一种固定馈源转向反射面天线制造技术

一种固定馈源转向反射面天线包括：连接件、馈源、副反射器和主反射器；主反射器设有用于驱动主反射器绕第一方向自转的第一驱动件、副反射器设有用于驱动副反射器绕第二方向自转的第二驱动件，连接件的两端分别与第一驱动件的本体、第二驱动件的转轴连接固定，用以副反射器自转的同时带动主反射器沿第二方向同步公转，第一方向与第二方向垂直；馈源固定于副反射器自转轴线的方向上，馈源的相位中心与主反射器的焦点或副反射器的焦点相关，馈源的波束中心线与经副反射器反射后的出射波束中心线垂直。本发明专利技术无需微波旋转关节等装置，减少天线的重量和馈线损耗；天线增益不随指向调整而发生变化，降低天线电磁波束损耗，对地全空间覆盖。

A fixed feed steering reflector antenna

【技术实现步骤摘要】
一种固定馈源转向反射面天线
本专利技术属于卫星天线领域，尤其涉及一种固定馈源转向反射面天线。
技术介绍
卫星通过天线与地面站进行通信，卫星在飞行时，相对地面站处于运动状态，为了保持稳定的通信链路，需要天线的波束指向能够实时调整，始终指向地面站天线的主波束方向。传统的指向可调反射面天线由天线和二维指向机构组成，通过控制指向机构(X-Y型或俯仰方位型等)的两个转动轴的转动角来实现天线波束指向的调整。这种方法通常是将反射面天线(含馈电网络)整体安装在二维指向机构上，在天线的馈电网络中需配置微波旋转关节来实现转动部分与固定部分的连接，一个旋转轴需配置一个旋转关节。另外还需配置转弯波导来适应二维指向机构两个旋转轴的结构走向。然而该类天线由于增加了旋转关节以及转弯波导，会增加天线的损耗和重量，需要增加火箭燃料，提升火箭设计难度；此外，当电磁信号波束频率越高时，天线的损耗增加越为明显。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是提供一种固定馈源转向反射面天线，以实现天线轻量化、指向范围大以及电磁信号损耗低。为实现上述技术效果，本专利技术的技术方案为：一种固定馈源转向反射面天线，包括：连接件、沿天线对地波束指向方向依次设置的馈源、副反射器、主反射器；主反射器设有用于驱动主反射器绕第一方向自转的第一驱动件、副反射器设有用于驱动副反射器绕第二方向自转的第二驱动件，连接件的两端分别与第一驱动件的本体、第二驱动件的转轴连接固定，用以副反射器自转的同时带动主反射器沿第二方向同步公转，第一方向与第二方向垂直；馈源固定于副反射器自转轴线的方向上，馈源的波束中心线与经副反射器反射后的出射波束中心线垂直，其中，主反射器的焦点经副反射器镜像后与馈源的相位中心重合，或者主反射器的焦点、馈源的相位中心分别位于副反射器对应的不同焦点上。其中，主反射器为偏置抛物面天线，主反射器的焦点位于主反射器自转轴线上，主反射器的入射与出射波束中心线的夹角为主反射器的偏置角，偏置角至少为天线对地波束指向的覆盖角的一半。其中，副反射器为平面镜，主反射器的焦点经平面镜反射的镜像焦点位置为馈源的相位中心。其中，副反射器为椭球镜，椭球镜的第一焦点位置与主反射器的焦点位置相重合，椭球镜的第二焦点为馈源的相位中心。其中，主反射器的自转轴线为主反射器焦点与主反射器相对高低差值最大的两个端点的连线形成角的角平分线。其中，第一驱动件包括：第一电机和主反自转旋转轴，第一电机与连接件的一端连接，第一电机与主反自转旋转轴的一端驱动连接，主反自转旋转轴的另一端与主反射器固定连接，第一电机驱动主反自转旋转轴并带动主反射器以第一方向自转；第二驱动件包括：第二电机和主副反共转旋转轴，主副反共转旋转轴与连接件的另一端连接，第二电机与主副反共转旋转轴的一端驱动连接，主副反共转旋转轴的另一端与副反射器固定连接，第二电机驱动主副反共转旋转轴并带动副反射器以第二方向自转，以及带动主反射器以第二方向公转。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本专利技术通过主反自转旋转轴和主副反共转旋转轴两个维度的转动，以实现天线电磁波束指向调整，从而固定馈源，无需微波旋转关节等装置，进一步减少天线的重量和馈线损耗；2)本专利技术通过两个维度的转动，在馈源固定的情况下，使天线增益不随指向调整而发生变化，降低天线电磁波束损耗，并且实现天线电磁波束指向对地全空间覆盖。附图说明图1为本专利技术固定馈源转向反射面天线的结构示意图；图2为本专利技术固定馈源转向反射面天线的几何原理示意图；图3为本专利技术固定馈源转向反射面天线的几何原理示意图；图4为本专利技术固定馈源转向反射面天线的转动示意图；图5为本专利技术固定馈源转向反射面天线的E面H面辐射方向图。附图标记说明1：主反射器；2：连接件；3：主反自转旋转轴；4：副反射器；5：主副反共转旋转轴；6：馈源；7：第一电机；8：第二电机。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种固定馈源转向反射面天线作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。参看图1和图4，本实施例提供一种固定馈源转向反射面天线，包括：连接件2、沿天线对地波束指向方向依次设置的馈源6、副反射器4、主反射器1；主反射器1设有用于驱动主反射器1绕第一方向自转的第一驱动件、副反射器4设有用于驱动副反射器4绕第二方向自转的第二驱动件，连接件2的两端分别与第一驱动件的本体、第二驱动件的转轴连接固定，用以副反射器4自转的同时带动主反射器1绕第二方向同步公转，第一方向与第二方向垂直；馈源6固定于副反射器4自转轴线的方向上，馈源6的波束中心线与经副反射器4反射后的出射波束中心线垂直，其中，主反射器1的焦点经副反射器4镜像后与馈源6的相位中心重合，或者主反射器1的焦点、馈源6的相位中心分别位于副反射器4对应的不同焦点上。参看图4，具体地，第一驱动件包括：第一电机7和主反自转旋转轴3，第一电机7与连接件2的一端连接，第一电机7与主反自转旋转轴3的一端驱动连接，主反自转旋转轴3的另一端与主反射器1固定连接，第一电机7驱动主反自转旋转轴3并带动主反射器1以第一方向自转；第二驱动件包括：第二电机8和主副反共转旋转轴5，主副反共转旋转轴5与连接件2的另一端连接，第二电机8与主副反共转旋转轴5的一端驱动连接，主副反共转旋转轴5的另一端与副反射器4固定连接，第二电机8驱动主副反共转旋转轴5并带动副反射器4以第二方向自转，以及带动主反射器1以第二方向公转。现对本实施进行详细说明：参看图1，在本实施例中，包括：连接件2、馈源6、副反射器4、主反射器1、第一驱动件和第二驱动件。本实施例为应用于V频段的固定馈源转向反射面天线，天线对地电磁波束指向覆盖角的要求为：相对卫星对地面法向，南北方向角度≥±72°，东西方向角度≥±60°。本实施中连接件2为一连接杆，第一驱动件和第二驱动件均固定于连接杆上，其中第一驱动件为第一电机7和主反自转旋转轴3；第二驱动件为第二电机8和主副反共转旋转轴5；接着，连接杆的一端与第一电机7连接，第一电机7与主反自转旋转轴3的一端连接，并且主反自转旋转轴3的另一端与主反射器1连接，第一电机7驱动主反自转旋转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定馈源转向反射面天线，其特征在于，包括：连接件、沿天线对地波束指向方向依次设置的馈源、副反射器、主反射器；/n所述主反射器设有用于驱动所述主反射器绕第一方向自转的第一驱动件、所述副反射器设有用于驱动所述副反射器绕第二方向自转的所述第二驱动件，所述连接件的两端分别与第一驱动件的本体、第二驱动件的转轴连接固定，用以所述副反射器自转的同时带动所述主反射器沿所述第二方向同步公转，所述第一方向与所述第二方向垂直；/n所述馈源固定于所述副反射器自转轴线的方向上，所述馈源的波束中心线与经所述副反射器反射后的出射波束中心线垂直，其中，所述主反射器的焦点经所述副反射器镜像后与所述馈源的相位中心重合，或者所述主反射器的焦点、所述馈源的相位中心分别位于所述副反射器对应的不同焦点上。/n

