專利名稱：旁瓣電平可控平板天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種旁瓣電平可控平板天線，屬于衛(wèi)星通信用平板天線的技術領域。
背景技術：
衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍大，通信容量大，傳輸質量高，組網方便迅速，便于實現(xiàn)全球無縫鏈接等優(yōu)點。隨著衛(wèi)星通信信道容量的增加以及C，Ku頻段業(yè)務的擁擠，L, C，X，Ku等頻段不能滿足高速，寬帶，小口徑終端等應用要求。越來越需要工作于更高頻段，具有較大帶寬和較高頻譜效率的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。Ka頻段衛(wèi)星通信因其具有可提供的帶寬大，通信容量大，波束窄，終端尺寸小，軌道平面內可容納的衛(wèi)星多和抗干擾能力強的優(yōu)點，成為未來衛(wèi)星通信的必然趨勢。現(xiàn)有衛(wèi)星通信用平板天線饋電網絡均由等分T型節(jié)級聯(lián)而成，口徑為等幅同相分布，其旁瓣電瓶約為-13.5dB，無法滿足衛(wèi)星通信中-14dB的旁瓣要求，進而導致目前國內生產的平板天線在衛(wèi)通系統(tǒng)中無法入網。波導型縫隙輻射天線，與傳統(tǒng)常用的普通反射面天線相比，具有良好的機械強度，較高的輻射效率，緊湊的天線結構，較低的天線饋電損耗，良好的功率容量等優(yōu)越性。目前，平板天線以其體積小，攜帶方便，效率高等優(yōu)點受到廣泛的應用?？紤]到臨星干擾，衛(wèi)星通信用平板天線對于旁瓣、近區(qū)旁瓣電平包絡都有嚴格要求。傳統(tǒng)波導饋電背腔平板天線， 采用等功分、反相功分器級聯(lián)組成饋電網絡，對天線單元進行等幅、同相饋電，天線效率高，但第一旁瓣電平、近區(qū)旁瓣電平包絡無法達到衛(wèi)通的要求。這也直接導致了平板天線的在衛(wèi)星通信系統(tǒng)難以入網、使用率不高。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種旁瓣電平可控平板天線，該平板天線對天線單元輻射強度進行加權處理，采用漸削分布實現(xiàn)旁瓣電平控制的目的。技術術語解釋:旁瓣控制原理:根據(jù)泰勒(Taylor)綜合法，在天線陣列口徑輻射強度符合一定的分布時，可達到旁瓣控制的效果。功分比的確定:根據(jù)泰勒(Taylor)綜合法,計算出天線陣列各單元的輻射強度，根據(jù)輻射強度，確定各級公分器(反相不等功分T型節(jié))功率分配比，按照功分比設計各級功分器。本發(fā)明的技術方案在于:一種旁瓣電平可控平板天線，包括了輻射層、耦合層和饋電網絡；在所述的輻射層上設有輻射器，所述的饋電網絡包括級聯(lián)的反相不等功分波導功分器，所述的饋電網絡通過耦合層對輻射層饋電；所述反相不等功分波導功分器，包括T形波導，所述T形波導包括三個以T形排列的矩形波導，其中水平沖齊設置的2個矩形波導的上表面為階梯式臺階結構。本發(fā)明利用旁瓣控制原理，通過級聯(lián)的反相不等功分波導功分器實現(xiàn)對天線單元輻射強度的控制。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的輻射器為縫隙天線。本發(fā)明所述的縫隙天線由矩形諧振腔激勵，每個諧振腔激勵四個縫隙天線，皆為最大偏執(zhí)；所述耦合層將饋電波導中的能量耦合到諧振腔中，從而實現(xiàn)對諧振腔的激勵。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述階梯式臺階結構包括2級臺階，所述2級臺階的臺階高度和臺階寬度可調:通過調節(jié)每級臺階的寬度，以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端相位的控制；通過調節(jié)每級臺階的高度，以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端功分比的控制。本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明所述旁瓣電平可控平板天線，通過對天線單元輻射強度進行加權處理，采用漸削分布實現(xiàn)旁瓣電平控制，其中所述饋電網絡通過利用反相不等功分波導功分器對天線輻射單元的幅度進行控制，從而獲得需要的口徑分布，達到控制旁瓣電平的目的。該天線的主要特點是，高增益，高效率，旁瓣可控。從圖5中可以看出，幅度加權后，旁瓣電平及近區(qū)旁瓣。


