[发明专利]一种空间探测用Vivaldi宽带天线阵列系统

说明书

本发明涉及一种空间探测用Vivaldi宽带天线阵列系统，该系统包括馈电网络和Vivaldi天线阵列；所述馈电网络包括功分器；所述Vivaldi天线阵列包括多个Vivaldi天线单元；所述功分器具有与Vivaldi天线单元个数相匹配的输出端口；所述功分器的输出端口与Vivaldi天线单元一一对应连接。本发明通过对Vivaldi天线单元进行边缘开槽处理，降低了天线的最低工作频率，展宽了天线工作带宽；同时采用开设有V型槽的指数渐变型T型功分器对Vivaldi天线阵列进行馈电，有效降低了馈电网络的回波损耗；同时减小了能量传输中产生的高阶模和杂散场，有利于对天线形成了更加有效的馈电，提高天线的增益。

技术领域

本发明涉及空间探测技术领域，具体涉及一种空间探测用Vivaldi宽带天线阵列系统。

背景技术

随着深空探测技术的发展，其主要观测设备，射电望远镜的接收灵敏度不断提高，所观测的频率已从MHz上升到GHz。其中1-2GHz频段包含羟基脉泽，中性氢谱线，脉冲星等丰富的天文信息。然而随着现代通信的发展，各种通信业务对频谱资源的要求越来越高，无线电频谱资源越来越紧张。其中主要工作频段集中在1-2GHz的移动通信对射电天文观测产生了较大的干扰。因此目前亟需通过相关技术解决射电望远镜在1-2GHz所受到的电磁干扰的问题，降低天线的回波损耗，提升射电望远镜1-2GHz观测能力。而提升射电望远镜观测能力的关键一步是提升其相控阵馈源的性能，所以研究如何提升1-2GHz相控阵馈源的接收性能具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空间探测用Vivaldi宽带天线阵列系统，该宽带阵列系统能够有效降低回波损耗，减小能量传输中产生的高阶模和杂散场，能够对天线形成更加有效的馈电，提高天线的增益。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种空间探测用Vivaldi宽带天线阵列系统，包括：

馈电网络和Vivaldi天线阵列；

其中，所述馈电网络包括：功分器；

所述Vivaldi天线阵列包括：多个Vivaldi天线单元；

所述功分器具有与所述Vivaldi天线单元个数相匹配的输出端口；

所述功分器的输出端口与所述Vivaldi天线单元一一对应连接。

可选的，所述Vivaldi天线单元包括：辐射部分和馈电部分；

所述辐射部分包括：指数渐变槽线；

所述馈电部分包括：扇形微带线和圆形谐振腔；

所述指数渐变槽线的外边缘上均匀开设有多个矩形波纹槽。

可选的，所述矩形波纹槽的宽度为1.13mm，相邻两个所述矩形波纹槽之间的间隔为1.07mm，所述矩形波纹槽的长度为17.75mm。

可选的，所述功分器为指数渐变T型功分器；所述指数渐变T型功分器为宽带一分四功分器。

可选的，所述宽带一分四功分器包括：阻抗变换器和a，c，d，e，f，g，h，I，k，l，m，n，p段微带线；

其中，所述a段微带线为所述功分器的输入端微带线；

所述c，d，e和f段微带线为一分二等幅同相输出微带线；

所述g，h，I，k，l，m，n和p段微带线为一分为四等幅同相输出微带线；