[發(fā)明專(zhuān)利]用于衛(wèi)星通信的雙線極化天線饋源陣列及衛(wèi)星通信天線

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711115592.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107919536B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂萬(wàn)如;季文濤;鄧慶勇;陳士兵;黃金梅;韋聰;徐秀敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥若森智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q21/24
• 分類(lèi)號(hào): H01Q21/24;H01Q19/10;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q1/38;H01Q1/52
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于衛(wèi)星通信的雙線極化天線饋源陣列，陣列由三層上下排布的電路板構(gòu)成：底層電路板為帶金屬地板的微帶反射板，其上設(shè)有若干個(gè)發(fā)射和接收天線饋口；中間層電路板為微帶形式的天線，其正反面均通過(guò)格狀金屬條帶分割成若干個(gè)區(qū)域，正反面的格狀金屬條帶由金屬化通孔相互導(dǎo)通；上層電路板為純介質(zhì)板。本發(fā)明還公開(kāi)了一種采用上述饋源陣列的通信天線。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：饋源陣列結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可方便的應(yīng)用于單、雙反射面的衛(wèi)星通信天線中，實(shí)現(xiàn)天線系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星的小角度、高速、高精度的電子波束掃描和跟蹤。可在實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星高精度跟蹤對(duì)準(zhǔn)的同時(shí)，降低對(duì)伺服系統(tǒng)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的要求，從而降低伺服系統(tǒng)的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微波通信、星地動(dòng)中通領(lǐng)域，更具體涉及一種用于衛(wèi)星通信的雙線極化天線饋源陣列及衛(wèi)星通信天線。

背景技術(shù)

由金屬反射面和饋源組成的天線，主要包括單反射面天線和雙反射面天線兩大類(lèi)，這是基于光學(xué)原理導(dǎo)出的天線形式，廣泛用于微波和波長(zhǎng)更短的波段。第二次世界大戰(zhàn)前后多種單反射面天線開(kāi)始大量使用，到60年代出現(xiàn)了以卡塞格倫天線為代表的雙反射面天線。它們已成為最常用的一類(lèi)微波和毫米波高增益天線，廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、無(wú)線電導(dǎo)航、電子對(duì)抗、遙測(cè)、射電天文和氣象等技術(shù)領(lǐng)域。以衛(wèi)星通信為例，由于增益高和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，反射面天線是通信衛(wèi)星地球站的主要天線形式；由于能制成可展開(kāi)的折傘形結(jié)構(gòu)，它又是宇宙飛船和衛(wèi)星天線的基本形式。至今不但已產(chǎn)生了多種多樣的反射面形式來(lái)滿(mǎn)足不同的需要，同時(shí)也出現(xiàn)了性能優(yōu)良的多種饋源結(jié)構(gòu)。

動(dòng)中通是“移動(dòng)中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱(chēng)。星地“動(dòng)中通”是為了滿(mǎn)足用戶(hù)通過(guò)衛(wèi)星在動(dòng)態(tài)移動(dòng)中傳輸寬帶視頻信息的需求產(chǎn)生的新應(yīng)用，使用固定軌道衛(wèi)星的Ku頻段進(jìn)行移動(dòng)通信傳輸寬帶信息，是一種新興業(yè)務(wù)應(yīng)用。通過(guò)動(dòng)中通系統(tǒng)，車(chē)輛、輪船、飛機(jī)等移動(dòng)的載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可實(shí)時(shí)跟蹤衛(wèi)星等平臺(tái)，不間斷地傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息，可滿(mǎn)足各種軍民用應(yīng)急通信和移動(dòng)條件下的多媒體通信的需要。

目前，“動(dòng)中通”系統(tǒng)主要使用Ku波段與固定軌道衛(wèi)星進(jìn)行通信。根據(jù)國(guó)家2014年發(fā)布的《Ku頻段靜止中使用的車(chē)載衛(wèi)星通信地球站通用技術(shù)要求》、《Ku頻段便攜式衛(wèi)星通信地球站通用技術(shù)要求》等文件要求，Ku波段“動(dòng)中通”系統(tǒng)需由應(yīng)用分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、信道分系統(tǒng)、天線及其控制系統(tǒng)等組成。天線系統(tǒng)需同時(shí)覆蓋上行/下行頻段，其中上行頻段為13.75～14.5GHz，下行頻段10.95～11.75GHz、12.25～12.75GHz，上行和下行頻段的極化為兩正交的線極化。為保證衛(wèi)星與地面移動(dòng)設(shè)備間流暢的通信，系統(tǒng)天線需實(shí)時(shí)指向通信衛(wèi)星。為了避免天線發(fā)射時(shí)對(duì)鄰近衛(wèi)星的干擾，通常需要移動(dòng)設(shè)備在運(yùn)動(dòng)中天線的跟蹤誤差小于0.1°，并且饋源也要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)跟蹤，接收和發(fā)射間的極化隔離度要大于30dB。此外，文件中對(duì)天線的發(fā)射功率、副瓣電平等也提出了相應(yīng)的要求。