[发明专利]一种适用于Ku波段的卫星通信天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种卫星通信地面站天线，特别是关于一种适用于Ku波段的卫星通信天线。

背景技术

抛物面型反射天线是一种常见的天线形式，为了最大程度提高反射面天线的效率，避免馈源支撑结构对辐射口径的遮挡，用于地面卫星通信的反射面天线一般采用偏置反射面的形式，其中有单偏置抛物面天线、双偏置Gregorian型反射面天线、双偏置Cassegrain型反射面天线。

单偏置抛物面天线结构简单，但是馈源安置在前部，给馈电带来不便，也增大了信号的损耗；另一个重要的方面是，单偏置抛物面天线的极化特性较差，交叉极化电平高，因而不宜采用。双偏置型的反射面采用后馈方式，而且倾斜的副反射面可以最大程度的降低交叉极化电平。双偏置Cassegrain型反射面天线要求馈源具有较窄的波束宽度，势必造成馈源口径过大，不利于选择实用的天线结构参数；双偏置Gregorian型反射面天线没有这个问题，馈源波束可以较宽，易于实现工程化的天线结构。

小型化卫星通信地面站天线已成为市场所需，因此需要合理设计天线主反射面、副反射面、馈源的位置和尺寸，才能使副瓣电平在最大范围角域内低于包络曲线，以提高增益。

发明内容

本发明着力于解决现有技术之不足，提供一种适用于Ku波段的卫星通信天线，该天线外型小，采用双偏置的Gregorian型反射面构型，采用圆锥波纹喇叭馈源构型，双频双线极化收发共用，可以最大程度降低交叉极化，提高天线效率，而且配以双工器，实现较低的电压驻波比，较高的收发隔离度。

本发明解决以上技术问题所采取的技术方案如下：一种适用于Ku波段的卫星通信天线，包括主反射面、副反射面、馈源，其特征在于：所述馈源位于主反射面与副反射面之间，所述主反射面为抛物面，所述副反射面为椭球截面；

所述主反射面投影直径：1.2m，焦距：0.8m，主反射面下边缘高度：0.07m，主反射面下边缘对焦点的倾角：5.01°，

所述副反射面半张角：20°，焦距：0.3m，沿主反射面轴线方向投影直径：0.34m，副反射面轴线与主反射面轴线的夹角：12.76°，

所述馈源口面最大外半径：92.88mm，最大内半径：52.6mm，

所述馈源轴线与副反射面轴线的夹角：28.02°，馈源口径中心到副反射面的最短距离：0.404m。

进一步地：所述馈源为圆锥波纹喇叭型，喇叭内孔壁具有环形波纹，波纹凸起高度6±0.05mm，波纹间距6±0.05mm，喇叭口部内径径102.6±0.05mm，外径118.6±0.05mm。

进一步地：所述天线还包括一双工器，所述双工器技术指标如下：

工作频率：发射：13.75～14.50GHz，接收：10.95～12.75GHz；

电压驻波比：发射：≤1.1:1，接收：≤1.25:1；

收发隔离度：≥85dB；

插入损耗：发射：≤0.1dB，接收：≤0.2dB；

射频接口：WR75。

与已有技术相比，本发明显著的有益效果体现在：

1)它的主反射面投影直径仅有1.2m，外形小，适用于家庭小型化使用。

2)它可以满足工作频率与带宽：发射：13.75～14.50GHz，接收：10.95～12.75GHz。

3)副瓣包络符合地面卫星通信天线通用规范，即：天线方向图副瓣电平应在90％的角域内低于上面规定的包络曲线，允许其余10％角域的副瓣电平超过包络曲线，但不多于3dB。

4)电压驻波比：1.25：1。

5)交叉极化：11.95GHz≤-38.00dB，14.25GHz＜-39.00dB。

6)11.95GHz频率下增益：42.4833，效率：73.59％，波束宽度：1.5257。

7)14.25GHz效率下增益：44.0161，效率：78.62％，波束宽度：1.2170。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为天线布局图；

图2为天线各尺寸设计示意图；

图3为天线辐射方向图；

图4为馈源剖面图；

图5为11.95GHz馈源方向图；

图6为14.25GHz馈源方向图；

图7为11.95GHz，±30°主极化方向图；