圖1是本發(fā)明所述旁瓣電平可控平板天線的結構示意圖；圖2是饋電網絡的結構示意圖；圖3是本發(fā)明所述反相不等功分波導功分器的平面示意圖；圖4是本發(fā)明所述反相不等功分波導功分器的立體結構示意圖；圖5本發(fā)明所述旁瓣電平可控平板天線和現(xiàn)有平板天線方向圖比較；在圖1-4中，1、T形波導；1-1、1-2、1-3均為矩形波導；2、階梯式臺階結構；2_1、臺階;wl、w2均為每級臺階的寬度；hl、h2均為每級臺階的高度；3、輻射層；4、縫隙天線；5、耦合層；6、饋電網絡；7、反相不等功分波導功分器。
具體實施例方式下面結合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做詳細的說明，但不限于此。實施例、如圖1-4所示。一種旁瓣電平可控平板天線，包括了輻射層3、耦合層5和饋電網絡6;在所述的輻射層3上設有輻射器，所述的饋電網絡包括級聯(lián)的反相不等功分波導功分器7，所述的饋電網絡6通過耦合層5對輻射層3饋電；所述反相不等功分波導功分器7，包括T形波導I，所述T形波導包括三個以T形排列的矩形波導1-1、矩形波導1-2和矩形波導1-3，其中水平沖齊設置的矩形波導1-1和矩形波導1-2的上表面為階梯式臺階結構2。所述的輻射器為縫隙天線4。所述階梯式臺階結構2包括2級臺階2-1，所述2級臺階的臺階高度hl、h2和臺階寬度wl、w2可調:通過調節(jié)每級臺階的寬度wl、w2,以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端相位的控制；通過調節(jié)每級臺階的高度h1、h2，以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端功分比的控制。其中表I列出的分別是:本發(fā)明所述一種旁瓣電平可控平板天線中反相、不等功分波導功分器作為級聯(lián)功分 器時，各個臺階寬度、高度所對應的波導功分器輸出端的功分比。表1:
權利要求
1.一種旁瓣電平可控平板天線，包括了輻射層、耦合層和饋電網絡；在所述的輻射層上設有輻射器，其特征在于，所述的饋電網絡包括級聯(lián)的反相不等功分波導功分器，所述的饋電網絡通過耦合層對輻射層饋電；所述反相不等功分波導功分器，包括T形波導，所述T形波導包括三個以T形排列的矩形波導，其中水平沖齊設置的2個矩形波導的上表面為階梯式臺階結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種旁瓣電平可控平板天線，其特征在于，所述的輻射器為縫隙天線。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種旁瓣電平可控平板天線，其特征在于，所述階梯式臺階結構包括2級臺階，所述2級臺階的臺階高度和臺階寬度可調:通過調節(jié)每級臺階的寬度，以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端相位的控制；通過調節(jié)每級臺階的高度，以實現(xiàn)對反相、不等功分波導功分器輸出端功分比的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旁瓣電平可控平板天線，包括了輻射層、耦合層和饋電網絡；在所述的輻射層上設有輻射器，所述的饋電網絡包括級聯(lián)的反相不等功分波導功分器，所述的饋電網絡通過耦合層對輻射層饋電；所述反相不等功分波導功分器，包括T型波導，所述T型波導包括三個以T型排列的矩形波導，其中水平沖齊設置的兩個矩形波導的上表面為階梯式臺階結構。本發(fā)明所述旁瓣電平可控平板天線，通過利用反相不等功分波導功分器對天線輻射單元的幅度進行控制，從而獲得需要的口徑分布，達到控制旁瓣電平的目的。該天線的主要特點是，高增益，高效率，旁瓣可控。
文檔編號H01P5/12GK103236584SQ20131013515
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權日2013年4月18日
發(fā)明者薛麗麗, 吳超, 周玲玲, 楊猛 申請人:山東國威衛(wèi)星通信有限公司