[实用新型]应用于高速动中通系统的低剖面相控阵天线装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种应用于高速动中通系统的低剖面相控阵天线装置。

背景技术

动中通是“移动中的卫星地面站通信系统”的简称。通过动中通系统，车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时接收卫星信号的平台；系统能不间断地传递语音、数据、图像等多媒体信息，可满足各类军民用应急通信和移动条件下的多媒体传输的需要。

卫星通信技术由于不受地形地貌及地球球面影响，所以可实现长距和广域的通信传输，但卫星链路由于路径损耗大，通常需要采用高增益的抛面面天线才能有效保证稳定、不间断的通信实现，例如鞭状、内置等天线由于本身增益太低，仅适于形如GPS手持类低速或固定终端，且受天气及环境影响较大。传统的抛面物天线体积大、笨重、环境适应性差，在移动载体、特别是高速平台的应用受到很大限制。解决同步卫星动中通系统天线的应用问题，其中一个关键就在于降低天线在载体运动情况下的工作截面，这样才能使天线适应安装环境。于是低剖面天线成为高速平台卫星通信应用的首选；但绝大多数该类型天线的专利都基于平面或近似平面的形式，从而使天线背面和侧面都存在大面积的阴影区域，故而采用这类天线的高速平台，一方面在若干应用的情形下、风阻系数较大，另一方面该类设计实际上只能相当于一个与卫星交互通信传输的卫星终端平台，也即这些平台只是都是卫星通信、它们之间的通信多必须通过卫星转接，这样卫星就为星形网络结构核心节点，故可靠性要求极高、工作压力也极大，很少能成为高速平台之间可以多方向、相互交互通信传输的卫星中继平台。本方案提供一种应用于高速动中通系统低剖面天线阵，将使采用本类天线的高速多个平台之间交互通信直接通过平台本身，无需卫星中转，让平台自己变身为一个子卫星、即实现了卫星终端和卫星中继双重身份的应用。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种应用于高速动中通系统的低剖面相控阵天线装置，通过第一天线单元组和第二天线单元组共十六个天线单元使本天线装置具备立体球形360°全方向、高增益交互双向通信功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种应用于高速动中通系统的低剖面相控阵天线装置，包括天线结构件和椭球形的天线外罩，天线外罩套设在天线结构件外，天线结构件包括位于天线结构件顶部的第一天线单元组和位于部的第二天线单元组，第一天线单元组和第二天线单元组均由八个天线单元组成，八个天线单元均匀分布在环形平面内，且相邻两个天线单元的水平夹角为45°，天线装置可以向水平360°全方位来进行天线增益的信号辐射；第一天线单元组和第二天线单元组各八个天线单元在垂直面上按4种不同角度分布，且相对应的两个天线单元的角度相差90°左右，天线装置可以向垂直360°全方位来进行天线增益的信号辐射。

其中，每个天线单元包括单个定向天线和辐射腔，所述单个定向天线包括绝缘介质和缠绕在绝缘介质外表面上的馈源。

其中，所述馈源为合金铜质的螺旋弹簧状，所述绝缘介质用于支撑馈源且呈圆柱形。

其中，该装置底部上安装有第一射频接口、第二射频接口和电源数据接口，所述天线结构件还包括上底座和下底座，所述上底座和下底座上安装有散热器，所述下底座上的散热器上安装有固定支撑杆，射频走线、数据走线和电源走线固定在固定支撑杆内壁上。

其中，所述天线结构件设有一内腔，所述内腔的内壁上固定安装有功分器组、功放组、低噪放组、双工器组和一分八开关组。

其中，所述功分器组包括第一功分器和第二功分器，所述功放组包括第一功放和第二功放，所述低噪放组包括第一低噪放和第二低噪放，所述双工器组包括第一双工器和第二双工器，所述一分八开关组包括第一一分八开关和第二一分八开关；所述第一功分器上设有信号输入端用于接收平台前级信号，所述第一功分器的输出端分别通过第一功放和第二功放与第一双工器和第二双工器连接，所述第一双工器与第一一分八开关交互连接，且第一一分八开关与第一天线单元组的八个天线单元电连接，所述第一双工器通过第一低噪放与第二功分器连接，所述第二双工器通过第二低噪放与第二功分器连接；且第二双工器与第二一分八开关交互连接，所述第二一分八开关与第二天线单元组的八个天线单元电连接。