[发明专利]C波段星载有源相控阵SAR天线

说明书

本发明提出一种C波段星载有源相控阵SAR天线，包括：波导辐射阵面，用于辐射或接收射频信号；TR组件，用于根据选通控制信号在发射通道和接收通道中切换选通；延时组件，根据延时控制信号对天线接收和发射的射频信号进行延时补偿；激励器板，用以所述TR组件供电和提供选通控制信号、及为所述延时组件供电和提供延时控制信号；阵面电源，为所述激励器板供电，通过激励器板给TR组件和延时组件供电；及射频功分器；所述波导辐射阵面呈板面状，且作为背板安装结构；TR组件、延时组件、激励器板、阵面电源和射频功分器平铺地安装于波导辐射阵面的背面。结构紧凑、重量轻、成本小，有效地解决了星载SAR天线在轻小敏捷卫星平台应用的问题。

技术领域

本发明涉及星载有源相控阵天线技术，尤其涉及一种用于卫星SAR成像天线系统的C波段低剖面轻量化天线。

背景技术

C波段，是频率从4.0-8.0GHz的一段频带，作为通信卫星下行传输信号的频段。在卫星电视广播和各类小型卫星地面站应用中，该频段首先被采用且一直被广泛使用。合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。

目前，在轨或在研的星载相控阵SAR天线系统集成度不高，模块功能单一。波导辐射阵面仅作为天线模块，其他的各个部件、模块、组件等都单独固定在安装结构上，而且整个剖面增加了一个安装结构的厚度。同时，各个组件与波导辐射阵面之间增加了一层热管，通过热管来散热。这使得整体天线剖面较厚且相应重量较大，需要较大的卫星来承载，成本极高，尤其无法满足未来轻小卫星和快速响应卫星对载荷的轻量化要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种C波段星载有源相控阵SAR天线，结构紧凑、重量轻、成本小，有效地解决了星载SAR天线在轻小敏捷卫星平台应用的问题。

为解决上述问题，本发明提出一种C波段星载有源相控阵SAR天线，包括：波导辐射阵面，用于辐射或接收射频信号；TR组件，用于根据选通控制信号在发射通道和接收通道中切换选通，以在发射通道下对射频信号进行配相和功率放大后传输至波导辐射阵面；延时组件，与所述TR组件通过射频网络连接，根据延时控制信号对天线接收和发射的射频信号进行延时补偿；激励器板，用以所述TR组件供电和提供选通控制信号、及为所述延时组件供电和提供延时控制信号；阵面电源，为所述激励器板供电，通过激励器板给TR组件和延时组件供电；及射频功分器，分口连接延时组件，总口连接舱内射频收发机；

所述波导辐射阵面呈板面状，且作为所述TR组件、延时组件、激励器板、阵面电源和射频功分器的背板安装结构；所述TR组件、延时组件、激励器板、阵面电源和射频功分器平铺地安装于所述波导辐射阵面的背面。

根据本发明的一个实施例，所述TR组件、延时组件、激励器板、阵面电源和射频功分器的发射面与所述波导辐射阵面的背面直接贴合，以将所述波导辐射阵面作为热沉。

根据本发明的一个实施例，所述波导辐射阵面中的每根脊波导的波导脊内灌封相变材料，以改善波导辐射阵面作为热沉的热容量。

根据本发明的一个实施例，还包括板载转接板，平铺形成于所述波导辐射阵面的背面；所述TR组件位于所述板载转接板的一旁，从所述板载转接板的侧边插接所述板载转接板，以实现与所述波导辐射阵面的直插互连。

根据本发明的一个实施例，延时组件还与所述TR组件通过定标网络连接；还包括定标功分器，分口通过定标网络连接延时组件，总口连接舱内射频收发机，合成一路定标信号以对接收的射频信号定标。

根据本发明的一个实施例，所述激励器板为多层集成板，所述射频网络与定标网络均集成在所述激励器板上。

根据本发明的一个实施例，所述TR组件以直插的方式连接所述激励器板且与所述射频网络、定标网络电连接。