一种低剖面高性能环焦卫星通信天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环焦卫星通信天线，尤其是一种低剖面高性能的卫星通信天线，属于卫星通信领域。
【背景技术】
[0002]目前环焦天线广泛应用于卫星通信，其优点是天线的剖面低，由于其结构的对称性，使得天线方向图E、H面等化性高，交叉极化隔离度好，电压驻波比极低等优点，其缺点是近旁瓣电平较高。在设计过程中，为了改善天线的近轴旁瓣特性，副面直径设计比较大。
[0003]副面越大，副面对主面的遮挡越大，天线的效率越低。另外，馈源和副面之间用四根金属支架连接，支架会带来遮挡，恶化天线近轴旁瓣性能等。
【发明内容】
[0004]为了解决上述存在的问题，本发明对天线主、副面进行赋形设计，大大提高了天线的效率，同时把副面设计的很小，减小副面的遮挡，提高天线的效率；副面和馈源之间采用了介质支撑，大大减少了支架对天线近旁瓣的影响。
[0005]—种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其中包括:副反射面，馈源介质支撑，馈源，波导管，轴承，轴承座，天线面，其特征在于:所述的副反射面和馈源通过馈源介质支撑连接，所述波导管与馈源连接，波导管尾部安装有轴承，轴承座安装在天线面上。电磁波经过天线面的反射到副反射面，副反射面通过反射将电磁波反射到馈源处，馈源对电磁波进行整理，使其极化方向一致，并且进行阻抗变换，经由波导管进行传输，完成卫星通信的信号传输的功能。
[0006]作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑为多个，优选为4个。馈源介质支撑的主要目的是固定副反射面和馈源，采用这种设计以后，馈源和副反射面能够有效的固定，并且降低馈源介质支撑对于通信的信号的影响。
[0007]作为本发明的一种改进，所述的多个馈源介质支撑等距离的分布在副反射面和馈源周围。采用这种设计以后，副反射面和馈源能够稳定的固定，不会发生偏移现象。
[0008]作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑为弯弧形设计。支撑结构的弧形采用了赋形设计，采用这种设计以后，在工作的频带内获得比较好的阻抗匹配。
[0009]作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑采用镂空的设计。采用这种设计以后，大大降低了支撑体对方向图近旁瓣的影响。
[0010]作为本发明的一种改进，所述的波导管由喇叭连接端和喇叭波导组成，所述的喇叭连接段与馈源相连，喇叭波导与轴承相连。采用这种设计以后，由于波导管长度比较长，因此在加工过程中会出现刚性不足的情况，产生废品，分段加工能够有效解决该问题。
[0011]作为本发明的一种改进，所述的波导管与轴承连接处设置有喇叭轴承隔圈。采用这种设计以后，隔圈能够隔开内外两个轴承，使一个旋转，一个固定，对星工作。
[0012]作为本发明的一种改进，所述的喇叭波导采用阶梯形设计。采用这种设计以后，有效扼制有害丰吴O
[0013]作为本发明的一种改进，所述的馈源采用了波纹槽馈源。采用这种设计以后，馈源方向图等化性好，交叉极化电平和副瓣电平都很低。
[0014]本发明对天线主、副面进行赋形设计，大大提高了天线的效率，同时把副面设计的很小，减小副面的遮挡，提高天线的效率；副面和馈源之间采用了介质支撑，大大减少了支架对天线近旁瓣的影响。为了达到高增益、高效率、低噪声并满足对宽角旁瓣电平和交叉极化隔离度的性能要求，天线综合采用了几何光学方法即副反射面Snell定理、主反射面Snell定理和能量守恒定理，对天线进行赋形设计。通过改变天线部分参数，优化天线关键尺寸，综合出不同的主、副反射面曲线，从中选出最优的曲线，达到天线性能的优化设计。采用了小口径馈源，馈源和副面之间采用了介质体作支撑，避免了使用金属支架带来的遮挡等不利因素。为了在宽频带内获得较好的阻抗匹配，介质支撑采用了镂空设计；支撑结构采用了赋形设计，支撑体为弧形结构，这样在工作频带内获得较好的阻抗匹配，同时大大降低了支撑体对方向图近旁瓣的影响。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明的馈源和波导管的结构示意图，
图3是本发明的馈源和波导管的剖视图，
图4是本发明的接收端方位面方向图，
图5是本发明的接收端俯仰面方向图，
图6是本发明的发射端方位面方向图，
图7是本发明的发射端俯仰面方向图，
附图标记列表:1一副反射面，2—馈源介质支撑，3—馈源，4一波导管，5—轴承，6—轴承座，7—天线面。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0017]实施例1:
结合附图可见，一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其中包括:副反射面1，馈源介质支撑2，馈源3，波导管4，轴承5，轴承座6，天线面7，其特征在于:所述的副反射面I和馈源3通过馈源介质支撑2连接，所述波导管4与馈源3连接，波导管4尾部安装有轴承5，轴承座6安装在天线面上。电磁波经过天线面的反射到副反射面1，副反射面I通过反射将电磁波反射到馈源3处，馈源3对电磁波进行整理，使其极化方向一致，并且进行阻抗变换，经由波导管4进行传输，完成卫星通信的信号传输的功能。
[0018]实施例2:
作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑2为多个，优选为4个。馈源介质支撑2的主要目的是固定副反射面I和馈源3，采用这种设计以后，馈源3和副反射面I能够有效的固定，并且降低馈源介质支撑2对于通信的信号的影响。其余结构特点和优点与实施例1完全相同。
