[发明专利]L波段收发共用星载天线

说明书

本发明公开了L波段收发共用星载天线，解决了现有的天线在宽带、轴比和低剖面上难以同时满足的问题。本发明包括辐射体、介质板和地板，所述介质板和所述地板通过支撑柱连接，所述辐射体和地板之间通过同轴馈线连接，所述辐射体包括上层振子贴片和下层振子贴片，所述上层振子贴片设置在所述介质板的上表面，所述下层振子贴片设置在所述介质板的下表面，所述上层振子贴片的两个振子臂通过第一相位延迟曲线连接，所述下层振子贴片的振子臂通过第二相位延迟曲线连接，所述地板上设置有反射腔，所述反射腔位于所述介质板的下方。本发明具有宽频带、宽波束、宽轴比和低剖面等优点。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体涉及L波段收发共用星载天线。

背景技术

近年来，在卫星通信中，为对特定区域进行有效覆盖，减少邻区干扰和提高效率，对星载天线的带宽、轴比、尺寸等提出了严格要求。

具体地，在某些卫星通信系统中，在宽带化的基础上要求实现天线的低剖面、宽轴比、带宽，常用的天线往往很难同时满足这三方面的要求。

因此，有必要设计一种能满足这些高要求的天线结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的天线在宽带、轴比和低剖面上难以同时满足的问题。

本发明可通过下述技术方案实现：

L波段收发共用星载天线，包括辐射体、介质板和地板，所述介质板和所述地板通过支撑柱连接，所述辐射体和地板之间通过同轴馈线连接，

所述辐射体包括上层振子贴片和下层振子贴片，所述上层振子贴片设置在所述介质板的上表面，所述下层振子贴片设置在所述介质板的下表面，

所述上层振子贴片包括第一振子臂和第二振子臂，所述下层振子贴片包括第三振子臂和第四振子臂，

所述第一振子臂和第二振子臂通过第一相位延迟曲线连接，所述第三振子臂和第四振子臂通过第二相位延迟曲线连接，

所述地板上设置有反射腔，所述反射腔位于所述介质板的下方。

本发明采用微带天线来实现，但是传统微带天线带宽窄、轴比低，本发明通过在介质板上加载双层振子贴片和增加空气腔来实现宽带化，通过增加反射腔调整波束宽度和天线增益，增大俯仰最大增益指向角度，通过调整相位延迟线来增加天线的轴比带宽，该天线工作于L频段，具有宽频带、宽波束、宽轴比、低剖面、结构简单、易于加工等特点，可以实现宽波束赋形，可应用于低轨卫星的通信中。

本发明优选的L波段收发共用星载天线，所述第一振子臂与第二振子臂呈90°旋转对称设置，所述第三振子臂与第四振子臂呈90°旋转对称设置，所述第一振子臂与所述第三振子臂呈180°旋转对称设置，所述第二振子臂与所述第四振子臂呈180°旋转对称设置。

本发明的辐射体采用金属的振子贴片设计组合而成，第一振子臂和第二振子臂在介质板的上表面间隔分布，且通过第一相位延迟曲线相互连接，第三振子臂和第四振子臂在介质板的下表面间隔分布，通过第二相位延迟曲线相互连接。

本发明通过对辐射体的具体结构设计，介质板上方的振子臂旋转180°正好位于介质板下方的振子臂的正上方，使四个振子臂连续存在着90°的相差，构成自相移结构，发射信号从所述同轴馈线的端口进入，经辐射体的自相移结构实现信号的圆极化，并辐射到外部空间中。

优选地，所述第一振子臂、第二振子臂、第三振子臂和第四振子臂呈方形且作切角处理，可以进一步改善轴比。

进一步地，所述振子臂印制而成并贴于介质板。

本发明优选的L波段收发共用星载天线，所述反射腔包括四个围合形成方形腔体的反射面，所述反射面与所述地板垂直连接，所述反射面设置在所述下层振子贴片下方。