[发明专利]星载共形测控天线

说明书

本发明公开了一种星载共形测控天线，包括天线盖板、天线振子、馈电网络和结构主体，天线盖板与结构主体的侧壁固定形成封闭腔体，天线振子、馈电网络固定于封闭腔体内，天线盖板为抗辐照透波盖板；天线振子由四个折弯振子组成，四个折弯振子的安装位置呈轴对称均匀排列，折弯振子通过同轴结构与馈电网络相连。本发明提出的技术方案与微带测控天线相比，具有工作带宽宽、辐射效率高、极化纯度高、波束宽度大、低仰角增益高，寿命长等优点；与传统四臂螺旋测控天线相比，具有天线高度低、嵌入式共形设计，结构牢固、易于生产加工等优点。

技术领域

本发明属于通信天线技术领域，涉及一种共形测控天线，具体涉及一种嵌入式星载共形测控天线。

背景技术

卫星天线中为了保证测控天线的宽方向图覆盖范围，通常天线都突出卫星表面，甚至通过增加底座使得天线高出卫星表面。在工程实践中，某些卫星要求测控天线隐形，突出或高出卫星表面的测控天线无法满足隐形的要求，因此需要提出一种技术方案，以使卫星测控天线嵌入到星体表面以内。如果直接把现有的测控天线埋入卫星内部，天线方向图会变差，无法满足测控通信的要求。

因此，为了满足天线共形和保证天线方向图，本发明提出了一种嵌入式四臂振子天线，该天线采用变形的四臂螺旋天线形式，实现天线的完全嵌入，在满足共形的前提下，达到了宽方向图覆盖。

发明内容

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种星载共形测控天线，包括天线盖板、天线振子、馈电网络、结构主体，天线盖板与结构主体的侧壁固定形成封闭腔体，天线振子、馈电网络固定于封闭腔体内，天线盖板为抗辐照透波盖板；天线振子由四个折弯振子组成，四个折弯振子的安装位置呈轴对称均匀排列，折弯振子通过同轴结构与馈电网络相连，四个折弯振子接收信号时，形成相位依次相差90度信号通过同轴结构内导体传送至馈电网络；馈电网络将输入的信号等功率分为四路信号，四路信号相位依次相差90度，四路信号通过同轴结构内导体由馈电网络传送至四个折弯振子。

优选地，在折弯振子的弯折处设置短路支持柱，短路支持柱通过螺钉与结构主体相固定。

优选地，折弯振子弯折处为弯折90°，折弯振子从弯折处至末端与水平面呈20°。

优选地，折弯振子的长度为所需工作频率对应波长的1/4，四个折弯振子呈螺旋状排列；四个折弯振子逆时针排列，以使天线具有左旋圆极化辐射特性；或四个折弯振子顺时针排列，以使天线具有右旋圆极化辐射特性。

优选地，馈电网络由抗辐照介质基板制作而成；馈电网络包括一分四正交功分网络、四个馈电端口和射频地；一分四正交功分网络由印制在介质基板上的微带线及焊接元器件组成，将输入信号等幅度、依次相差90度输出至馈电网络四个端口，依次相差90度的相位差顺序根据天线圆极化旋向确定；射频地为馈电网络的信号地，射频地连通结构主体与天线振子。

优选地，一分四正交功分网络通过不等长功分器实现；射频地通过在抗辐照介质基板的下底面整面覆铜实现；在馈电端口处设置馈电金属化通孔，用于焊装同轴结构内导体。

进一步地，结构主体的侧壁围绕在天线振子四周，以隔绝隐身材质对天线方向图的影响。

优选地，天线盖板与结构主体的侧壁通过螺钉固定，天线盖板与天线振子间距为1mm。

优选地，天线振子和结构主体为金属材料，馈电网络的抗辐照介质基板为高介电常数的板材。

优选地，天线振子和结构主体选择铝或铝合金，馈电网络的抗辐照介质基板采用高频陶瓷复合材料。

本发明的有益效果如下：

本发明提出的星载共形测控天线与微带测控天线相比，具有工作带宽宽、辐射效率高、极化纯度高、波束宽度大、低仰角增益高，寿命长等优点；与传统四臂螺旋测控天线相比，具有天线高度低、嵌入式共形设计，结构牢固、易于生产加工等优点。