專利名稱：一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域的多頻共用天線，用頻率選擇面作天線的副反射面，與相應(yīng)饋源結(jié)合，在不增加饋源設(shè)計(jì)難度的基礎(chǔ)上，一副天線可以完成四個(gè)單頻段天線的功能。
背景技術(shù)：
目前衛(wèi)星通信的頻段覆蓋了S、X、Ku、Ka四個(gè)頻段。隨著衛(wèi)星通信頻段的拓展，偵收設(shè)備要求天饋系統(tǒng)能工作在多個(gè)頻段。天線饋源目前只適于單頻段或雙頻段工作，已有
的寬頻帶偵收天線只是配置數(shù)個(gè)不同頻段的饋源，根據(jù)不同的工作頻段更換相應(yīng)的饋源?，F(xiàn)有天線既不能對(duì)某顆衛(wèi)星多個(gè)工作頻段的信號(hào)進(jìn)行同時(shí)偵收，也不能同時(shí)對(duì)所有的低軌衛(wèi)星、中高軌衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行偵收。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處，從而提供一種四頻共用天線。一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，包括主反射面、副反射面和饋源，副反射面設(shè)置在主反射面中心支筒的支撐架上，所述的副反射面為雙曲面形狀的頻率選擇面副反射面，所述的饋源由S/Ku雙頻饋源和X/Ka雙頻饋源組成；S/Ku雙頻饋源位于主反射面與副反射面的共同焦點(diǎn)位置且安裝于頻率選擇面副反射面背面的支撐架上，X/Ka雙頻饋源位于副反射面的另一焦點(diǎn)位置且安裝于主反射面與副反射面之間的中心支筒的頂端。其中，所述的頻率選擇面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆層、上蒙皮、蜂窩支撐和下蒙皮層組成，在涂覆層與上蒙皮之間的上蒙皮上設(shè)置有多個(gè)金屬單元，相鄰兩排的金屬單元為交錯(cuò)設(shè)置且相鄰的三個(gè)金屬單元的中心連線為正三角形。其中，所述的金屬單元為同心嵌套形式的內(nèi)外兩個(gè)金屬方環(huán)構(gòu)成；其中，內(nèi)環(huán)周長(zhǎng)為Ka頻段的O. 8至O. 99倍波長(zhǎng)；外環(huán)周長(zhǎng)為X頻段的O. 62至O. 74倍波長(zhǎng)。其中，所述的正三角形的邊長(zhǎng)為Ka頻段O. 57至O. 78倍波長(zhǎng)。本實(shí)用新型相比背景技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)I、第一次實(shí)現(xiàn)S/X/Ku/Ka四頻共用天線，只要設(shè)計(jì)2個(gè)雙頻饋源，即可實(shí)現(xiàn)四頻同時(shí)工作，降低了饋源的設(shè)計(jì)難度。2、四個(gè)頻段帶寬均在20%左右，具有寬頻帶特性3、四個(gè)頻段共用一個(gè)主面，相應(yīng)天線座及伺服設(shè)備只需一套，提高設(shè)備使用可靠性。節(jié)省成本及占地面積，方便維修。4、四頻同時(shí)工作與單頻段工作比，使用靈活，當(dāng)某個(gè)頻段受到干擾時(shí)，可切換其他頻段。
圖I為本實(shí)用新型的原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型頻率選擇面副組成示意圖。圖3為本實(shí)用新型金屬單元示意圖。
具體實(shí)施方式
下面,結(jié)合圖I至圖3對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖I中，本實(shí)用新型的一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，包括主反射面I、副反射面2和饋源，副反射面2設(shè)置在主反射面I中心支筒的支撐架上， 所述的副反射面2為雙曲面形狀的頻率選擇面副反射面，所述的饋源由S/Ku雙頻饋源3和X/Ka雙頻饋源4組成；S/Ku雙頻饋源3位于主反射面I與副反射面2的共同焦點(diǎn)位置且安裝于頻率選擇面副反射面背面的支撐架上，X/Ka雙頻饋源4位于副反射面的另一焦點(diǎn)位置且安裝于主反射面與副反射面之間的中心支筒的頂端。見(jiàn)圖2，所述的頻率選擇面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆層5、上蒙皮
6、蜂窩支撐7和下蒙皮層8組成，在涂覆層5與上蒙皮6之間的上蒙皮上設(shè)置有多個(gè)金屬單元9。相鄰兩排的金屬單元9為交錯(cuò)設(shè)置且相鄰的三個(gè)金屬單元的中心連線為正三角形。所述的正三角形的邊長(zhǎng)為Ka頻段O. 57至O. 78倍波長(zhǎng)。實(shí)施例中，正三角形的邊長(zhǎng)可采用Ka頻段O. 57、O. 6或O. 78倍波長(zhǎng)。見(jiàn)圖3，所述的金屬單元9為同心嵌套形式的內(nèi)外兩個(gè)金屬方環(huán)構(gòu)成；其中，內(nèi)環(huán)10周長(zhǎng)為Ka頻段的O. 8至O. 99倍波長(zhǎng)；外環(huán)11周長(zhǎng)為X頻段的O. 62至O. 74倍波長(zhǎng)。實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)周長(zhǎng)可采用Ka頻段的O. 8、O. 9或O. 99倍波長(zhǎng)，外環(huán)周長(zhǎng)可采用X頻段的O. 62、