[0019]实施例3:
作为本发明的一种改进，所述的多个馈源介质支撑2等距离的分布在副反射面I和馈源3周围。采用这种设计以后，副反射面I和馈源3能够稳定的固定，不会发生偏移现象。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0020]实施例4:
作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑2为弯弧形设计。支撑结构的弧形采用了赋形设计，采用这种设计以后，在工作的频带内获得比较好的阻抗匹配。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0021]实施例5:
作为本发明的一种改进，所述的馈源介质支撑2采用镂空的设计。采用这种设计以后，大大降低了支撑体对方向图近旁瓣的影响。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0022]实施例6:
作为本发明的一种改进，所述的波导管4由喇叭连接端和喇叭波导组成，所述的喇叭连接段与馈源3相连，喇叭波导与轴承5相连。采用这种设计以后，由于波导管4长度比较长，因此在加工过程中会出现刚性不足的情况，产生废品，分段加工能够有效解决该问题。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0023]实施例7:
作为本发明的一种改进，所述的波导管4与轴承5连接处设置有喇叭轴承隔圈。采用这种设计以后，隔圈能够隔开内外两个轴承，使一个旋转，一个固定，对星工作。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0024]实施例8:
作为本发明的一种改进，所述的喇叭波导采用阶梯形设计。采用这种设计以后，有效扼制有害模。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0025]实施例9:
作为本发明的一种改进，所述的馈源3采用了波纹槽馈源。采用这种设计以后，馈源3方向图等化性好，交叉极化电平和副瓣电平都很低。其余结构和优点和实施例1完全相同。
[0026]本发明还可以将实施例2、3、4、5、6、7、8、9所述的技术特征至少一个与实施例1组合成新的实施方式。
[0027]本发明的主要工作流程是:电磁波经过天线面的反射到副反射面，副反射面通过反射将电磁波反射到馈源处，馈源对电磁波进行整理，使其极化方向一致，并且进行阻抗变换，经由波导管进行传输，完成卫星通信的信号传输的功能。
[0028]本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
【主权项】
1.一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其中包括:副反射面(1)，馈源介质支撑(2)，馈源(3)，波导管(4)，轴承(5)，轴承座(6)，天线面(7)，其特征在于:所述的副反射面(I)和馈源(3)通过馈源介质支撑(2)连接，所述波导管(4)与馈源(3)连接，波导管(4)尾部安装有轴承(5 )，轴承座(6 )安装在天线面(7 )上。2.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的馈源介质支撑(2)为多个，优选为4个。3.根据权利要求2所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的多个馈源介质支撑(2 )等距离的分布在副反射面(I)和馈源(3 )周围。4.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的馈源介质支撑为(2)弯弧形设计。5.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的馈源介质支撑(2)采用镂空的设计。6.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的波导管(4)由喇叭连接端和喇叭波导组成，所述的喇叭连接段与馈源相连，喇叭波导与轴承相连。7.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的波导管(4)与轴承(5)连接处设置有喇叭轴承隔圈。8.根据权利要求6所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的喇叭波导采用阶梯形设计。9.根据权利要求1所述的一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其特征在于:所述的馈源(3)采用了波纹槽馈源。
【专利摘要】本发明涉及一种低剖面高性能环焦卫星通信天线，其中包括：副反射面，馈源介质支撑，馈源，波导管，轴承，轴承座，天线面，其特征在于：所述的副反射面和馈源通过馈源介质支撑连接，所述波导管与馈源连接，波导管尾部安装有轴承，轴承座安装在天线面上。本发明对天线主、副面进行赋形设计，大大提高了天线的效率，同时把副面设计的很小，减小副面的遮挡，提高天线的效率；副面和馈源之间采用了介质支撑，大大减少了支架对天线近旁瓣的影响。
【IPC分类】H01Q1/50, H01Q1/12, H01Q1/36
【公开号】CN105161827
【申请号】CN201510513516
【发明人】陈立松, 李文明, 王秀涛, 鞠正锋
【申请人】南京中网卫星通信股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月20日