[发明专利]一种双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线及卫星通信系统

权利要求书

1.一种双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述低副瓣扫描天线为平板天线结构，包括位于顶部的天线本体（1）和底部的双层扇形旋转结构的馈电网络（2）；所述天线本体（1）顶面辐射，背面和双层扇形旋转结构的馈电网络（2）的上层结构（21）固定；所述双层扇形旋转结构的馈电网络（2）的上层结构（21）和下层结构（22）紧密接触，以扇形圆心为轴相对旋转，实现波束扫描；

所述双层扇形旋转结构的馈电网络（2）为单端口输入/输出，N端口输出/输入网络；下层结构（22）对单端口输入/输出的信号实现N个端口的功率分配，N个定向耦合器（23）对这N个不同信号在下层结构（22）与顶层结构（21）间传输，顶层结构（21）完成N个端口的相位补偿和输出/输入；

所述端口的功率分配是指利用BLASS矩阵结构，对N个输出端口分配满足天线低副瓣设计所需的功率值。

2.根据权利要求1所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述天线本体（1）为N个辐射单元（11）以半波长长度等距线阵排列。

3.根据权利要求2所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述辐射单元（11）为缝隙天线。

4.根据权利要求1所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述N个定向耦合器（23）在顶层结构（21）的输出端口以不同半径绕轴旋转；旋转后的N个输出端口与旋转前的相位差为等差数列排布。

5.根据权利要求1所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述定向耦合器（23）为交叉缝隙定向耦合器。

6.根据权利要求1所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述紧密接触是两层PCB板的铜层紧密接触；所述馈电网络（2）为基片集成波导（SIW）馈电网络（3），由上层PCB板（31）和下层PCB板（32）组成；上层SIW金属通孔（311）和下层SIW金属通孔（321）垂直分布，与耦合缝隙（33）构成定向耦合器；上层PCB板（31）的底部铜层（312）只保留沿金属通孔（311）分布的窄金属条，下层PCB板（32）的顶部铜层（322）挖除耦合缝隙，两铜层受力紧密相连。

7.根据权利要求1所述的双层扇形旋转结构的低副瓣扫描天线，其特征在于：所述紧密接触是两层金属波导结构的紧密接触；所述馈电网络（2）为波导馈电网络（4），由上层波导结构（41）和下层波导结构（42）组成；上层波导的侧边金属墙(411)与下层波导的侧边金属墙(421)垂直分布，与耦合缝隙(43)构成定向耦合器；上层波导的底层掏空，下层波导的顶层(422)除挖去耦合缝隙外，还沿上层波导侧边金属墙挖漕沟(423)，上层波导和下层波导通过漕沟内的钢珠结构(424)紧密接触。