一种悬置带线馈电平板阵列天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种悬置带线馈电平板阵列天线，所述阵列天线包括一波导口辐射单元，所述波导口辐射单元包括一辐射口；一设置在辐射口下方的水平激励探针；一设置水平激励探针下方的垂直激励探针；一设置在水平激励探针和垂直激励探针之间的水平垂直极化通道，所述水平垂直极化通道上设有波导通道，所述波导通道内设有调频介质块；一设置在垂直激励探针下方的底部短路腔。本实用新型专利技术采用损耗非常小的带状线馈电；结构紧凑、电性能可靠，组阵方便，非常适用于现代卫星通信系统对动中通天线尺寸要求高的场合使用。

【技术实现步骤摘要】
一种悬置带线馈电平板阵列天线
本技术涉及通信
，特别涉及移动卫星通信地球站如车载、机载卫星通信站用作高效率、重量轻、小型化、低剖面的卫星通信动中通天线的一种悬置带线馈电平板阵列天线。
技术介绍
卫星通信动中通天线系统是卫星通信的一种特殊类型，在现代通信系统中有着广泛的应用前景，卫星通信具有传输距离远，只要在卫星波束覆盖范围内都可进行语音、数据及图像通信，而且通信质量好、信道稳定、误码率低、组网方式灵活；因而卫星通信成为无线通信的主要手段，在现代信息传输中起着越来越重要的作用；而卫星通信动中通天线是该系统中最重要的一个组成部分。随着各国卫星移动通信的发展，通信技术的发展方向是向机动性更强，重量和体积更小，隐蔽性更好，通信带宽更宽，传输链路更加稳定，抗干扰和抗摧毁能力更强等方向发展。移动卫星通信要有效地为移动平台提供通信保障，这就要求通信天线必须是小型化、低轮廓、重量轻的设备，可以灵活安装在各类移动平台，尤其是要满足体积、空间和承重受限的机载平台使用。现有的通信领域中常见的天线形式主要有反射面天线、微带形式馈电的平板阵列天线、波导形式馈电的平板阵列天线。但都存在着一些缺点：1)反射面天线的性能稳定，但是在满足天线电性能指标要求较高的情况下，天线尺寸很难做低，不能满足天线系统低轮廓的需求。2)微带形式的平板阵列虽然比较常见，容易加工，但是馈电损耗大、且极化隔离度较差、总体效率很低。3)波导馈电形式的平板阵列也比较常见，在一些动中通系统中也有广泛的应用；虽然馈电损耗相比微带线小了很多，但是由于波导网络体积较大，实际加工出来的天线整体尺寸比较厚，重量也较重。技术内容本技术要解决的技术问题是提供一种具有高效率、低旁瓣、较好的极化跟踪和隔离性能及剖面低、重量轻、易于组阵，非常适合于移动卫星通信领域的悬置带线馈电平板阵列天线。为达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种悬置带线馈电平板阵列天线，所述阵列天线包括一波导口辐射单元，所述波导口辐射单元包括：一辐射口；一设置在辐射口下方的水平激励探针；一设置水平激励探针下方的垂直激励探针；一设置在水平激励探针和垂直激励探针之间的水平垂直极化通道，所述水平垂直极化通道上设有波导通道，所述波导通道内设有调频介质块；一设置在垂直激励探针下方的底部短路腔。在本技术的一个实施例中，所述辐射口的边长为0.6-0.95λ0，λ0为中心波长。在本技术的一个实施例中，所述阵列天线为8乘8阵列天线，其由8乘8个馈电波导口辐射单元均布组成；所述8乘8阵列天线包括：一辐射波导口阵列，所述辐射波导口阵列由8乘8个辐射口等间距分布组成；一设置在辐射波导口阵列下方的水平极化层馈电功分网络，所述水平极化层馈电功分网络由8乘8个水平激励探针等间距分布组成；一设置在水平极化层馈电功分网络下方的垂直极化层馈电功分网络，所述垂直极化层馈电功分网络由8乘8个垂直激励探针等间距分布组成；一设置在水平极化层馈电功分网络和垂直极化层馈电功分网络之间的水平垂直极化通道组，所述水平垂直极化通道组由8乘8个水平垂直极化通道等间距分布组成，所述每个水平垂直极化通道的波导通道内均设有调频介质块；一设置在垂直极化层馈电功分网络下方的底部短路腔组，所述底部短路腔组由8乘8个底部短路腔等间距分布组成。在本技术的一个实施例中，所述水平极化层馈电功分网络和垂直极化层馈电功分网络采用串并馈形式网络布局。在本技术的一个实施例中，所述水平极化层馈电功分网络和垂直极化层馈电功分网络上均设有若干个带状线形式的等分或不等分功分器。在本技术的一个实施例中，所述8乘8阵列天线尺寸长、宽、高分别为130mm、130mm、15.6mm。在本技术的一个实施例中，所述每相邻两个辐射口之间的距离为0.9λ0，λ0为中心波长。在本技术的一个实施例中，所述带状线形式的功分器包括内部中空的金属腔体、设置在金属腔体内部的中心导体以及悬置在金属腔体中的介质层。在本技术的一个实施例中，所述介质层选用Rogers4530介质材料。通过上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术悬置带线馈电平板阵列天线采用收发共用的波导口辐射单元，波导口辐射单元采用损耗非常小的带状线馈电；结构紧凑、电性能可靠，组阵方便，非常适用于现代卫星通信系统对动中通天线尺寸要求高的场合使用。本技术为了在两个极化通道内获得好的传输性能和极化性能，在两层馈电网络间加入了正交的波导通道，且为了降低截止频率，同时在该波导通道中放入了调频介质块，保证了仅仅主模能够转播；为了获得好的极化隔离度，两层馈电网络之间设有一定间隙；由于上层的水平极化主模不能够通过其下正交的波导通道，所以在调试水平极化匹配时不受下层的垂直极化通道的影响；即两个极化通道的阻抗匹配可以分开调试，互不影响。为了在有限的空间内合理的布置馈电网络，这里采用串并馈形式网络布局，每个极化层的网络里均包含多个等分或不等分功分器，通过控制功分量来达到控制天线方向图旁瓣电平的目的；每个极化层的端口回波损耗≤-20dB，整个频带内输入辐射波导单元的幅度波动≤0.3dB。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术辐射单元结构示意图；图2为本技术8乘8阵列天线结构示意图；图3为本技术功分器示意图；图中数字和字母所表示的相应部件名称：10、波导口辐射单元11、辐射口12、水平激励探针13、垂直激励探针14、水平垂直极化通道14a、波导通道14b、调频介质块15、底部短路腔20、辐射波导口阵列30、水平极化层馈电功分网络40、垂直极化层馈电功分网络50、水平垂直极化通道组60、底部短路腔组70、功分器71、金属腔体72、中心导体73、介质层。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。参见图1至图3所示，本技术公开了一种悬置带线馈电平板阵列天线，阵列天线包括一波导口辐射单元10，波导口辐射单元10包括辐射口11，设置在辐射口下方的水平激励探针12，设置水平激励探针下方的垂直激励探针13，设置在水平激励探针和垂直激励探针之间的水平垂直极化通道14，水平垂直极化通道上设有波导通道14a，波导通道内设有调频介质块14b，设置在垂直激励探针下方的底部短路腔15；本技术辐射口口径的尺寸选择既要考虑波导口辐射单元本身工作在单模区，又要有较高的单元增益，同时要充分考虑到阵列天线的外形尺寸不致超出总体要求的尺寸以及馈电网络布局有足够空间；一般情况下，边长可在0.6-0.95λ0(λ0为中心波长)之间选取，对应的单元增益为6dB-9.5dB，单元间距取0.9λ0左右。按照本技术阵列天线技术设计8乘8阵列天线，天线尺寸长、宽、高分别为130mm、130mm、15.6mm，其由8乘8个馈电波导口辐射单元均布组成；8乘8阵列天线包括辐射波导口阵列20、设置在辐射波导口阵列下方的水平极化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬置带线馈电平板阵列天线，其特征在于，所述阵列天线包括一波导口辐射单元，所述波导口辐射单元包括：一辐射口；一设置在辐射口下方的水平激励探针；一设置水平激励探针下方的垂直激励探针；一设置在水平激励探针和垂直激励探针之间的水平垂直极化通道，所述水平垂直极化通道上设有波导通道，所述波导通道内设有调频介质块；一设置在垂直激励探针下方的底部短路腔。

