双频段共口径天线系统技术方案

本发明专利技术公开一种双频段共口径天线系统，包括金属反射板、非共用天线、共用天线、高频段带通滤波器、双工器、高频段收发模块、低频段收发模块、射频连接器、射频电缆组件；高频段带通滤波器的一端与非共用天线连接，另一端与高频段收发模块连接；双工器的一端设置有射频总接口，另一端设置有低频段射频分接口、高频段射频分接口；双工器的射频总端口通过射频电缆组件、射频连接器与共用天线连接，低频段射频分接口与低频段收发模块连接，高频段射频分接口与高频段收发模块连接；非共用天线与共用天线具有相同的剖面高度；共用天线穿插设置于非共用天线之间。本发明专利技术的优点在于：不会存在扫描波瓣遮挡的问题，可实现低/超低副瓣。可实现低/超低副瓣。可实现低/超低副瓣。

【技术实现步骤摘要】
双频段共口径天线系统


[0001]本专利技术涉及天线
，具体涉及一种双频段共口径天线系统。

技术介绍

[0002]在通信和雷达领域，一个平台经常搭载多个频段的天线阵面，若各个频段的天线阵面独立布局时，所需空间较大，无法适用于小平台或高速运动的平台。共口径天线阵列是解决上述问题的一个可行性方案，因此共口径天线技术得到快速发展。
[0003]例如申请号为CN201811562745.1的中国专利技术专利，公开了一种双频共口径波导缝隙天线，其将Ka波导缝隙天线设置于X波导缝隙天线上，以1拖2的形式，上下堆叠，实现共口径。再如公开号为CN106299723A的中国专利技术专利申请，公开了一种共口径天线，其中两个波段的天线上下堆叠实现共口径。申请号为CN201610372946.X的中国专利技术专利公开了一种波导微带共口径天线，将微带天线设置于脊波导裂缝天线两侧，实现共口径。上述的共口天线组成的相控阵列，由于两个波段的天线阵面存在高度差，在波瓣扫描时，高剖面的天线会对低剖面的天线单元形成遮挡，影响波瓣图特性。
[0004]为了进一步解决扫描波瓣遮挡问题，公开号为CN109904599A的中国专利技术专利申请，公开了一种K/Ka双频段共口径天线阵，其中将K/Ka两个波段的天线阵面设置于同一层介质基板，避免了遮挡问题，但是两套天线阵面仍相互独立，天线阵面口径上密级排布着辐射贴片，由于两者间距较近，互耦较大，会相互影响电性能，且集成度较差。申请号为CN201310538063.8的中国专利技术专利公开了一种用于二维相控扫描的双频双圆极化共口径天线阵，实现Ka/Ku双频段共口径，具有相同的剖面高度。在两个频段交叠取由8个Ka频段天线围绕1个Ku频段天线，在边缘部分，由Ku频段天线组成。虽然通过调节边缘Ku频段天线的间距，有利于降低副瓣和抑制栅瓣，但是共用部分由于相互嵌套，两个频段均很难实现低/超低副瓣要求，大大限制其应用场景。
[0005]综上所述，现已公开的口径天线阵列方案均是直接将两套不同频段的天线阵面通过上下堆叠、相互嵌套的方式实现共口径，只实现了阵面级的共口径，不可避免会存在扫描波瓣遮挡问题，或者很难实现低/超低副瓣。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于：
[0007]现有技术中天线存在扫描波瓣遮挡，或者很难实现低/超低副瓣的技术问题。
[0008]本专利技术是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种双频段共口径天线系统，包括金属反射板，金属反射板上设置有非共用天线、共用天线、高频段带通滤波器、双工器、高频段收发模块、低频段收发模块、射频连接器、射频电缆组件；
[0009]所述高频段带通滤波器的一端通过射频电缆组件、射频连接器与非共用天线连接，高频段带通滤波器的另一端与高频段收发模块连接；
[0010]所述双工器的一端设置有射频总接口，另一端设置有低频段射频分接口、高频段
射频分接口；
[0011]所述双工器的射频总端口通过射频电缆组件、射频连接器与共用天线连接，低频段射频分接口与低频段收发模块连接，高频段射频分接口与高频段收发模块连接；
[0012]所述非共用天线的频带宽度至少覆盖低频段或高频段，所述共用天线的频带宽度至少同时覆盖低频段和高频段；
[0013]所述非共用天线与共用天线具有相同的剖面高度；
[0014]所述共用天线穿插设置于非共用天线之间。
[0015]本专利技术的天线系统具有相同的剖面高度。由于非共用天线与共用天线采用同一种天线剖面高度的宽带天线，不会存在扫描波瓣遮挡的问题；本专利技术天线系统可实现低/超低副瓣。由于非共用天线和共用天线组成的阵面排布规则，可以实现低/超低副瓣；本专利技术天线系统具有轻量化特点。传统的两套天线阵面共用一个阵面口径，对应两套相互独立的天线单元，而本专利技术由于阵面的部分天线单元是共用的，因此减少天线单元数量，降低系统总重量，对于对重量要求严苛机载/弹载/星载平台是非常关键的。另外，共用天线也节约了天线阵面口径的空间，可以有更多的空间设置校正线等其它装置。
[0016]优化的，所述非共用天线、共用天线设置于金属反射板上面；
