CN102097684A - 一种c/s频段波束共用主反射器的双反射面天线及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线及实现方法，本发明是一个新型高增益双频天线，对原有C频段的赋形偏置格里高利型双反射器天线结构进行改进，增加了S波束性能，并保持了原C频段波束性能。本发明由主反射器、副反射器、馈源组件(C频段馈源、S频段馈源等)部分组成，C频段波纹喇叭作为天线C频段的馈源照射副反射器进行激励，S频段微带馈源作为天线S频段的馈源直接照射主反射器进行激励。本发明中，由于对天线结构配置的特殊设计，并巧妙地结合了S馈源设计使S波束通过共用主反射器实现，进行了天线整体设计，使该天线成为一种具有C频段抗干扰能力并能够S频段收发工作的C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，具有良好的天线性能。

Description

一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线及实现方法

技术领域

本发明涉及一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线及实现方法，特别是涉及一种借用原有主反射器来实现增加新的频率应用的天线设计方法，属于天线技术领域。

背景技术

随着卫星通信技术应用的不断深入和广泛，要求卫星的载荷功能越来越多，需要天线的集成度也随之提高。对于通信卫星，在一些直播卫星应用的需要同时提供移动通信卫星应用的S频段通信能力，即能满足对地电视、广播信号直播的应用需要，又可以对地面提供基于卫星基站的移动通信服务，直播卫星应用中较为常用的是C频段直播通信应用，而移动通信卫星应用中当前集中在S频段。这样，就需要将一般的直播卫星的C频段通信载荷与移动通信卫星S频段通信载荷在一颗卫星上结合起来。由于卫星布局空间限制，在满足直播卫星应用的通信天线外再增加一副S频段天线难度很大，这就需要进行双频段天线设计，在原有的直播卫星应用的通信天线的基础上进行共用设计，获得满足S移动通信卫星应用的S频段天线性能。这样就不会对天线布局提出新的要求，解决了应用平台的天线布设空间紧张的问题，实现卫星不仅具有C频段直播卫星应用功能，也具有S频段移动通信卫星应用的能力。

而对原有天线进行改造来实现原本需要多个天线才能完成的功能，是缓解天线布设空间紧张的一个途径，也是增添新的频率应用、增加新的功能应用实现单星高载荷集成度的迫切需要。

实现工作在卫星平台的双频多应用天线设计是卫星平台空间天线集成化设计的难题之一。作为卫星平台上无线系统应用的设备，面向多种应用、实现多个功能的双频天线获得越来越广泛的应用。

通过单一的增加天线数目的方式来解决天线功能应用不断扩展问题将会恶化卫星平台的电磁环境，使天线间电磁耦合复杂化，而现有技术中的有限平台布局结构还很难满足集成化设计的需求，因此对功能集成化天线的需求越来越迫切。鉴于应用的卫星平台对C、S频段通信天线的特殊要求，双频段天线作为直播卫星与移动通信卫星应用系统的关键组成，既要满足其电性能又要能够承受平台运动过程中的冲击与振动，同时还要能够承受各种机械扰动，满足空间适应性要求。因此对天线提出新增移动通信频段的电性能、提高天线结构刚度、结构强度和空间抗辐照特性也要求很高，结构设计难度很大。现有公开的或已知的C、S双频段通信卫星天线很难满足应用需求。在对不同频段的波束间影响和实现波束指向基本重合中很难作到兼顾，而且类似设计多作为地面应用，无法满足空间环境和卫星布局要求。而该天线具有将直播卫星的C频段通信与移动通信卫星S频段通信在一副天线上结合起来的能力。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种具有双频段特性，能够进行天线功能应用扩展而不增加新天线的C/S频段共用主反射器的双反射面天线及实现方法。

本发明的技术解决方案是：一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，包括主反射器、副反射器和馈源组件，其中馈源组件包括C频段馈源、S频段馈源和安装支架，C频段馈源和S频段馈源分别固定在安装支架上，S频段馈源安装在C频段馈源的侧后方，C频段馈源指向副反射器，S频段馈源指向主反射器。

