[发明专利]用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线

说明书

本发明涉及一种用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线，包括天线罩、天线阵列、TR组件、安装框架、馈电网络、波控电源板、组合导航等部分，用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线，通过一部共口径相控阵天线完成卫星气象广播数据接收和风廓线雷达信号收发，二者可同时进行，互不干扰。采多功能相控阵天线以接收我国自主气象卫星为主，接收国外气象卫星为辅；用于风廓线测量的信号发射功率不低于2kW，满足边界层风廓线探测需求。

技术领域

本发明涉及天线领域，具体涉及一种用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线。

背景技术

高机动伴随式气象保障是抢险救灾、专机护航、信息化作战等的有力保证，此类设备多采用车辆、舰船为平台，集成多种气象观测系统，可综合地基、空基、天基观测的气象水文信息。随着气象保障对探测要素需求的增加，车辆、舰船等平台安装的设备越来越多，安装位置非常拥挤，电磁环境更加复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线，通过一部共口径相控阵天线完成卫星气象广播数据接收和风廓线雷达信号收发，二者可同时进行，互不干扰。采多功能相控阵天线以接收我国自主气象卫星为主，接收国外气象卫星为辅；用于风廓线测量的信号发射功率不低于2kW，满足边界层风廓线探测需求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于卫星广播数据接收与风廓线测量的多功能相控阵天线，包括：

由天线单元按照矩阵排列组成的天线阵列，每个天线单元包括L1和L2两个频段，其中L1频段用于接收卫星信号，L2频段用于风廓线测量信号收发；

由L1波段双极化接收通道和L2波段水平极化收发通道组成的TR组件，L2波段水平极化收发通道由一个接收通道和一个发射通道组成，该接收通道和发射通道通过环形器相连，环形器通过L1与L2波段的双工器与天线阵列连接；L1波段垂直极化接收通道与天线阵列连接，L1波段水平极化接收通道通过L1与L2波段的双工器与天线阵列连接；

馈电网络，包括发射馈电网络和接收馈电网络，是组件收发信号合成通道，用于将TR组件中的L1波段E极化、H极化分别合成后，通过极化跟踪模块实现线极化跟踪，同时将L2波段接收合成后形成接收通道，将L2波段发射合成后形成发射通道；

以及用于将外部输入的AC电压转变为DC电压的电源单元，卫星信号接收与风廓线测量信号收发独立工作、互补干扰，两个天线波束可以同时存在；

L1波段水平极化接收通道增加有抗干扰模组，L2波段水平极化发射通道也增加有抗干扰模组。

进一步的，所述天线单元采用双频段设计，天线形式为微带天线，采用双层贴片拓宽工作带宽；

一个天线阵列中包含116个天线单元，对于L2频段，天线通过馈电网络对不同天线单元的辐射功率进行泰勒加权，实现发射的低副瓣。

进一步的，所述L1波段双极化接收通道由两个L1波段接收通道组成，每个接收通道由依次连接的滤波器、限幅低噪声放大器、低噪声放大器、数控衰减器、数控移相器以及相应连接器、控制电路组成。

进一步的，所述L2波段水平极化收发通道中：

发射通道由依次连接的驱动放大器、数控移相器、数控衰减器、驱动放大器、功率放大器、耦合器以及相应的连接器、控制电路组成；

接收通道由依次连接的限幅低噪声放大器、低噪声放大器、数控衰减器、数控移相器以及相应连接器、控制电路组成。