[发明专利]一种K/Ka双频段多波束扫描透镜天线

说明书

本发明公开了一种K/Ka双频段多波束扫描透镜天线，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第一馈源天线阵列、第二馈源天线阵列、由至少一个FSS组成的频率选择表面单元、第一金属圆环和第二金属圆环，频率选择表面单元为圆柱形，第一金属圆环套设置在频率选择表面单元的外侧，第一金属圆环的下表面与频率选择表面单元的下表面齐平，第二金属圆环套设置在第二馈源天线阵列的外侧，第二金属圆环的上表面与第二馈源天线阵列的上表面齐平，第一馈源天线阵列位于第一金属圆环和第二金属圆环之间，第一馈源天线阵列的内侧壁与第三透镜的外侧壁贴合；优点是可以同时用于星地链路之间通信和星间链路之间通信，减少卫星的载荷，提高卫星性能。

技术领域

本发明涉及一种多波束扫描透镜天线，尤其是涉及一种K/Ka双频段多波束扫描透镜天线。

背景技术

卫星通信是现代通信的重要手段之一，它具有覆盖范围广、实时快速方便、通信容量大等优点。随着我国经济的发展、军事力量的增强，包括海事、媒体、石油、建筑和航空航天等行业，对卫星通信服务有着越来越强烈的需求。

随着现代社会的发展，用来与卫星通信的地面终端逐渐增多，卫星与地面终端之前形成星地链路。除了大型地面终端站(如车载终端和舰载终端等)以外，大量的小型终端也得到了广泛的使用。这些小型终端的功率一般较小，要与卫星之间建立可靠的星地链路，就需要卫星提供较大的辐射功率。多波束扫描透镜天线具有波束窄、宽频带、宽角范围内多波束扫描且馈电网络简单等特性，目前国际上的大型卫星系统均采用了多波束扫描透镜天线来实现与地面终端之间的通讯。多波束扫描透镜天线采用大量的窄点波束代替全球波束，可以显著提高卫星天线增益，加大卫星向地球上用户的有效全向辐射功率。

卫星与卫星之间形成星间链路，天线是实现星间链路测距与通信的关键设备之一。为了提高星间链路之间信号传输质量并减少干扰，星间链路所使用的天线应具备高增益、窄波束和宽扫描等特点。特别是对于像卫星导航这样的多卫星系统，一颗卫星要与多颗卫星建立可靠的星间链路，且未来星间链路将采用Ka频段或更高频段，以获得更大带宽和信道容量。在Ka频段，多波束扫描透镜天线的尺寸和重量相比微波频段大大减小，而且工作频带宽、波束窄、副瓣低，目前，星间链路也主要通过多波束扫描透镜天线来实现通讯。

对于多波束扫描透镜天线来说，其频率越高，信号的衰减就越强，尤其在大气中衰减更严重，而在太空中，没有大气的作用，信号的衰减自然要比大气中小很多。由此，星地链路之间通信采用的多波束扫描透镜天线的频率要低于星间链路之间通信采用的多波束扫描透镜天线的频率。现有的多波束扫描透镜天线或者单独适用于星地链路之间通信，或者单独适用于星间链路之间通信，星地链路之间通信和星间链路之间通信必须要分别配置不同频率规格的多波束扫描透镜天线来实现，由此导致了通信成本的增加，且增加卫星的载荷，对卫星的性能造成不良影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以同时用于星地链路之间通信和星间链路之间通信，减少卫星的载荷，提高卫星性能的K/Ka双频段多波束扫描透镜天线。