[发明专利]一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线

说明书

本申请提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，包括：微带射频板，包括射频芯片和与射频芯片连接的微带线，射频芯片用于发射高频信号，微带线用于将高频信号转换为电磁信号；波导体，与微带射频板连接，波导体内部形成有波导腔体，电磁信号在波导腔体内传播，波导体远离微带射频板的腔壁开设有波导缝隙组合，波导缝隙组合用于对在波导腔体内传播的电磁信号进行圆极化辐射。通过设置波导腔体和开设在波导腔体上的波导缝隙组合作为天线的辐射系统，实现了高增益，高效率，低副瓣的优点；设置微带射频板作为天线的馈电系统，使得天线具有结构简单，易于集成且成本较低的优点。

技术领域

本申请涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线。

背景技术

现有商用卫星通常采用平板天线、反射面天线、透镜天线或波导缝隙天线。平板天线具有轮廓低、可集成有源器件、可实现辐射单元与网络一体化设计的优点。但是，平板天线的介质损耗较大，且存在漏波效应，天线单元增益低、馈电网络损耗大。

反射面天线，具有较好的射频性能，还具有差损低、辐射效率高的优点，但反射面天线物理尺寸较大，不适用在一些安装空间狭小的场合。

透镜天线与反射面天线类似，通常采用馈源照射介质球、介质饼等，使波束聚焦，实现高增益照射的目的，但与反射面天线同样具有天线体积尺寸过大的问题。

波导缝隙天线具有传输功率容量大、损耗小、高效率、高增益、高功率、低副瓣的优点，但是波导缝隙天线的馈电系统和辐射系统一体化设计，呈板状结构，不易集成、结构复杂且成本价格高。

由此可见，现有的供商用卫星使用的天线存在不易集成、成本较高且增益较低等问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，用以改善现有技术中的供商用卫星使用的天线存在不易集成、成本较高且增益较低的问题。

第一方面，本发明提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，包括：微带射频板，包括射频芯片和与所述射频芯片连接的微带线，所述射频芯片用于发射高频信号，所述微带线用于将所述高频信号转换为电磁信号；波导体，与所述微带射频板连接，所述波导体内部形成有波导腔体，所述电磁信号在所述波导腔体内传播，所述波导体远离所述微带射频板的腔壁开设有波导缝隙组合，所述波导缝隙组合用于对在所述波导腔体内传播的电磁信号进行圆极化辐射。

本申请实施例提供的圆极化波导缝隙天线由波导腔体和开设在波导腔体上的波导缝隙组合作为天线的辐射系统，实现了高增益，高效率，低副瓣的优点；将微带射频板作为天线的馈电系统，使得天线具有结构简单，易于集成及成本较低的优点。

在可选的实施方式中，所述波导体与所述微带射频板固定连接，所述微带射频板与所述波导缝隙组合所在的腔壁相互平行，所述圆极化波导缝隙天线还包括转接器模块，所述转接器模块用于将所述电磁信号自所述微带线导入所述波导腔体。

在可选的实施方式中，所述转接器模块为同轴转接器；所述射频芯片和所述微带线设置在所述微带射频板远离所述波导体的一侧；所述波导体靠近所述微带射频板的腔壁开设有第一通孔，所述微带射频板上开设有与所述第一通孔对应的第二通孔；所述同轴转接器的本体与所述微带线连接，所述同轴转接器的探针先后通过所述第二通孔和第一通孔伸入所述波导腔体内。

本申请实施例提供的圆极化波导缝隙天线采用微带-同轴-波导缝隙的天线设计，使得圆极化波导缝隙天线具有易于集成、结构简单及成本较低的优点。此外，在波导腔体和微带射频板上开设通孔，保证同轴转接器与波导腔体之间的稳定性，减少由于振动引起的碰撞。

在可选的实施方式中，所述波导腔体为长方形腔体，所述同轴转接器的探针与所述波导腔体的第一内端壁的距离为1/4波导波长，所述同轴转接器的探针伸入所述波导腔体内的长度为1/4波导波长，所述第一内端壁为所述波导腔体的两内端壁中与所述探针距离较近的内端壁。