[发明专利]一种星载高增益宽频带小型化复合天线

说明书

本申请提供了一种星载高增益宽频带小型化复合天线，包括：多个对数周期振子，所述多个对数周期振子两两交叉，截面成上窄下宽的“Λ”形结构；馈电同轴电缆，分别附在相邻两个对数周期振子上，通过电磁耦合对振子进行馈电。本发明采用变张角的对数周期振子天线，通过交叉放置在金属底板上提高了天线的增益；引入金属耦合环结构，在不额外增加天线外包络尺寸前提下，拓宽了天线低频段的带宽，提高了天线带内方向图稳定性；采用高强度固定绳索在不增加重量及体积前提下改善了天线的结构强度。本发明具有高增益、宽频段的良好电性能，以及低剖面、小型化、整体结构刚度高等良好机械性能。

技术领域

本发明涉及天线领域，特别是一种星载高增益宽频带小型化复合天线。

背景技术

天线是卫星载荷系统的重要设备，在星载通信、测控等电子系统中，天线往往占据了极大部分的体积及空间。随着电子技术的迅速发展，卫星载荷朝着集成化及多功能化方向发展，相应地，天线在电性能上要求具有更高的增益以及更宽的带宽，而在机械性能上要求具有小型化及低剖面的特性。

对数周期天线是一种宽带定向天线，具有频带宽、增益高、结构简单、造价便宜、质量轻、容易控制极化等优点，它通常作为抛物面、角形反射器或透镜天线的馈源，也可应用于相控阵天线中的辐射单元或超宽带通信天线中，在短波，超短波直至微波等波段的侦察、测向、通信、电子对抗等方面有着广泛应用。

为了提高对数周期天线的增益和方向性，传统的方法是增加天线的有效口径，或者增加天线的纵向高度。然而受制于目前运载火箭及卫星的狭小空间，人们对于星载天线的电气有效口径与高度都提出了严格限制。因此如何在有限空间内进一步拓展天线的增益与带宽有着重要的应用意义。

发明内容

为了解决对数周期天线应用于星载天线的高增益、宽频带与小型化之间的矛盾，本申请提出了一种星载高增益宽频带小型化复合天线，所述天线包括：

多个对数周期振子，所述多个对数周期振子两两交叉，截面成上窄下宽的“Λ”形结构；

馈电同轴电缆，分别附在相邻两个对数周期振子上，通过电磁耦合对振子进行馈电。

在一个可能的实现方式中，所述天线还包括：

金属底板，所述多个对数周期振子的下端与所述金属底板固定连接。

在一个可能的实现方式中，所述金属底板上设置有介质支撑件组件，所述介质支撑件组件分别与每个所述对数周期振子固定连接。

在一个可能的实现方式中，所述对数周期振子包括若干对振子臂，所述振子臂呈“几”字形，从所述天线的底部至顶部每对所述振子臂的长度渐增，所述每对振子臂与所述金属底板呈非平行状态。

在一个可能的实现方式中，所述的对数周期振子数量为四个，与金属底板螺接安装。

在一个可能的实现方式中，所述天线还包括：

金属耦合环，环设在所述多个对数周期振子下部的外围，通过多个弯导电片与所述对数周期振子相连，悬于金属底板上，用于降低电磁场耦合对低频段辐射性能的影响，拓展天线低频带宽。

在一个可能的实现方式中，所述金属耦合环以及所述对数周期振子通过绳索斜拉至所述金属底板上进行固定。

在一个可能的实现方式中，所述天线还包括：

直导电片，所述直导电片两端分别与所述对数周期振子和介质支撑件组件电性连接，用于调节匹配负载和稳固结构强度。

在一个可能的实现方式中，所述天线还包括：设置在所述天线上端顶部的上电桥以及下电桥。

在一个可能的实现方式中，所述上电桥及下电桥相互正交安装，均一端与所述对数周期振子电性固连，另一端与所述馈电同轴电缆的内导体焊接固连。