[发明专利]一种双频段共口径相控阵天线

说明书

本发明涉及天线技术领域，公开了一种双频段共口径相控阵天线。所述天线包括：依次层叠设置的上层AOB载板、散热组件和下层AOB载板，嵌套式设置于上层AOB载板的外表面的Ku频段辐射体阵列和Ka频段辐射体阵列，嵌套式设置于上层AOB载板的内表面的第一放大器阵列和第二放大器阵列，分别布置于下层AOB载板的内外表面的Ku频段幅相控制芯片和Ka频段幅相控制芯片；Ku频段幅相控制芯片与第一放大器单元射频连接，Ka频段幅相控制芯片与第二放大器单元射频连接。本发明在不扩展原有Ka或者Ku单一频段的相控阵终端的横向尺寸条件下，完成了双频段卫星通信相控阵天线的电路布局，同时能够满足良好的环境适应性。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种双频段共口径相控阵天线。

背景技术

为了保证通信效率，提升通信质量，有的应用场景需要车载、机载、船载卫星通信相控阵终端从单一工作频段扩展至双频，即相控阵天线终端需要兼容Ka、Ku两个频段。同时，由于上述平台的装机位置及空间是极其受限的，用户同时需要相控阵天线的尺寸在性能提升的同时保持不变，尤其是横向尺寸，这就需要相控阵终端实现Ka/Ku共口径设计。

但是由于相控阵天线设计原则的限制，天线通道的间距通常不能超过半波长，例如对于Ka工作频段来说，天线通道的间距仅有4mm-5mm。在这么小的一个横向空间范围内，单独集成Ka频点的TR电路元器件已经十分困难，进一步集成Ku频段TR电路元器件形成双频共口径几乎不可能。

而目前业内普遍的做法是采用平铺布局的设计，即将Ka、Ku两个独立工作频段的相控阵天线紧密的安装在一起工作，以此兼容双频同时工作的要求。但是这样设计的终端天线口径尺寸过大，往往不能满足平台的装机需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双频段共口径相控阵天线，在不扩展原有Ka或者Ku单一频段的相控阵终端的横向尺寸条件下，完成双频段卫星通信相控阵天线的电路布局，同时满足良好的环境适应性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种双频段共口径相控阵天线，包括：上层AOB载板、散热组件、下层AOB载板、Ku频段辐射体阵列、Ka频段辐射体阵列、第一放大器阵列、第二放大器阵列、Ku频段幅相控制芯片和Ka频段幅相控制芯片；

所述上层AOB载板、所述散热组件及所述下层AOB载板依次层叠设置；

所述Ku频段辐射体阵列包括多个间隔排布的Ku频段辐射体单元，Ka频段辐射体阵列包括多个间隔排布的Ka频段辐射体单元，所述Ku频段辐射体阵列与所述Ka频段辐射体阵列嵌套式设置于所述上层AOB载板的外表面；

所述第一放大器阵列与所述第二放大器阵列设置于所述上层AOB载板的内表面，且所述Ku频段辐射体单元与所述第一放大器阵列中的第一放大器单元一一对应射频连接，所述Ka频段辐射体单元与所述第一放大器阵列中的第二放大器单元一一对应射频连接；

所述Ku频段幅相控制芯片和所述Ka频段幅相控制芯片，其中之一者设置于所述下层AOB载板的外表面、另一者设置于所述下层AOB载板的内表面；且所述Ku频段幅相控制芯片与所述第一放大器单元射频连接，所述Ka频段幅相控制芯片与所述第二放大器单元射频连接。

可选的，所述第一放大器阵列与所述第二放大器阵列，嵌套式设置于所述上层AOB载板的内表面。

可选的，所述上层AOB载板上设有多个金属通孔和多个平面金属线；

所述Ku频段辐射体单元与对应的所述第一放大器单元之间，以及所述Ku频段辐射体单元与对应的所述第一放大器单元之间，均通过各自对应的所述金属通孔和所述平面金属走线实现射频连接。

可选的，所述下层AOB载板内埋有第一射频连接器和第二射频连接器；