[实用新型]一种Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线

说明书

技术领域

本实用新型属于微波通信领域，涉及一种Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线，应用于星载多波束天线系统中。

背景技术

随着卫星通信事业的快速发展，多波束天线因其通信容量大、波束在轨重构能力强得到了越来越广泛的重视及应用。近年来，在一些抗干扰通信卫星上，出现了发射采用单波束、接收采用多波束，并要求收发服务区一致的总体要求；同时，为了提高卫星平台的利用率，又要求使用一副天线来实现以上功能。传统的设计采用将发射馈源和接收馈源阵分置于副反射器的两侧来实现收发共用主反射器，但该设计的缺点是当天线方向图要求为特殊形状时，往往在发射频段无法满足要求。因此，需要提出一种天线方案，将多馈源格里高利双反射面天线与单馈源赋形格里高利双反射面天线相结合，使收发共用一个主反射器，同时实现收发服务区相一致。

发明内容

本实用新型的技术解决问题：突破了将多馈源格里高利双反射面天线与单馈源赋形格里高利双反射面天线相结合为一副天线的难题，使收发共用一个主反射器，同时实现了收发服务区相一致。

本实用新型的技术解决方案：一种Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线，包括主反射器、馈源组件和天线塔；还包括副反射器组件，所述的副反射器组件由前副反射器、后副反射器使用介质支撑环前后叠加组成；前副反射器为标准椭球面反射器，后副反射器为根据方向图要求进行赋形的椭球面反射器，主反射器为标准椭球面反射器；前副反射器与后副反射器共用一个焦点，该焦点同时也是主反射器的焦点。

所述的后副反射器由碳纤维铝蜂窝材料构成。

介质支撑环由Kevlar-纸蜂窝材料构成。

前副反射器由透波材料配合周期性频率选择单元构成。

所述的馈源组件包括发射馈源、接收馈源阵和介质支撑；发射馈源、接收馈源阵通过介质支撑安装在天线塔上；发射馈源置于后副反射器的椭球焦点上，接收馈源阵置于前副反射器的椭球焦点上，上述两个焦点沿反射器x轴排列。

所述的发射馈源为纵向槽波纹喇叭，内腔轮廓采用正弦平方曲线赋形，接收馈源阵为10个完全相同的Potter光壁喇叭。

所述的发射馈源与接收馈源阵的馈源口面平齐。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

1.将多馈源格里高利双反射面天线与单馈源赋形格里高利双反射面天线相结合，使两副天线集成为一副天线，极大地提高了卫星平台的利用率，减轻了载荷重量，具有很强的竞争力。

2.副反射器对接收频段电磁波只进行一次反射，可以较好地保证接收多波束之间的相位关系。

3.馈源组件的布局较为紧凑，便于主反射器根部安装机构，实现天线的全球扫描功能。

4.收发服务区相一致，完全可以满足卫星用户的通信需求。

附图说明

图1为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线的结构组成示意图；

图2为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线的副反射器组件的组成示意图；

图3为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线的馈源组件的组成示意图；

图4为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线的电气设计原理图；

图5为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线在发射频段中心频点的仿真方向图；

图6为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线在发射频段中心频点的实测方向图；

图7为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线在接收频段中心频点的仿真合成波束方向图；

图8为本实用新型的Ka频段收发共用的多馈源赋形双反射面天线在接收频段中心频点的实测合成波束方向图；

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型由副反射器组件1、主反射器2、馈源组件3和天线塔4组成。天线塔4的两端分别与副反射器组件1和馈源组件3相连，保证整个天线的力学性能。本实用新型将多馈源格里高利双反射面天线与单馈源赋形格里高利双反射面天线相结合，使收发共用一个主反射器，并实现在收发频段具有相同的方向图。