【技术特征摘要】
1.一种悬置带线馈电平板阵列天线，其特征在于，所述阵列天线包括一波导口辐射单元，所述波导口辐射单元包括：一辐射口；一设置在辐射口下方的水平激励探针；一设置水平激励探针下方的垂直激励探针；一设置在水平激励探针和垂直激励探针之间的水平垂直极化通道，所述水平垂直极化通道上设有波导通道，所述波导通道内设有调频介质块；一设置在垂直激励探针下方的底部短路腔。2.根据权利要求1所述的一种悬置带线馈电平板阵列天线，其特征在于，所述辐射口的边长为0.6-0.95λ0，λ0为中心波长。3.根据权利要求1所述的一种悬置带线馈电平板阵列天线，其特征在于，所述阵列天线为8乘8阵列天线，其由8乘8个馈电波导口辐射单元均布组成；所述8乘8阵列天线包括：一辐射波导口阵列，所述辐射波导口阵列由8乘8个辐射口等间距分布组成；一设置在辐射波导口阵列下方的水平极化层馈电功分网络，所述水平极化层馈电功分网络由8乘8个水平激励探针等间距分布组成；一设置在水平极化层馈电功分网络下方的垂直极化层馈电功分网络，所述垂直极化层馈电功分网络由8乘8个垂直激励探针等间距分布组成；一设置在水平极化层馈电功分网络和垂直极化层馈电功分网络之间的水平垂直极化通道组，所述水平垂直极化通道组由8...

【专利技术属性】
技术研发人员：武永刚，谢亮亮，薛蒲昌，
申请(专利权)人：航天恒星空间技术应用有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61