[發(fā)明專利]一種ku/ka雙頻平板天線及其在便攜式即時(shí)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210198960.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN102709689A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛麗麗;唐文成;楊猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東國(guó)威衛(wèi)星通信有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q5/01;H01Q13/10;H01Q15/24;H04B7/185
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種ku/ka雙頻平板天線及其在便攜式即時(shí)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用，屬于移動(dòng)衛(wèi)星通信的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)幅員遼闊，通信水平和覆蓋還沒有到位，尤其在分布遼闊的油田、礦區(qū)、金融系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、民航系統(tǒng)、邊防、海島、部隊(duì)等比較偏遠(yuǎn)地區(qū)，傳統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)并不一定能夠完全的覆蓋。所以在面對(duì)災(zāi)害等突發(fā)事件時(shí)，怎樣實(shí)現(xiàn)便攜、即時(shí)的通訊成為我們的必須要面對(duì)的技術(shù)問題。

針對(duì)便攜的特點(diǎn)，本領(lǐng)域中的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)常采用平板天線進(jìn)行通訊：平板天線因具有體積小、通信方便等特點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用于衛(wèi)星通信領(lǐng)域。

例如中國(guó)專利CN2473765公開了一種接收衛(wèi)星直播信號(hào)的平板天線，其包括一個(gè)天線托盤,位于天線托盤上有慢波材料介質(zhì)層和縫隙陣金屬板,縫隙陣金屬板有規(guī)則分布的縫隙陣,天線托盤下方中部有將接收到的衛(wèi)星直播信號(hào)降頻放大并輸出的高頻頭,縫隙陣金屬板上面還有將入射的線極化信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)旋向的圓極化信號(hào)的變極化裝置。中國(guó)專利CN201130714公開了超薄斜波束平板天線，天線饋電部分采用分支波導(dǎo)波導(dǎo)功分器形式,同時(shí)輻射單元采用漏波天線形式,在實(shí)現(xiàn)天線波束傾斜的同時(shí),保證了天線的匹配帶寬和輻射效率,研制出了一種小型化高增益線極化平板天線。中國(guó)專利CN?102110902A公開了一種圓極化平板天線，其包括輻射層、饋電網(wǎng)絡(luò),輻射層上設(shè)有輻射器,饋電網(wǎng)絡(luò)為線極化平板天線的饋電網(wǎng)絡(luò),輻射器向內(nèi)的一端為縫隙,向外的一端為圓孔。輻射器向外的一端設(shè)有十字狀的振子,與縫隙成45°角放置。增益和效率大大提升。中國(guó)專利CN102255138A公開了圓極化波導(dǎo)平板陣列天線，它在由波導(dǎo)饋電網(wǎng)絡(luò)激勵(lì)的矩形開口波導(dǎo)31陣列構(gòu)成的寬帶線極化波導(dǎo)平板陣列天線2上安裝圓極化器1實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的圓極化波接收與發(fā)射能力。所述及的圓極化器1在XY平面上的尺寸與輻射層30完全相同,它由完全相同的兩層用導(dǎo)電油墨絲印有斜“十”字圖案11的介質(zhì)薄膜10與ABS材料制作的介質(zhì)隔框20構(gòu)成。

但是上述專利并不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)ku波段線極化和ka波段圓極化的功能，而且不具有較好的ku/ka饋電網(wǎng)絡(luò)，隔離度較低，因此制約現(xiàn)有的平板天線只能接收ku或ka單一頻段的電磁波。只有拋物面天線才能實(shí)現(xiàn)對(duì)ku/ka雙頻饋線、并實(shí)現(xiàn)ku/ka雙頻接收，但是拋物天線的體積較大，給移動(dòng)衛(wèi)星通信帶來諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種利用諧振腔的駐波特性，實(shí)現(xiàn)高的隔離度、ku波段線極化和ka波段圓極化的ku/ka雙頻平板天線。

本發(fā)明還提供上述平板天線在便攜式即時(shí)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用。

術(shù)語解釋

1.耦合波導(dǎo)：當(dāng)需要一個(gè)波導(dǎo)向另一個(gè)波導(dǎo)傳輸時(shí)，中間起到耦合作用的波導(dǎo)叫做耦合波導(dǎo)。

2.饋電波導(dǎo)：在電磁場(chǎng)傳輸?shù)倪^程中，向器件饋電的波導(dǎo)叫做饋電波導(dǎo)。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：

一種ku/ka雙頻平板天線，其包括依次設(shè)置的ku/ka雙頻輻射器1、ku饋電和ka耦合層2、用于垂直極化的ka饋電層3、極化分離層4和用于水平極化的ka饋電層5；

所述ku/ka雙頻輻射器1和ku饋電和ka耦合層2之間設(shè)置有2排外諧振腔6，每排設(shè)置有2個(gè)外諧振腔，在每個(gè)外諧振腔內(nèi)同軸設(shè)置有1個(gè)內(nèi)諧振腔8，同一排設(shè)置的2個(gè)外諧振腔6分別通過耦合縫10與T形饋電網(wǎng)絡(luò)11的兩端相連，在所述T形饋電網(wǎng)絡(luò)11的另一端設(shè)置有饋電波導(dǎo)12；在所述ku/ka雙頻輻射器1的上表面，且與每個(gè)內(nèi)諧振腔8相對(duì)的位置水平貫通設(shè)置有2個(gè)十字形縫隙，即ka輻射縫9；在ku/ka雙頻輻射器1的上表面，且在外諧振腔6的水平兩端分別貫通設(shè)置有豎直的縫隙，即為ku輻射縫7；在所述ku饋電和ka耦合層2上設(shè)置有與內(nèi)諧振腔8相對(duì)的耦合波導(dǎo)13；

在用于垂直極化的ka饋電層3上設(shè)置有4個(gè)波導(dǎo)14和1個(gè)饋電波導(dǎo)17：所述波導(dǎo)14的位置與所述ku/ka雙頻輻射器1上的內(nèi)諧振腔8的位置相對(duì)應(yīng)；所述波導(dǎo)14通過耦合縫15分別與T形饋電網(wǎng)絡(luò)16的兩端相連接，在T形饋電網(wǎng)絡(luò)16的另一端設(shè)置有饋電波導(dǎo)17；所述T形饋電網(wǎng)絡(luò)16與所述T形饋電網(wǎng)絡(luò)11的設(shè)置方向相差180°；在用于垂直極化的ka饋電層3上還設(shè)置有與所述饋電波導(dǎo)12相對(duì)的饋電波導(dǎo)12-1；