【技术特征摘要】
1.一种固定馈源转向反射面天线，其特征在于，包括：连接件、沿天线对地波束指向方向依次设置的馈源、副反射器、主反射器；
所述主反射器设有用于驱动所述主反射器绕第一方向自转的第一驱动件、所述副反射器设有用于驱动所述副反射器绕第二方向自转的所述第二驱动件，所述连接件的两端分别与第一驱动件的本体、第二驱动件的转轴连接固定，用以所述副反射器自转的同时带动所述主反射器沿所述第二方向同步公转，所述第一方向与所述第二方向垂直；
所述馈源固定于所述副反射器自转轴线的方向上，所述馈源的波束中心线与经所述副反射器反射后的出射波束中心线垂直，其中，所述主反射器的焦点经所述副反射器镜像后与所述馈源的相位中心重合，或者所述主反射器的焦点、所述馈源的相位中心分别位于所述副反射器对应的不同焦点上。


2.根据权利要求1所述的固定馈源转向反射面天线，其特征在于，所述主反射器为偏置抛物面天线，所述主反射器的焦点位于所述主反射器自转轴线上，所述主反射器的入射与出射波束中心线的夹角为所述主反射器的偏置角，所述偏置角至少为天线对地波束指向的覆盖角的一半。


3.根据权利要求2所述的固定馈源转向反射面天线，其特征在于，所述副反射器为平面镜，所述主反射器的焦点经所述平...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晟，钱巧元，匡全进，张丽娜，李春晖，吴翠翠，汤小蓉，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31