[发明专利]适用于移动卫星通信终端的平面天线

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，它特别涉及一种适用于移动卫星通信终端的天线。

技术背景

卫星通信不仅可以实现保密通信，而且通信覆盖区域大、通信距离远、通信成本不随 距离增加而增加。卫星通信不仅可以进行话音通信而且还能传送数据、传真以及图像等。 因此，卫星通信在各个行业，特别是在普通通信无法实现的一些地方，如浩瀚无际的海洋 上等，都得到了广泛使用。卫星通信弥补了GSM(GPRS)、CDMA等移动通信系统需要依赖 大量基站的缺点，使人们在任何时候、任何地点、任何情况下(甚至高速移动中)都能很 好的进行通信的奋斗目标成为可能。

卫星通信从20世纪60年代开始进入实用阶段，发展到70年代末，地球站设备不断 减小，建立直接安装在用户所在地的小型站已成为可能，这就是所谓的VSAT(Very Small Aperture Terminal)。VSAT卫星通信系统的发展过程可以分为三个阶段：第一阶段：固定 式VAST卫星系统，多为反射面天线，体积大，架设安装复杂，寻星时间长，无法在移动 中使用；第二阶段：机械跟踪式VAST卫星系统，体积大，架设安装复杂，寻星较迅速， 可以在移动中使用；第三阶段：移动超小型端机VAST卫星系统，体积小，架设简单，寻 星迅速，可以在移动中使用。

车辆、舰船等运动载体在运动中的卫星通信系统称为“动中通”，即移动卫星通信终 端。动中通卫星通信系统虽然兴起不久，但由于它具有即使在高速运动的载体上也能很好 的解决宽带多媒体信息，特别是高质量的视频图像的实时传输问题，受到了广泛的关注， 得到许多应用和迅速的发展，它特别适合于军用和民用中应急移动通信和突发事件现场的 指挥通信。

目前，在移动通信系统中使用的天线形式以反射面和多层微带较多，其在性能上各有 特点，但均有其致命的缺点。

反射面天线：是静止状态下卫星通信天线的主要形式，其增益较高、易加工，但体积 大、重量重、架设安装时间长，用于移动卫星通信，体积、重量和高度的缺陷越发明显， 不再适用。

多层微带天线是低轮廓栅板式天线的主要形式，在美国、韩国等国家已形成产品，但 价格十分昂贵。且多层微带天线效率低、造成系统馈电网络复杂、成品率低、系统造价昂 贵，不适合民用产品。

由于卫星通信使用频率分集，卫星通信终端必须使用正交双极化天线。常规的波导裂 缝双极化天线利用两种不同缝隙实现，须两套馈电网络，需要较大空间排布，致使馈电网 络十分复杂，体积大，加工难度高，成本高。虽可用微带网络减小空间，但损耗却使人不 能接受，因而大大限制了其应用范围。

发明内容

为了避免上述移动通信系统中使用的天线存在的不足之处，本发明提供的一种低剖 面、高增益的适用于移动卫星通信终端的平面天线。

本发明采用耦合馈电的方式，可将两套网络在一层内排布，大大减小了馈电网络的复 杂度，减小了天线的体积，降低了天线的剖面，损耗小，适于安装在移动载体上，作为通 信终端。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

适用于移动卫星通信终端的平面天线包括两根垂直极化阵、两根水平极化阵和两根馈 电波导5，所述垂直极化阵为具有宽边辐射纵缝的脊波导1，所述水平极化阵为具有窄边 辐射斜缝的矩形辐射波导2；

两根脊波导1和两根辐射波导2平行并排交错放置，形成双极化线阵；相邻的两根辐 射波导2端部由U形波导弯头连接；且辐射波导2的高度高于脊波导1；一根馈电波导5 正交位于双极化线阵一端底部，另一根馈电波导6正交位于双极化线阵另一侧底部；两根 脊波导1的两端封闭，两根辐射波导2的两端封闭，馈电波导5和另一根馈电波导6的一 端封闭，另一端馈电；

所述两根脊波导1和馈电波导5之间设有贯通的倾斜偶合缝7，两根辐射波导2端部 的U形波导弯头处和另一根馈电波导6之间设有贯通的偶合纵缝8。