[发明专利]基于星载多波束天线空间立体结构布局的对数周期馈源阵

摘要

本发明提出一种基于星载多波束天线空间立体结构布局的对数周期馈源阵，由五组高频馈电单元、四组低频馈电单元和复合材料支撑组件组成；本发明在星上有限的空间布局要求下，通过立体结构布局和优化单元阵列分布，最大程度降低了天线之间对馈源阵电气性能的互耦影响，实现了天线宽频带、高增益的多波束覆盖要求；单元和支撑组件的结构形式简单、可靠性高，实现了良好的馈源阵刚重比要求；采用特殊的复合材料和巧妙的结构设计，在满足馈源阵主体结构强度的情况下，使支撑组件对组成的高、低频馈电单元电性能的遮挡影响降至最低，并可满足空间环境要求。

主权项

1.一种基于星载多波束天线空间立体结构布局的对数周期馈源阵，其特征在于：由五组高频馈电单元、四组低频馈电单元和复合材料支撑组件组成；高频馈电单元采用工作频段在3.6f0～fn的对数周期偶极子天线，低频馈电单元采用工作频段在f0～3.6f0的对数周期偶极子天线，f0和fn为对数周期馈源阵设计要求的工作频段低频端点和高频端点；复合材料支撑组件由底板、支撑筒、中板以及高频单元安装板组成；支撑筒两端分别与底板和中板固定连接，高频单元安装板安装在中板上；四组低频馈电单元底端与底板固定连接，四组低频馈电单元中部和中板连接，四组低频馈电单元分别处于支撑坐标系第一象限45°，第二象限135°，第三象限‑135°，第四象限‑45°位置，且四组低频馈电单元各自的中心处于第一圆周上，所述第一圆周的圆心在支撑筒中心轴线上；四组低频馈电单元分别朝向支撑筒中心轴线倾斜，且四组低频馈电单元朝向支撑筒中心轴线倾斜的倾斜角相同；所述支撑坐标系OXY的原点O在支撑筒中心轴线上，支撑坐标系XY平面垂直于支撑筒中心轴线；五组高频馈电单元底端与高频单元安装板固定连接，其中四组高频馈电单元分别处于支撑坐标系OX正向、OY正向、OX负向、OY负向位置，且四组高频馈电单元各自的中心处于第二圆周上，所述第二圆周的圆心在支撑筒中心轴线上；还有一组高频馈电单元中心处于支撑筒中心轴线上；五组高频馈电单元平行于支撑筒中心轴线；支撑筒中心轴线上的高频馈电单元的安装位置高于其余四组高频馈电单元的安装位置；所述对数周期偶极子天线由辐射振子、天线集合线、空气同轴内导体馈线组件组成；所述辐射振子为金属型材；所述天线集合线为横截面为五边形的金属空心型材，所述五边形由矩形和等腰三角形组成，其中等腰三角形的底边与矩形一边重合，所述等腰三角形顶角不大于90°；辐射振子与天线集合线焊接固定；所述空气同轴内导体馈线组件由金属内导体、阻抗变换段和同轴接头组成；金属内导体装在天线集合线内部，且不与天线集合线直接接触；金属内导体端部与阻抗变换段固定连接，阻抗变换段与同轴接头固定连接；所述阻抗变换段由变换段内导体和变换段介质组成；金属内导体、变换段内导体和同轴接头内导体连通；阻抗变换段实现金属内导体到同轴接头的阻抗变换。