6進(jìn)行跟蹤控制；饋電網(wǎng)絡(luò)3、接收射頻組件4、發(fā)射射頻組件5、伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6安裝在天線座7上，天線座7固定在載體上，進(jìn)行方位轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明接收陣列1或發(fā)射陣列2采用非平面陣列形式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，接收陣列1或發(fā)射陣列2由M層的子陣列8構(gòu)成，M層的子陣列8法向與水平面夾角為α，α根據(jù)俯仰面的波束掃描范圍確定；每層的子陣列8由N個(gè)天線單元9構(gòu)成，天線單元9為具有兩個(gè)極化正交端口的雙線極化單元。

本發(fā)明饋電網(wǎng)絡(luò)3接收時(shí)由微帶合路器10-1至10-P、低噪放電路11-1至11-P、合路器12組成，P為大于1的自然數(shù)，微帶合路器10-1至10-P的輸入端與天線單元9連接，其輸出端分別串接低噪放電路11-1至11-P后與合路器12連接，合路器12輸出端與接收射頻組件4連接；所述的微帶合路器10將天線單元9輸入的信號(hào)進(jìn)行合路后輸入低噪放電路11，低噪放電路11將合路信號(hào)放大后輸入至合路器12，合路器12將低噪放電路11輸出信號(hào)合路后輸出至接收射頻組件4；所述的饋電網(wǎng)絡(luò)3發(fā)射時(shí)由分路器構(gòu)成，分路器輸入端與發(fā)射射頻組件5連接，分路器輸出端與天線單元9連接，分路器將發(fā)射射頻組件5輸入的信號(hào)分路后輸入至天線單元9。

本發(fā)明接收射頻組件4由極化調(diào)整模塊13-1至13-L、接收移相模塊14-1至14-L、合路下變頻模塊15-1、15-2、跟蹤網(wǎng)絡(luò)16組成，L為大于1的自然數(shù)，所述的極化調(diào)整模塊13的垂直極化分量輸入端與水平極化分量輸入端分別與饋電網(wǎng)絡(luò)3連接，極化調(diào)整模塊13-1至13-L的輸出端分別串接接收移相模塊14-1至14-L后與合路下變頻模塊15-1或15-2的輸入端連接，合路下變頻模塊15-1或15-2的輸出端與跟蹤網(wǎng)絡(luò)16輸入端連接，跟蹤網(wǎng)絡(luò)16一路輸出接收信號(hào)通過接收電纜與接收設(shè)備連接，另一路輸出跟蹤信號(hào)與伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6連接；所述的極化調(diào)整模塊13將饋電網(wǎng)絡(luò)3輸入的垂直極化分量與水平極化分量根據(jù)伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6輸出的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使接收陣列1進(jìn)行自動(dòng)極化調(diào)整，極化調(diào)整模塊13調(diào)整后的信號(hào)輸入接收移相模塊14，接收移相模塊14根據(jù)伺服跟蹤及波束控制系統(tǒng)6輸出的控制信號(hào)進(jìn)行移相，將移相后的信號(hào)輸入至合路下變頻模塊15-1或15-2，合路下變頻模塊15將接收移相模塊14-1至14-L的輸入信號(hào)進(jìn)行合路及下變頻后輸入至跟蹤網(wǎng)絡(luò)16，跟蹤網(wǎng)絡(luò)16一路輸出接收信號(hào)，另一路輸出跟蹤信號(hào)。