所述的S频段馈源采用双层加载耦合的宽频段空气微带天线。

所述的双层加载耦合的宽频段空气微带天线临近副反射器波束聚焦点的边切割成与C射线极化正交或平行即与天线坐标系Y轴平行，临近副反射器波束聚焦点的边相临的一个边沿切割成与临近副反射器波束聚焦点的边垂直。

一种实现C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的方法，通过以下步骤实现：

第一步，建立一个具有初始型面主反射器和副反射器的C频段偏置格里高利型双反射器天线；

第二步，将第一步得到的C频段偏置格里高利型双反射器天线的副反射器和C频段馈源整体沿主反射器坐标系X轴的正方向移动；

第三步，在C频段馈源的侧下方安装S频段馈源，且S频段馈源指向主反射器；

第四步，切割S频段馈源的宽频段空气微带天线，实现C/S频段波束共用一个主反射器，将S频段馈源的宽频段空气微带天线临近副反射器波束聚焦点的边切割成与C射线极化正交或平行即与天线坐标系Y轴平行，临近副反射器波束聚焦点的边相临的一个边沿切割成与临近副反射器波束聚焦点的边垂直；

第五步，对安装了S频段馈源的C频段偏置格里高利型双反射器天线的主反射器和副反射器进行赋形；

第六步，计算C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η；

第七步，将C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η与预设极化隔离度δ₀和预设增益η₀对比，若δ＜δ₀或η＜η₀，则改变副反射器和C频段馈源沿主反射器X轴的正方向移动的距离并调整S馈源安装位置，转入第五步，若δ≥δ₀且η≥η₀，则转入第八步；

第八步，将副反射器和C频段馈源的位置固定，并将S频段馈源固定。

所述第一步主反射器的初始型面选择双曲面或增大焦距的抛物面，绕着主反射器坐标系原点转动主反射器，使C频段波束指向服务区。

所述第一步副反射器的初始型面选择标准椭球面。

所述第六步δ₀≥30dB，η₀≥20dB。

本发明的设计原理：

本发明通过对原C频段天线结构进行改造，使用空气微带天线作为S馈源，并共用主反射器，使S馈源直接照射C频段偏置格里高利型双反射器天线的主反射器来形成S波束实现对S频率应用的增加，并较好地保持了原有C频段性能的天线设计方法。进行了双馈源对应波束指向基本重合的设计以及双频段性能兼容性设计，将S馈源直接照射主反射器以在原有C频段偏置格里高利型双反射器天线结构的基础上实现S频段波束的增加，又满足C频段上行链路的抗干扰性能要求，设计中的难点在于消除和降低C频段射线在S馈源处的绕射对C频段性能的影响，同时实现两个频段波束的指向基本一致，这需要对于天线配置进行特殊设计，获得满足天线性能要求的S馈源位置，实现该双频天线应用。

偏置格里高利型双反射器天线是一种结构紧凑的反射面天线，具有较高的极化隔离度、结构简单和较高的辐射效率等优点。本发明设计为，对原有C频段的赋形偏置格里高利型双反射器天线结构进行改造，增加了S波束性能，并保持了原C频段波束性能。根据技术设计指标要求，经过一系列创新设计，完成了本发明设计工作，根据设计结果结合卫星研制任务进行了本发明研制，对其共用主反射器的设计思路与相应方法进行了应用。本发明设计中，由于对天线结构配置的特殊设计，并巧妙地结合了S馈源设计使S波束通过共用主反射器实现，进行了天线整体设计，使本发明成为一种具有C频段抗干扰能力并能够S频段收发工作的C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，具有良好的天线性能。

本发明根据C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的设计思路，通过应用一种新的双频段天线设计方法，实现了对天线S频段波束和相应功能的增加。本发明的核心技术为在原有C频段偏置格里高利型双反射器天线结构的基础上实现S频段波束的增加，完成对S频段载荷的搭载而又满足C频段上行链路的抗干扰性能要求，设计中的难点在于消除和降低C频段射线在S馈源处的绕射对C频段性能的影响，对天线配置进行特殊设计，获得满足天线性能要求的S馈源位置，并较好的保持原有的C频段性能。

