一种副反射器与馈源共用的馈源结构及其构成的双频段天线，共用的馈源结构主要是由副反射器削锥与副反射器环绕部之间形成缝隙环构成微带天线构成，双频段天线是以共用的馈源结构构成的双频段天线。本发明专利技术以Ｋａ频段紧凑型环焦双反射面天线为例，在不影响Ｋａ频段性能的前提下，对Ｋａ频段环焦双反射面天线的辐反射器进行改造形成Ｓ频段微带天线，获得双频段天线性能，使该副反射器成为Ｓ频段的馈源来照射主反射器，从而获得Ｓ频段的天线性能。本发明专利技术的馈源结构原理简单、易于实现，由该馈源结构构成的双频段天线结构简单、性能优良、应用广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种馈源结构，特别是一种利用Ka频段天线的副反射器作为S 频段天线馈源的共用馈源结构及利用该馈源结构构成的双频—度天线。
技术介绍
随着无线技术应用的不断深入和广泛，各种应用平台(如飞船、卫星、空间 探测器、飞行器等)所需要实现的任务也越来越多，这会引起应用平台的天线布 设空间的紧张。将实现不同性能的天线结构集成起来，来实现原本需要多个天 线才能完成的功能，是緩解天线布设空间紧张的一个途径，也是增添新的频率 应用、增加新的功能应用的迫切需要。对工作在不同频段的天线进行结构集成设计是系统平台天线结构集成化i殳 计的难题之一。作为应用平台上无线系统应用的设备，双反射面天线获得十分 广泛的应用。双反射面天线结构具有宽带特性，但对于需要工作在两个在频谱 上相差较远的频段进行高增益天线设计而又不能增加新天线，只能利用原来反 射面时，还需要增加馈源，解决新馈源的放置问题，同时还要避免新馈源对原 来辐射的遮挡。而现有技术中的有限平台布局的天线结构还很难满足集成化设 计的需求，因此功能集成化天线结构的需求越来越迫切。鉴于应用平台对天线的特殊要求，天线作为天线电磁信号的发射/接收端既 要满足其电性能又要能够承受平台运动过程中的冲击，同时还要能够承受各种 机械扰动。因此天线对应新增频段的电性能、结构刚度、结构强度也要求很难， 结构设计难度很大，现有公开的或已知的S频段馈源以及双频段天线结构很难 满足应用需求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种副反射器与馈 源共用的馈源结构及其构成的双频段天线，该馈源结构原理简单、易于实现，由该馈源结构构成的双频段天线结构筒单、性能优良、应用广泛。本专利技术的技术解决方案是 一种副反射器与馈源共用的馈源结构，包括 副反射器削锥、两个探针、介质支撑、空腔、销、3dB电桥、金属盒、副反射 器环绕部，副反射器削锥与副反射器环绕部之间形成缝隙环构成微带天线，副 反射器削锥与副反射器环绕部通过空腔中心的销和穿过空腔、副反射器环绕部 中的介质支撑相连接，副反射器销锥通过介质支撑中的两个探针与同轴线连接 用于馈电，探针的下方连接3dB电桥，副反射器环绕部的底部与金属盒力口工为 一体用于对3dB电桥进行保护。所述副反射器削锥作为微带天线的辐射单元，副反射器环绕部作为微带天 线的地板。所述微带天线的接收频率为S频段或L频段。所述的缝隙环宽度小于微带天线接收频率的工作波长，周长约为微带天线 接收频率的一个波长。所述的副反射器削锥与副反射器环绕部的母线由同 一双曲线旋转得到。一种由副反射器与馈源共用的馈源结构构成的双频段天线，包括主反射器、 权利要求1所述馈源结构、Ka频段馈源，权利要求1所述馈源结构通过四个介 质支撑杆安装在主反射器的上方，Ka频段馈源穿过主反射器中心孔与主^^射器 旋转连接，Ka频段馈源正对权利要求1所述馈源结构，Ka频段馈源照射权利 要求1中所述馈源结构中的副反射器，来自Ka频段馈源的电磁波经副反射器 反射，照射到主反射器上，获得Ka频段的天线波束，权利要求1中所述馈源 结构中的馈源直接照射主反射器，获得该馈源对应频段的天线波束。本专利技术与现有技术相比的优点在于(1 )本专利技术的共用馈源结构回避了在副反射器上做频率选择面(FSS )的 设计方案和加工工艺，采用对Ka频段天线副反射器的结构进行改变形成副反 射器与馈源共用的馈源结构。在设计中，为了使Ka频段天线的副反射器能够 辐射S频段电磁波，在副反射器上制作缝隙环，使副反射器缝隙内的主体部分 (副反射器削锥)作为变形的S频賴j鼓带天线辐射单元，缝隙外的副反射器部分(副反射器环绕)成为变形微带天线的地板，从而形成一个变形的微带天线，整个副反射器的整体形状仍然满足Ka频段天线副反射器的形状要求，通过激 励该变形微带天线辐射S或L频段电磁波，成为S或L频段反射器天线的馈源， 该副反射器与馈源共用的馈源结构原理简单、成本低、易于实现。