[發明專利]一種X波段星載數傳天線

在審

• 申請號: 201710260598.1
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN106921037A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 王劍;賀連星;李世舉;梁廣;尹增山
• 申請（專利權）人: 上海微小衛星工程中心
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q15/14;H01Q19/10;H01Q1/28
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙)31312
• 代理人: 李陽

技術領域

本發明涉及星載天線領域，特別涉及一種X波段星載數傳天線。

背景技術

數傳天線是衛星天線的重要組成部分，當衛星進入地面接收站境內(即可視弧段以內)時，數傳分系統通過高速數據接口將存儲器中的數據取出，由數傳發射機完成信道編碼，組成數據傳輸幀，對信號進行載波調制、功率放大后，經過數傳天線，把衛星有效載荷采集的數據傳輸給地面接收站。

目前，衛星朝著低成本、小型化、輕量化及一箭多星的態勢在發展，對星上天線的要求勢必也越來越高。傳統的數傳天線一般都采用比較成熟的反射面、或者波導喇叭天線，這類天線的優點是性能穩定，增益高，但相應的造價也十分昂貴，并且輪廓大，重量重，不太適用于微小衛星平臺。

發明內容

本發明解決的問題是現有數傳天線輪廓大、質量重；為解決所述問題，本發明提供一種一種X波段星載數傳天線。

本發明提供的一種X波段星載數傳天線，包括：天線罩、上層輻射貼片單元、下層饋電網絡、金屬反射板；位于上層輻射貼片單元和下層饋電網絡之間的中間耦合饋線單元；位于下層饋電網絡與金屬反射板之間的支撐蜂窩介質；所述一種X波段星載數傳天線為平面結構。

進一步，所述上層輻射貼片單元包括：PCB板，貼在所述PCB板上的矩形貼片；所述矩形貼片的材料為銅，所述矩形貼片共16個，組成4х4陣列，相鄰矩形貼片之間的距離為工作波長的045～0.9倍，邊長為工作波長的0.4～0.6倍，沿對角線方向切兩個邊長為5～7mm的直角三角形。

進一步，所述中間耦合饋線單元包括PCB板，和貼在所述PCB板上的z字形銅貼片；所述z字形銅貼片與矩形貼片一一對應，通過饋針連接；所述z字形銅貼片的長度為8～10mm，高度為3～4mm，線寬1mm。

進一步，所述下層饋電網絡包括：PCB板，和貼在所述PCB板上1至16功放網絡，所述1至16功放網絡通過十六個饋針與z字形銅貼片連接，所述1至16功放網絡的材料為銅，銅線的寬度依據微帶線在介質上的四分之一波長阻抗變換關系優化所得。

進一步，所述支撐蜂窩介質采用Nomex芳綸紙蜂窩材料，型號為NRH-3-48。

進一步，所述金屬反射板為航天鋁板，天線罩部分采用航天成熟的聚酰亞胺材料；上層輻射貼片單元的PCB板、中間耦合饋線單元的PCB板、下層饋電網絡的PCB板均采用符合航天應用要求的Roger TMM高頻介質材料。

進一步，上層輻射貼片單元、中間耦合饋線單元和下層饋電網絡之間采用介質螺栓和航天A、B膠連接。

本發明的優點包括：

本發明所提供的一種X波段星載數傳天線為平面結構，最大輪廓為130*130*20mm，重量200g以內，對衛星平臺要求低。

進一步，本發明提供的一種X波段星載數傳天線用于X波段，采用4*4的微帶天線代替傳統的一種X波段星載數傳天線，利用空氣加載，饋電耦合技術提高天線的增益(18.7dBi)和頻帶帶寬(1.75GHz)，并且采用紙蜂窩充當天線和地板的連接介質，滿足星載天線的高可靠度要求，適用于微納衛星平臺。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的結構示意圖。

圖2(a)、(b)分別是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的上層輻射貼片單元的正、反面結構示意圖。

圖3(a)、(b)分別是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的中間耦合饋線單元的正、反面結構示意圖。

圖4(a)、(b)分別是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的下層饋電網絡的正、反面結構示意圖。

圖5是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的回波損耗曲線。

圖6是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的E/H面增益方向圖。

圖7是本發明實施例提供的一種X波段星載數傳天線的E/H面軸比方向圖。

具體實施方式

下文中，結合附圖和實施例對本發明的精神和實質作進一步闡述。