此前的双频段双反射面天线设计多通过基于双频馈源的设计方案来实现，或者使用多馈源，或者双色副反射器进行设计，但此前的使用多馈源方案进行的设计一般都无法实现两个馈源对应波束的指向基本一致，而进行双频馈源设计则较为困难，结构复杂，而且很难实现高极化隔离度设计，而使用双色副反射器则设计复杂、成本高、技术风险大，需要在副反射器上方增加馈源布局空间，可能会引起与其它天线的结构干涉。本发明则通过对偏置格里高利型双反射器天线结构增加新的馈源共用主反射器形成了双频应用，并实现了C频段高极化隔离度和两个频段波束指向的基本一致。

本发明的具有特殊的天线结构，而且巧妙的将C频段波纹喇叭与S馈源结合起来进行应用，巧妙的对原对偏置格里高利型双反射器天线结构进行改造，对原有天线布局结构不做重大改变而增加新的频率应用，不增加新的天线布局空间下，增加新的频率应用的天线设计思想也具有新颖性。

对于S/C双频段馈源设计，采用传统双频馈源设计方法存在困难和限制，比如使用单端口激励的馈源喇叭进行覆盖S频段、C频段的宽频段设计，将导致喇叭设计困难或喇叭长度、口径无法满足使用要求；采用双频馈源结构，可以用于正馈单反射面的应用，但由于该馈源结构以及波束指向一致性要求限制了C频段辐射口径的大小，导致馈源在用于双反射面时存在边沿照射电平过高的问题，引起辐射效率的降低，而且该馈源结构实现高极化隔离度性能十分困难。

而本发明通过基于双馈源的反射面赋形设计，实现了双频段性能，回避了结构复杂的、难度较大、技术风险较大的双频段馈源设计，在技术上具有进步性，实现难度小，所应用的基本技术较为成熟，容易实现，便于工程化应用。而且本发明设计方法可以应用到增加新的工作频率进行功能扩展应用，不会对天线布局提出新的要求，缓解了应用平台的天线布设空间的紧张，有利于天线紧凑性设计，不需增加新的天线布局空间，实现了原本需要多个单频馈源才能完成的功能，在天线技术上也具有一定的进步性。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明通过对原C频段天线结构进行改造，使用空气微带天线作为S馈源，并共用主反射器，使S馈源直接照射C频段偏置格里高利型双反射器天线的主反射器来形成S波束实现对S频率应用的增加，并较好地保持了原有C频段性能；

(2)本发明增加了新的频段应用而不增加天线数目和改变天线布局方式，不会明显影响卫星平台天线的电磁环境，方便对天线多种功能的综合应用和卫星载荷业务的增加，可以作为卫星通信应用或其它多种业务综合应用的有效载荷中的天线系统进行应用；

(3)本发明基于自身方案特点，可以实现C波束与S波束指向基本一致，天线在C频段具有很高的极化隔离度(≥30dB)和抗干扰能力，天线中的无源互调影响小，各工作频段之间电磁兼容较好。

(4)本发明实现方法不仅可以用于作为C/S双频天线的设计，也可以用于其它双频段或多频段天线设计；

(5)本发明原理简单，设计容易，具有成本低、应用方便、性能优良、具有明显的实用性等优点，回避了对双频馈源或双色副反射器的设计和对应的复杂加工工艺，而该C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线基于自身方案特点，所应用的基本技术较为成熟、便于工程化应用等特点，具有很强的竞争力。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明天线坐标系示意图；

图3为本发明天线波束分析示意图；

图4为本发明天线结构设计过程示意图；

图5为本发明S、C频段馈源安装示意图；

图6为本发明流程图。

具体实施方式

本发明设计采用C频段赋形偏置格里高利型双反射器天线并借用主反射面实现S频段波束的偏置单反射面天线以及进行相应馈源组件设计的方案。

为了实现所要求的天线性能，在天线反射面赋形优化前进行了必要的天线结构配置设计。在天线结构配置设计中，尽量选择长焦距设计，这样将使来自不同位置(S频段馈源位置、副反射器对C射线的聚焦点位置)的电磁照射主反射器后的波束指向夹角较小，以实现S波束服务区与C波束服务区的基本重合。为了实现C/S双频性能，对原有偏置格里高利型双反射器天线结构，增加了直接照射主反射器的S频段馈源，但该S频段馈源的放置有可能对C波束的来自副反射器的射线形成遮挡，可能会引起C波束性能的恶化，特别是C波束的抗干扰性能与极化隔离度性能更为敏感。所以需要获得一个合适的天线结构配置，在该配置下，存在合适的满足天线应用要求的S频段馈源放置位置，并能够具有满足放置S馈源的空间与合理的连接、安装方式，而一般的双反射面配置是不具有该应用特性的，即不存在该满足天线性能要求的S频段馈源放置位置。