[0017]所述射频连接器设置于金属反射板下面，射频连接器的内导体穿过金属反射板并与对应的非共用天线或者共用天线电连接。
[0018]优化的，所述非共用天线的天线类型为印刷振子天线、Vivaldi天线、螺旋天线或喇叭天线中的一种；
[0019]所述共用天线的天线类型为印刷振子天线、Vivaldi天线、螺旋天线或喇叭天线中的一种。
[0020]优化的，所述非共用天线与共用天线的天线类型相同；
[0021]所述非共用天线与共用天线具有相同的频带宽度。
[0022]实际工程应用中，非共用天线和共用天线采用同一种天线形式，具有相同频率带宽和剖面高度，能够简化阵面中天线类型、降低设计难度。
[0023]优化的，所述非共用天线包括第一水平极化天线和/或第一垂直极化天线；
[0024]所述共用天线包括第二水平极化天线和/或第二垂直极化天线；
[0025]所述非共用天线与共用天线至少有一种极化是相同的。
[0026]优化的，所述第一水平极化天线与第一垂直极化天线之间按照T字形、十字形或者L形分布；
[0027]所述第二水平极化天线与第二垂直极化天线之间按照T字形、十字形或者L形分布。
[0028]优化的，系统中高频段与低频段的频率比值为M；
[0029]共口径区域内，共用天线的数量与非共用天线的数量之比为N；
[0030]当M≥N+1时，所述共用天线阵列分布于非共用天线中。
[0031]优化的，当M≥N+1时，所述非共用天线、共用天线依次交替沿第一方向直线阵列分布形成第一阵列分布单元。
[0032]非共用天线、共用天线依次交替沿第一方向直线阵列分布，对于低频段和高频段天线系统，天线阵面均属于规则布阵，工程上容易实现低/超低副瓣。
[0033]优化的，所述第一阵列分布单元沿第二方向直线阵列分布，形成第二阵列分布单元，所述第二方向与第一方向垂直。
[0034]优化的，所述第二阵列分布单元的四周沿平行于第二阵列分布单元边缘方向阵列分布设置有非共用天线，其中平行于第一方向的非共用天线为行，平行于第二方向的非共用天线为列；
[0035]所述第二阵列分布单元的两侧各设置一行非共用天线，所述第二阵列分布单元的两侧各设置两列非共用天线。
[0036]该天线阵面中间高频段天线阵面口径大于低频段天线阵面口径，中间为低频段和高频段共口径区域，由非共用天线和共用天线组成，其中非共用天线覆盖的频带为高频段，共用天线同时覆盖低频段和高频段；阵面边缘非共口径由非共用天线组成，频段为高频段。
[0037]本专利技术的优点在于：
[0038]1.本专利技术的天线系统具有相同的剖面高度。由于非共用天线与共用天线采用同一种天线剖面高度的宽带天线，不会存在扫描波瓣遮挡的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双频段共口径天线系统，其特征在于：包括金属反射板(40)，金属反射板(40)上设置有非共用天线(11)、共用天线(12)、高频段带通滤波器(21)、双工器(22)、高频段收发模块(31)、低频段收发模块(32)、射频连接器(50)、射频电缆组件；所述高频段带通滤波器(21)的一端通过射频电缆组件、射频连接器(50)与非共用天线(11)连接，高频段带通滤波器(21)的另一端与高频段收发模块(31)连接；所述双工器(22)的一端设置有射频总接口(221)，另一端设置有低频段射频分接口(222)、高频段射频分接口(223)；所述双工器(22)的射频总端口(221)通过射频电缆组件、射频连接器(50)与共用天线(12)连接，低频段射频分接口(222)与低频段收发模块(32)连接，高频段射频分接口(223)与高频段收发模块(31)连接；所述非共用天线(11)的频带宽度至少覆盖低频段或高频段，所述共用天线(12)的频带宽度至少同时覆盖低频段和高频段；所述非共用天线(11)与共用天线(12)具有相同的剖面高度；所述共用天线(12)穿插设置于非共用天线(11)之间。2.根据权利要求1所述的双频段共口径天线系统，其特征在于：所述非共用天线(11)、共用天线(12)设置于金属反射板(40)上面；所述射频连接器(50)设置于金属反射板(40)下面，射频连接器(50)的内导体穿过金属反射板(40)并与对应的非共用天线(11)或者共用天线(12)电连接。3.根据权利要求1所述的双频段共口径天线系统，其特征在于：所述非共用天线(11)的天线类型为印刷振子天线、Vivaldi天线、螺旋天线或喇叭天线中的一种；所述共用天线(12)的天线类型为印刷振子天线、Vivaldi天线、螺旋天线或喇叭天线中的一种。4.根据权利要求1
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3任一项所述的双频段共口径天线系统，其特征在于：所述非共用天...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭琳，强云飞，王德才，周晓雨，涂志亮，徐振华，洪兴勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：