(2 )由共用馈源结构组成的双频段天线实现了一个天线结构进行双频段工 作，而不改变天线的整体结构，也不增加天线重量和改变天线质心，更不会影 响天线的运动惯量和转动惯量，因此本专利技术的设计难度很小，便于天线转动机 构的设计，并且性能优良，该天线的设计思路不仅可以用于设计Ka/S天线， 也可以用于Ku/S、 Ku/L、 Ka/L等频段的频率复用天线"^殳计，对类似的多频賴二 天线设计具有;f艮强的借鉴意义。 附图说明图1为双反射面天线结构图2为副反射器作为S波段馈源的外形图3为副反射器作为S频段馈源的结构组成图4为本专利技术双频段天线S频段天线辐射方向图5为本专利技术双频段天线Ka下行频率天线辐射方向图6为本专利技术双频段天线Ka上行频率天线辐射方向图。 具体实施例方式下面以Ka/S频段为例对本专利技术进行详细的描述为了实现Ka/S双频共用，满足Ka频段接收左旋圓极化，发射右旋圆极化， S频段接收圓极化波，Ka频段点波束天线采用环焦天线形式，环焦天线是一种 结构紧凑的双反射面天线，具有次级遮挡小、低旁瓣和低交叉极化等优点，其 结构形式如图1所示，主要由主反射器10、副反射器11、 Ka频段馈源组件12、 锁紧/释放装置13、指向结构14和安装板15等组成，其中Ka频段馈源组件 12包括波纹喇叭、圓极化器、正交模耦合器和旋转关节组成，Ka频段i贵源照 射副反射器，来自馈源的电磁波经副反射器反射，照射到主反射器上，获得Ka 频段的天线波束。S频段天线形式为单反射器正馈天线，S频段天线通过改变环焦天线副反射器的构型，使该副反射器成为S频段的馈源，S频段馈源直接照射主反射器，获得S频段的天线波束，而实现Ka/S双频共用是该天线的设 计目标。这样，Ka频段的副反射器与S馈源成为一体结构，它既能够满足Ka 频段副反射器的功能与性能，又能作为S馈源向主反射器照射圓极化电磁波。 由于Ka频段天线及其相关组件的设计已经成熟，对于Ka频革爻的组件本专利技术不 进行详细介绍和说明，只对该改造自副反射器的S频段馈源进行重点阐述。由于副反射器放置在主反射器的正前方，若该副反射器能够辐射S频段电 磁波照射主反射器，就可以获得S频段的辐射波束。由于天线波束遮挡以及副 反射器尺寸的限制，S频段馈源的设计只能使用微带天线方案。在该微带天线 的设计中，为了使该副反射器能够辐射S频段电磁波，本专利技术的做法是将副反 射器分为两部分， 一部分作为微带天线的辐射单元，而另一部分则为《鼓带天线 的地板，整个副反射器的整体形状仍然满足Ka频段副反射器的形状要求，缝 隙环的设计以满足Ka频段微放电要求且不影响Ka频段的性能为条件。在副反 射器上制作缝隙环，如图2所示，副反射器缝隙内的主体部分一副反射器削锥 31作为变形的S频段微带天线辐射单元，缝隙外的副反射器部分一副反射器环 绕部38成为变形微带天线的地板，从而形成一个变形的微带天线，通过激励 该变形微带天线，就可以辐射S频段电磁波，成为S频段天线的馈源，S频段 天线馈源直接照射主反射器，形成了 S频段波束，使该天线具有了新增的S频 段天线性能。绕母线旋转所得的副反射面轮廓由满足设计要求的Ka频段环焦 双反射面天线的结构尺寸确定，副反射器轮廓由一母线旋转而得，该母线轨迹 为基于双曲线进行赋形优化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种副反射器与馈源共用的馈源结构，其特征在于包括：副反射器削锥（３１）、两个探针（３２）、介质支撑（３３）、空腔（３４）、销（３５）、３ｄＢ电桥（３６）、金属盒（３７）、副反射器环绕部（３８），副反射器削锥（３１）与副反射器环绕部（３８）之间形成缝隙环构成微带天线，副反射器削锥（３１）与副反射器环绕部（３８）通过空腔（３４）中心的销（３５）和穿过空腔（３４）、副反射器环绕部（３８）中的介质支撑（３３）相连接，副反射器销锥（３１）通过介质支撑（３３）中的两个探针（３２）与同轴线连接用于馈电，探针（３２）的下方连接３ｄＢ电桥（３６），副反射器环绕部（３８）的底部与金属盒（３７）加工为一体用于对３ｄＢ电桥（３６）进行保护。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张明涛，张学刚，彭健，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第五研究院第五○四研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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