[发明专利]一种X波段星载数传天线

说明书

技术领域

本发明涉及星载天线领域，特别涉及一种X波段星载数传天线。

背景技术

数传天线是卫星天线的重要组成部分，当卫星进入地面接收站境内(即可视弧段以内)时，数传分系统通过高速数据接口将存储器中的数据取出，由数传发射机完成信道编码，组成数据传输帧，对信号进行载波调制、功率放大后，经过数传天线，把卫星有效载荷采集的数据传输给地面接收站。

目前，卫星朝着低成本、小型化、轻量化及一箭多星的态势在发展，对星上天线的要求势必也越来越高。传统的数传天线一般都采用比较成熟的反射面、或者波导喇叭天线，这类天线的优点是性能稳定，增益高，但相应的造价也十分昂贵，并且轮廓大，重量重，不太适用于微小卫星平台。

发明内容

本发明解决的问题是现有数传天线轮廓大、质量重；为解决所述问题，本发明提供一种一种X波段星载数传天线。

本发明提供的一种X波段星载数传天线，包括：天线罩、上层辐射贴片单元、下层馈电网络、金属反射板；位于上层辐射贴片单元和下层馈电网络之间的中间耦合馈线单元；位于下层馈电网络与金属反射板之间的支撑蜂窝介质；所述一种X波段星载数传天线为平面结构。

进一步，所述上层辐射贴片单元包括：PCB板，贴在所述PCB板上的矩形贴片；所述矩形贴片的材料为铜，所述矩形贴片共16个，组成4х4阵列，相邻矩形贴片之间的距离为工作波长的045～0.9倍，边长为工作波长的0.4～0.6倍，沿对角线方向切两个边长为5～7mm的直角三角形。

进一步，所述中间耦合馈线单元包括PCB板，和贴在所述PCB板上的z字形铜贴片；所述z字形铜贴片与矩形贴片一一对应，通过馈针连接；所述z字形铜贴片的长度为8～10mm，高度为3～4mm，线宽1mm。

进一步，所述下层馈电网络包括：PCB板，和贴在所述PCB板上1至16功放网络，所述1至16功放网络通过十六个馈针与z字形铜贴片连接，所述1至16功放网络的材料为铜，铜线的宽度依据微带线在介质上的四分之一波长阻抗变换关系优化所得。

进一步，所述支撑蜂窝介质采用Nomex芳纶纸蜂窝材料，型号为NRH-3-48。

进一步，所述金属反射板为航天铝板，天线罩部分采用航天成熟的聚酰亚胺材料；上层辐射贴片单元的PCB板、中间耦合馈线单元的PCB板、下层馈电网络的PCB板均采用符合航天应用要求的Roger TMM高频介质材料。

进一步，上层辐射贴片单元、中间耦合馈线单元和下层馈电网络之间采用介质螺栓和航天A、B胶连接。

本发明的优点包括：

本发明所提供的一种X波段星载数传天线为平面结构，最大轮廓为130*130*20mm，重量200g以内，对卫星平台要求低。

进一步，本发明提供的一种X波段星载数传天线用于X波段，采用4*4的微带天线代替传统的一种X波段星载数传天线，利用空气加载，馈电耦合技术提高天线的增益(18.7dBi)和频带带宽(1.75GHz)，并且采用纸蜂窝充当天线和地板的连接介质，满足星载天线的高可靠度要求，适用于微纳卫星平台。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的结构示意图。

图2(a)、(b)分别是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的上层辐射贴片单元的正、反面结构示意图。

图3(a)、(b)分别是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的中间耦合馈线单元的正、反面结构示意图。

图4(a)、(b)分别是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的下层馈电网络的正、反面结构示意图。

图5是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的回波损耗曲线。

图6是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的E/H面增益方向图。

图7是本发明实施例提供的一种X波段星载数传天线的E/H面轴比方向图。

具体实施方式

下文中，结合附图和实施例对本发明的精神和实质作进一步阐述。