O.7或O. 74倍波長(zhǎng)。實(shí)施例中，本實(shí)用新型由6. 5米主反射面、頻率選擇雙曲面副反射面、S/Ku雙頻饋源、X/Ka雙頻饋源等組成。主反射面為標(biāo)準(zhǔn)拋物面，面板采用蜂窩夾層鋁板敷貼成型的新型工藝，實(shí)現(xiàn)了較高的面板精度；副反射面為頻率選擇面雙曲面，由多層材料通過(guò)模具加工復(fù)合成型；S/Ku雙頻饋源采用振子和圓波導(dǎo)組合饋源形式；X/Ka雙頻饋源采用共噴口波紋喇叭饋源。通過(guò)緊固、支撐部件按要求將主反射面、副反射面、S/Ku雙頻饋源、X/Ka雙頻饋源連接固定為一體，組成寬頻帶四頻段共用天線。工作原理本實(shí)用新型采用卡塞格倫天線，主要由主反射面、頻率選擇副反射面、S/Ku雙頻饋源、X/Ka雙頻饋源組成。S/Ku雙頻饋源信號(hào)從頻率選擇副反射面幾乎無(wú)損耗的透射后照射主反射面，相當(dāng)于前饋饋源；X/Ka雙頻饋源信號(hào)經(jīng)頻率選擇副反射面反射后照射主反射面，相當(dāng)于卡塞格倫天線中的后饋饋源。天線工作在S/X/Ku/Ka四個(gè)頻段，實(shí)現(xiàn)S、X、Ku、Ka四頻段同時(shí)工作。
權(quán)利要求1.一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，包括主反射面、副反射面和饋源，副反射面設(shè)置在主反射面中心支筒的支撐架上，其特征在于所述的主反射面(I)為標(biāo)準(zhǔn)拋物面，所述的副反射面(2)為雙曲面形狀的頻率選擇面副反射面，所述的饋源由S/Ku雙頻饋源(3)和X/Ka雙頻饋源(4)組成；S/Ku雙頻饋源(3)位于主反射面與副反射面的共同焦點(diǎn)位置且安裝于頻率選擇面副反射面背面的支撐架上，X/Ka雙頻饋源(4)位于副反射面的另一焦點(diǎn)位置且安裝于主反射面與副反射面之間的中心支筒的頂端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，其特征在于所述的頻率選擇面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆層(5)、上蒙皮(6)、蜂窩支撐(7)和下蒙皮層(8)組成，在涂覆層(5)與上蒙皮(6)之間的上蒙皮上設(shè)置有多個(gè)金屬單元(9)，相鄰兩排的金屬單元(9)為交錯(cuò)設(shè)置且相鄰的三個(gè)金屬單元的中心連線為正三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，其特征在于所述的金屬單元為同心嵌套形式的內(nèi)、外兩個(gè)金屬方環(huán)構(gòu)成；其中，內(nèi)環(huán)(10)周長(zhǎng)為Ka頻段的O. 8至O. 99倍波長(zhǎng)；外環(huán)(11)周長(zhǎng)為X頻段的O. 62至O. 74倍波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用頻率選擇表面技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬頻帶四頻段共用天線，其特征在于所述的正三角形的邊長(zhǎng)為Ka頻段O. 57至O. 78倍波長(zhǎng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種寬頻帶四頻段共用天線，包括主反射面、副反射面和饋源，副反射面設(shè)置在主反射面中心支筒的支撐架上，所述的副反射面為雙曲面形狀的頻率選擇面副反射面，所述的饋源由S/Ku雙頻饋源和X/Ka雙頻饋源組成；S/Ku雙頻饋源位于主反射面與副反射面的共同焦點(diǎn)位置且安裝于頻率選擇面副反射面背面的支撐架上，X/Ka雙頻饋源位于副反射面的另一焦點(diǎn)位置且安裝于主反射面與副反射面之間的中心支筒的頂端。本實(shí)用新型在不增加饋源設(shè)計(jì)難度的基礎(chǔ)上，一副天線可以完成四個(gè)單頻段天線的功能，工作在S/X/Ku/Ka四個(gè)頻段，涵蓋了目前衛(wèi)星通信的所有頻段，可對(duì)幾乎所有的低軌衛(wèi)星、中高軌衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行有效偵測(cè)。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK202487779SQ20122008936
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者宮玉松, 朱翠肖, 杜彪 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所