【技术实现步骤摘要】
一种卫星相控阵天线系统
[0001]本申请涉及天线工程
，尤其涉及一种卫星相控阵天线系统。
技术介绍
[0002]在人口稠密地区，可以通过地面移动通信、光纤等公共通信网络进行数据和语音的传输。但是在一些偏移地区，例如高山、沙漠和海洋等区域，可能没有地面通信网络，这种情况下可以使用卫星通信提供更广泛的覆盖。卫星通信系统根据其卫星轨道距离地球的距离分为地球同步轨道、中轨和低轨卫星系统，其中低轨卫星系统具有系统容量大、终端发射功率低等优点。
[0003]要实现移动载体平台与低轨卫星间的高速通信，需要采用高增益的定向天线。低轨卫星的运动速度快，从地平面升起并在另一侧落下的时间短，因此定向天线需要具备快速捕获卫星、跟踪卫星以及在卫星之间进行快速切换的能力，机械伺服天线不能完成卫星的快速切换能力，难以满足系统要求。
[0004]低轨卫星系统的另一个特点是卫星在不同位置时，距离地面终端的距离会发生很大的变化，信号的空间损耗也会变化很大，特别是卫星在地平面附近的低仰角时损耗最大，因此终端天线需要尽可能提高低仰角时的增益...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述系统包括：呈依次连接的波控模块(1)、功分网络模块(2)、射频TR模块(3)和天线模块(4)；所述波控模块(1)用于控制所述功分网络模块(2)和射频TR模块(3)，针对原始发射信号依次进行放大分路处理和发射前处理，得到处理发射信号；所述天线模块(4)包括若干个呈双频四臂螺旋形式进行设置的天线阵元(41)并且若干个所述天线阵元(41)通过双圆环平面布阵方式进行布设；所述天线阵元(41)用于发射处理发射信号，以及用于接收原始接收信号；所述波控模块(1)还用于控制所述射频TR模块(3)和功分网络模块(2)，针对原始接收信号依次进行接收后处理和合路放大处理，得到放大接收信号；所述波控模块(1)还用于根据放大接收信号，计算天线波束指向角。2.根据权利要求1所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述天线阵元(41)包括：支撑介质基座(411)、天线反射底板(412)和馈电网络，以及设置数量均为四个的低频段馈电螺旋臂(413)和高频段馈电螺旋臂(414)；所述支撑介质基座(411)的设置形状为轴向沿着竖直方向设置的圆筒状结构；所述天线反射底板(412)的设置形状为板状并且板面呈水平地设置在所述支撑介质基座(411)空腔中的底侧；所述馈电网络设置在所述天线反射底板(412)的顶侧；每个所述低频段馈电螺旋臂(413)均与一个所述高频段馈电螺旋臂(414)呈平行设置并且组成一组旋转臂组；四组旋转壁组均呈螺旋状地环设在所述支撑介质基座(411)的外周面上，以及若干旋转壁组呈均匀排布；以及，每组所述旋转壁组中的低频段馈电螺旋臂(413)和高频段馈电螺旋臂(414)在靠近所述支撑介质基座(411)的底侧处糅合成一个连接臂并且通过所述连接臂与所述馈电网络进行连接。3.根据权利要求2所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述低频段馈电螺旋臂(413)和高频段馈电螺旋臂(414)均由四根长度一致的螺旋导线等间距地以中轴绕制而成，相邻馈电端口间的相位差依次为0
°
、90
°
、180
°
、270
°
；以及，每根螺旋导线的设置长度0.7λ～0.8λ，λ表示所述天线阵元(41)接收和发射的工作中心频率的波长。4.根据权利要求2所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述天线阵元(41)的极化方式为左旋圆极化，以及所述天线阵元(41)的增益峰值靠近偏离法向的45
°
～55
°
处。5.根据权利要求4所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述天线阵元(41)的阵元无栅瓣的最大距离的计算公式如下所示：式中，d
max
表示阵元无栅瓣的最大距离；θ
max
表示天线系统的最大扫描角度；λ表示所述天线阵元(41)接收和发射的工作中心频率的波长。6.根据权利要求5所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，呈双圆环平面布阵方式进行布阵的若干个所述天线阵元(41)或者均匀分布在圆环处或者设置在圆心处；
以及，内圆环的设置半径的取值范围为0.35λ～d
max
，外圆环的设置半径的取值范围为0.7λ～2d
max
，λ表示所述天线阵元(41)接收和发射的工作中心频率的波长。7.根据权利要求6所述的卫星相控阵天线系统，其特征在于，所述波控模块(1)包括：处理器(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员：华明清，赵岩，
申请(专利权)人：时域无限昆山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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