为了获得该S频段馈源的合理应用位置，需要对副反射器-C频段馈源系统进行整体移动，为S频段馈源留出安装位置，而且该移动将降低S频段馈源对C射线的遮挡，减低对C波束性能的影响，并且有利于实现C波束与S波束的指向一致。对副反射器-C频段馈源系统进行适当移动后，放置S频段馈源，并对主反射器进行照射，形成了S波束，如图4a～c所示。

为了进一步减小波束间指向夹角，在主反射器初始形面的选择上，选择更为平坦的初始形面(曲率半径较大)，比如选择双曲面或选择增大焦距的抛物面，然后绕着主反射器坐标系原点转动主反射器(改变主反射器张角)，使C频段波束指向服务区，然后进行天线反射器赋形优化设计。

天线反射器赋形优化为同时对主反射面与副反射面进行赋形优化的过程，但副反射面赋形程度较低，只是稍微偏离了原有初始标准椭球面的形面，使反射自副反射面的射线不至于严重散焦，而主反射面赋形程度较高，实现对C频段天线性能与S频段天线性能的兼容，以及服务区的基本一致。

经过天线结构配置设计与反射器赋形优化设计后，得到了满足天线应用的天线基本结构，但还需要确定该能够满足天线性能要求的S频段馈源位置，并对S频段馈源对C射线的遮挡、衍射(散射)引起的C频段性能影响进行评估。在对C频段性能影响的评估中使用PO结合PTD方法，并对S馈源进行合理物理等效进行了天线C频段性能分析。根据分析计算结果，调整S频段馈源位置，在波束指向一致性与C频段天线性能保持性(与没有S频段馈源遮挡的天线C频段性能比较，安装S馈源后天线性能的恶化程度，具体分析见后)之间进行折中，使天线C波束指向与S波束指向基本一致同时C频段性能又不会被S频段馈源严重恶化，对比没有S频段馈源遮挡影响下的天线性能与天线指标要求，评估S频段馈源遮挡影响，获得该S频段馈源位置，使天线达到整体性能最佳。

经过S频段馈源位置调整，得到了S频段馈源与C频段馈源之间的相对位置，如图1、6所示结构关系。S频段馈源处于C馈源的侧下方，并且指向相反，C频段馈源指向副反射器，S频段馈源指向主反射器；C频段馈源喇叭与OMT、连接波导连接，实现双线极化特性，S频段馈源的射频接口为TNC接头，通过电缆与转发器连接，实现圆极化工作，收发极化正交。

S频段馈源的结构如图1所示，由双层加载耦合的宽频段空气微带天线、宽带3dB电桥(圆极化形成网络)与TNC接头组成，两个接头分别用于发射和接收，并实现不同的圆极化特性，而且为了降低对C波束性能的影响，避免严重恶化C波束的极化隔离度性能，降低C频段入射波照射S馈源时电波散射所产生的交叉极化分量，需要对S馈源的一个边沿(临近副反射器波束聚焦点)进行改造，将其切割成在C射线对S波束衍射、散射时产生最小正交极化分量的状态，即切割边沿使S馈源该边沿与C射线极化正交或平行，同样对另一个相临的边沿进行了微小切割。

将S频段馈源与C频段馈源进行组合安装，得到了整个馈源结构，如图5所示，S频段馈源与C频段馈源的中心线之间错有一定夹角以便于S频段馈源布局和射频电缆的连接，而对S频段馈源边沿的改造为根据该转角进行的。馈源支架不仅留有C频段馈源的安装法兰，还设计有S频段馈源的安装法兰，确保了紧凑性和集成性，使C频段馈源与S频段馈源安装在同一个馈源支架上，组成了天线的馈源子系统。

