【技术实现步骤摘要】
一种用于实现多波束圆极化的反射阵列天线
[0001]本专利技术属于天线
，具体地说，涉及一种用于实现多波束圆极化的反射阵列天线。
技术介绍
[0002]反射阵列天线具有高增益、质量轻、易于加工、代价小等诸多优点，在卫星通信领域具有广泛的应用前景。随着可用频带资源日益紧张，但对通信速度的需求仍与日俱增，多波束圆极化反射阵列天线成为了高通量卫星的重要解决方案之一。多波束圆极化反射阵列天线具有多个可以独立调控的窄波束，同一口径内实现的多个波束的频率或极化不同从而相互独立，多波束反射阵列天线应用于通信卫星时，采用多点波束天线技术结合频率复用方案，通过空间隔离，可实现频率复用和极化复用，即照射在相邻区域的多波束频率或极化不同，照射在不相邻区域的波束，可以工作在同频率同极化，从而节约了卫星的带宽成本。
[0003]传统的多波束反射阵列天线可分为单层设计和多层设计两种；其中，多层设计的多波束反射阵列天线加工难度大、结构不稳定且存在遮挡问题，为解决遮挡问题引入的大排列间距又制约了工作频率。单层设计的多波束反射阵列天线通常采用多...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于实现多波束圆极化的反射阵列天线，其特征在于，该反射阵列天线包括：圆极化反射阵列和馈源；所述馈源为放置于圆极化反射阵列的焦平面上的喇叭馈源；该喇叭馈源位于圆极化反射阵列之上；所述圆极化反射阵列包括：多个在二维平面规则排列的反射型超单元；每个反射型超单元由若干种沿圆周分布的基本单元构成；同一种基本单元用于同一波束的合成。2.根据权利要求1所述的用于实现多波束圆极化的反射阵列天线，其特征在于，所述反射型超单元包括：三种正六边形的基本单元，其具体包括：第一基本单元(1)、第二基本单元(2)和第三基本单元(3)；每个反射型超单元内，第一基本单元(1)、第二基本单元(2)和第三基本单元(3)呈顶点相对、沿圆周以120
°
间隔排列；整个圆极化反射阵列内，所有反射型超单元按照正三角形晶格紧密排布，使得基本单元呈现蜂窝网格式布局；每种基本单元根据阵列不同位置所需的补偿相位进行不同角度的旋转。3.根据权利要求2所述的用于实现多波束圆极化的反射阵列天线，其特征在于，所述第一基本单元(1)、第二基本单元(2)和第三基本单元(3)中，每种基本单元均具有反射相位，并对其进行计算：其中，(x
i
,y
i
)为阵列中第i个基本单元的位置坐标；k0为该基本单元在其中心工作频率的真空传播常数；d
i
为馈源相位中心与第i个基本单元的距离；(θ
b
,φ
b
)为期望的波束指向，θ
b
为期望的极角，φ
b
为期望的方位角；为第i个基本单元所具有的反射相位；假设第一基本单元(1)的旋转角度φ1、第二基本单元(2)的旋转角度φ2，第三基本单元(3)的旋转角度φ3，通过调节各自基本单元的旋转角度，调节具有各自的工作频段的基本单元的反射相位；其中，计算第一基本单元(1)的旋转角度φ1；其中，为第一基本单元(1)所需要的反射相位；为该第一基本单元(1)不旋转时在当前入射角度下所具有的初始反射相位；n为任意整数，对于左旋圆极化取正号、右旋圆极化取负号；计算第二基本单元(2)的旋转角度φ2；其中，为第二基本单元(2)所需要的反射相位；为该第二基本单元(2)不旋转时在当前入射角度下所具有的初始反射相位；n为任意整数，对于左旋圆极化取正号、右旋圆极化取负号；计算第三基本单元(3)的旋转角度φ3；
其中，为第三基本单元(3)所需要的反射相位；为该第三基本单元(3)不旋转时在当前入射角度下所具有的初始反射相位；n为任意整数，对于左旋圆极化取正号、右旋圆极化取负号；利用上述公式(1)
‑
(4)，对阵列中所有的基本单元根据其所处位置和工作频率，计算对应的旋转角度。4.根据权利要求3所述的用于实现多波束圆极化的反射阵列天线，其特征在于，所述第一基本单元(1)、第二基本单元(2)和第三基本单元(3)具有相同的结构；该结构包括从下向上堆叠设置的金属地板(4)、介质基片(5)和金属贴片(6)；介质基片(...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁瑜萱，张云华，赵晓雯，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：
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