专利名称：一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星通信领域的多频共用天线，用频率选择面作天线的副反射面，与相应馈源结合，在不增加馈源设计难度的基础上，一副天线可以完成四个单频段天线的功能。
背景技术：
目前卫星通信的频段覆盖了S、X、Ku、Ka四个频段。随着卫星通信频段的拓展，侦收设备要求天馈系统能工作在多个频段。天线馈源目前只适于单频段或双频段工作，已有
的宽频带侦收天线只是配置数个不同频段的馈源，根据不同的工作频段更换相应的馈源。现有天线既不能对某颗卫星多个工作频段的信号进行同时侦收，也不能同时对所有的低轨卫星、中高轨卫星信号进行侦收。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处，从而提供一种四频共用天线。一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，包括主反射面、副反射面和馈源，副反射面设置在主反射面中心支筒的支撑架上，所述的副反射面为双曲面形状的频率选择面副反射面，所述的馈源由S/Ku双频馈源和X/Ka双频馈源组成；S/Ku双频馈源位于主反射面与副反射面的共同焦点位置且安装于频率选择面副反射面背面的支撑架上，X/Ka双频馈源位于副反射面的另一焦点位置且安装于主反射面与副反射面之间的中心支筒的顶端。其中，所述的频率选择面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆层、上蒙皮、蜂窝支撑和下蒙皮层组成，在涂覆层与上蒙皮之间的上蒙皮上设置有多个金属单元，相邻两排的金属单元为交错设置且相邻的三个金属单元的中心连线为正三角形。其中，所述的金属单元为同心嵌套形式的内外两个金属方环构成；其中，内环周长为Ka频段的O. 8至O. 99倍波长；外环周长为X频段的O. 62至O. 74倍波长。其中，所述的正三角形的边长为Ka频段O. 57至O. 78倍波长。本实用新型相比背景技术有如下优点I、第一次实现S/X/Ku/Ka四频共用天线，只要设计2个双频馈源，即可实现四频同时工作，降低了馈源的设计难度。2、四个频段带宽均在20%左右，具有宽频带特性3、四个频段共用一个主面，相应天线座及伺服设备只需一套，提高设备使用可靠性。节省成本及占地面积，方便维修。4、四频同时工作与单频段工作比，使用灵活，当某个频段受到干扰时，可切换其他频段。
图I为本实用新型的原理示意图。图2为本实用新型频率选择面副组成示意图。图3为本实用新型金属单元示意图。
具体实施方式
下面,结合图I至图3对本实用新型作进一步说明。图I中，本实用新型的一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，包括主反射面I、副反射面2和馈源，副反射面2设置在主反射面I中心支筒的支撑架上， 所述的副反射面2为双曲面形状的频率选择面副反射面，所述的馈源由S/Ku双频馈源3和X/Ka双频馈源4组成；S/Ku双频馈源3位于主反射面I与副反射面2的共同焦点位置且安装于频率选择面副反射面背面的支撑架上，X/Ka双频馈源4位于副反射面的另一焦点位置且安装于主反射面与副反射面之间的中心支筒的顶端。见图2，所述的频率选择面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆层5、上蒙皮
6、蜂窝支撑7和下蒙皮层8组成，在涂覆层5与上蒙皮6之间的上蒙皮上设置有多个金属单元9。相邻两排的金属单元9为交错设置且相邻的三个金属单元的中心连线为正三角形。所述的正三角形的边长为Ka频段O. 57至O. 78倍波长。实施例中，正三角形的边长可采用Ka频段O. 57、O. 6或O. 78倍波长。见图3，所述的金属单元9为同心嵌套形式的内外两个金属方环构成；其中，内环10周长为Ka频段的O. 8至O. 99倍波长；外环11周长为X频段的O. 62至O. 74倍波长。实施例中，内环周长可采用Ka频段的O. 8、O. 9或O. 99倍波长，外环周长可采用X频段的O. 62、
O.7或O. 74倍波长。实施例中，本实用新型由6. 5米主反射面、频率选择双曲面副反射面、S/Ku双频馈源、X/Ka双频馈源等组成。主反射面为标准抛物面，面板采用蜂窝夹层铝板敷贴成型的新型工艺，实现了较高的面板精度；副反射面为频率选择面双曲面，由多层材料通过模具加工复合成型；S/Ku双频馈源采用振子和圆波导组合馈源形式；X/Ka双频馈源采用共喷口波纹喇叭馈源。通过紧固、支撑部件按要求将主反射面、副反射面、S/Ku双频馈源、X/Ka双频馈源连接固定为一体，组成宽频带四频段共用天线。工作原理本实用新型采用卡塞格伦天线，主要由主反射面、频率选择副反射面、S/Ku双频馈源、X/Ka双频馈源组成。S/Ku双频馈源信号从频率选择副反射面几乎无损耗的透射后照射主反射面，相当于前馈馈源；X/Ka双频馈源信号经频率选择副反射面反射后照射主反射面，相当于卡塞格伦天线中的后馈馈源。天线工作在S/X/Ku/Ka四个频段，实现S、X、Ku、Ka四频段同时工作。
权利要求1.一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，包括主反射面、副反射面和馈源，副反射面设置在主反射面中心支筒的支撑架上，其特征在于所述的主反射面(I)为标准抛物面，所述的副反射面(2)为双曲面形状的频率选择面副反射面，所述的馈源由S/Ku双频馈源(3)和X/Ka双频馈源(4)组成；S/Ku双频馈源(3)位于主反射面与副反射面的共同焦点位置且安装于频率选择面副反射面背面的支撑架上，X/Ka双频馈源(4)位于副反射面的另一焦点位置且安装于主反射面与副反射面之间的中心支筒的顶端。
2.根据权利要求I所述的一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，其特征在于所述的频率选择面副反射面自工作面至背面依次由表面涂覆层(5)、上蒙皮(6)、蜂窝支撑(7)和下蒙皮层(8)组成，在涂覆层(5)与上蒙皮(6)之间的上蒙皮上设置有多个金属单元(9)，相邻两排的金属单元(9)为交错设置且相邻的三个金属单元的中心连线为正三角形。
3.根据权利要求2所述的一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，其特征在于所述的金属单元为同心嵌套形式的内、外两个金属方环构成；其中，内环(10)周长为Ka频段的O. 8至O. 99倍波长；外环(11)周长为X频段的O. 62至O. 74倍波长。
4.根据权利要求2所述的一种利用频率选择表面技术实现宽频带四频段共用天线，其特征在于所述的正三角形的边长为Ka频段O. 57至O. 78倍波长。
专利摘要本实用新型公开了一种宽频带四频段共用天线，包括主反射面、副反射面和馈源，副反射面设置在主反射面中心支筒的支撑架上，所述的副反射面为双曲面形状的频率选择面副反射面，所述的馈源由S/Ku双频馈源和X/Ka双频馈源组成；S/Ku双频馈源位于主反射面与副反射面的共同焦点位置且安装于频率选择面副反射面背面的支撑架上，X/Ka双频馈源位于副反射面的另一焦点位置且安装于主反射面与副反射面之间的中心支筒的顶端。本实用新型在不增加馈源设计难度的基础上，一副天线可以完成四个单频段天线的功能，工作在S/X/Ku/Ka四个频段，涵盖了目前卫星通信的所有频段，可对几乎所有的低轨卫星、中高轨卫星信号进行有效侦测。
文档编号H01Q5/00GK202487779SQ20122008936
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者宫玉松, 朱翠肖, 杜彪 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所