[發明專利]一種基于鏡像子陣列的衛星陣列天線

有效

• 申請號: 202010044386.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111224229B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王浩;冉立新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/50;H01Q21/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種基于鏡像子陣列的衛星陣列天線，其特征在于：天線的極化形式為雙線極化且工作在Ku頻段，主要由四個全銅結構的小型子陣列(1、2、3、4)以2×2矩形陣列形式緊密排布構成，矩形陣列一個方向上的相鄰子陣列(1、2)、(3、4)之間互為鏡像對稱，矩陣陣列另一個相垂直方向上的相鄰子陣列(1、3)、(2、4)布置相同且互為平移復制關系；

每個子陣列由16個輻射單元以4×4的形式排布而成，16個輻射單元之間均通過同一饋電網絡連接，每個輻射單元包括輻射外腔體(5)和輻射內腔體(6)，輻射內腔體固定設置于輻射外腔體的底面，多個輻射單元的輻射外腔體集成為同一個；輻射內腔體的一側側表面設置為階梯式表面結構(7)，多個輻射單元的輻射內腔體的階梯式表面結構設置于同一側；饋電網絡主要由兩個含多個圓柱導體內芯的第一方型同軸(10)和第二方型同軸(11)構成，第一方型同軸(10)和第二方型同軸(11)結構均為緊密嵌套式結構，第一方型同軸(10)為水平極化功分饋電結構，第二方型同軸(11)為垂直極化功分饋電結構；第一方型同軸(10)和第二方型同軸(11)均按照自底而上四級功分結構設計，第一方型同軸(10)的每一級功分處均位于第二方型同軸(11)的同一級功分處的上層；第一方型同軸(10)和第二方型同軸(11)內部均有由180和220個長度及內徑不等的圓柱導體內芯沿軸線方向連接而成的匹配功分結構(12、13)，圓柱導體內芯與第一方型同軸(10)或第二方型同軸(11)內壁間由環形特氟龍結構進行固定，不同圓柱導體內芯長度及內徑不相等使得不同圓柱導體內芯之間的阻抗不同；第一方型同軸(10)連接到輻射單元的輻射內腔體下側，第二方型同軸(11)連接到輻射單元外側的饋電腔(14)；第一方型同軸(10)和第二方型同軸(11)的饋電端口均位于整體結構的底部，準TEM波從饋電端口輸入，沿圓柱導體內芯從底部向上沿匹配功分結構(12、13)傳輸直到輻射單元內部；

所述的饋電網絡包括水平極化饋電端口(15)和垂直極化饋電端口(16)，互為鏡像對稱的子陣列的水平極化饋電端口(15)饋電反相，互為鏡像對稱的子陣列的垂直極化饋電端口(16)饋電同相。

2.根據權利要求1所述的一種基于鏡像子陣列的衛星陣列天線，其特征在于：所述的階梯式表面結構包含四個尺寸互不相同的階梯。

3.根據權利要求1所述的一種基于鏡像子陣列的衛星陣列天線，其特征在于：所述饋電網絡除固定需要的環形特氟龍結構(17)外均為全銅結構。

4.根據權利要求1所述的一種基于鏡像子陣列的衛星陣列天線，其特征在于：所述第一方型同軸(10)對輻射單元在位于階梯式表面結構的對稱側的側壁采用探針(8)對輻射單元饋電，并且所述第二方型同軸(11)對輻射單元在位于階梯式表面結構的對稱側的饋電腔(14)內采用探針(9)對輻射單元饋電。