经过以上天线馈源子系统的设计，得到了满足设计应用的馈源组件。如图3所示，对S频段馈源的发射接口进行激励，则生成左旋圆极化电磁波照射到主反射面，经主反射面反射形成右旋圆极化电磁波辐射出去；而照射到主反射器的左旋圆极化电磁波经主反射面反射，成为右旋圆极化波，汇聚于S频段馈源处，被S频段馈源接收，从S频段馈源的接收端口进行输出；而对C频段馈源的接口进行激励，则生成电磁波照射到副反射面，经副反射面反射，部分电磁波直接照射到主反射面，另一部分则会射向S频段馈源，经过S频段馈源衍射、反射或者绕射后，照射到主反射面、副反射面和卫星墙板上，而在副反射面和卫星墙板上感应的电流在进行辐射并照射到主反射面上，多个物体在主反射面上激励的总感应电流进行辐射得到C的辐射波束，而C馈源的正交模耦合器使天线能够进行双线极化应用。

该C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线是一种结构特殊的双反射面形式，实现双频段工作，天线性能良好，具有C频段波束在服务区内的极化隔离度大于30dB，抗干扰能力强等优点，S频段性能满足应用要求，对应波束在服务区内覆盖良好，天线中的无源互调影响小，各工作频段之间电磁兼容较好，满足工程应用要求。

本发明一种通过借用原有主反射器来实现增加新的频率应用的新型双频天线，通过对原C频段偏置格里高利型双反射器天线结构进行改造，采取一系列的天线结构配置设计、反射面初始形面选择、反射面赋形优化设计以及对应的馈源设计，实现了使用空气微带天线作为S频段馈源，直接照射主反射器来形成S波束，实现对S频段频率应用的增加并较好地保持了原有C频段性能。具体过程如6所示：

1、建立一个具有初始型面主反射器和副反射器的C频段偏置格里高利型双反射器天线。

2、获取S频段馈源安装位置

S频段馈源的合理应用位置获取，是通过对天线赋形设计前的初始天线结构配置进行改造，将副反射器-C频段馈源系统进行了整体移动，为S频段馈源留出了安装与应用的位置；该初始天线结构配置使天线结构中产生一个S频段馈源的安装位置，将S频段馈源安装在该位置可以使S频段馈源对天线C频段波束的影响降低到可以忽略的程度，同时满足天线对S频段波束的性能要求。为了获得该S频段馈源的合理应用位置，对副反射器-C频段馈源系统进行移动，为S频段馈源留出安装位置，而且该移动将降低S频段馈源对C射线的遮挡，减低对C波束性能的影响，并且有利于实现C波束与S波束的指向一致。对副反射器-C频段馈源系统进行适当移动后，放置S频段馈源，并对主反射器进行照射，形成了S波束。

具体如下：

(1)将副反射器-C频段馈源系统整体沿主反射器坐标系X轴的正方向移动，得到一个初始安装S频段馈源位置。

(2)在C频段馈源的侧下方安装S频段馈源，使S频段馈源指向主反射器。

(3)切割S频段馈源的宽频段空气微带天线，实现C/S频段波束共用一个主反射器。

将S频段馈源的宽频段空气微带天线临近副反射器波束聚焦点的边切割成与C射线极化正交或平行即与天线坐标系Y轴平行，临近副反射器波束聚焦点的边相临的一个边沿切割成与临近副反射器波束聚焦点的边垂直。天线坐标系如图2所示，Xmr、Ymr、Zmr构成主反射器坐标系，Xa、Ya、Za构成天线坐标系，Xs、Ys、Zs构成卫星坐标系，Xcf、Ycf、Zcf构成C频段馈源坐标系，Xsf、Ysf、Zsf构成S频段馈源坐标系，Xsr、Ysr、Zsr构成副反射器坐标系。

3、天线整体性能优化设计与S馈源位置调整

以上天线结构设计，使该天线具有了获得S波束并保持C波束的S馈源位置，但还无法确定该位置，这就需要根据天线结构特点进行天线整体性能优化设计，并调整S馈源位置，参考天线指标要求以及不同S馈源位置对应的天线性能分析值，确定S馈源最终安装位置。

(1)对安装了S频段馈源的C频段偏置格里高利型双反射器天线的主反射器和副反射器进行赋形。

(2)计算C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η，并将其与预设极化隔离度δ₀和预设增益η₀对比，若δ＜δ₀或η＜η₀，则调整副反射器和C频段馈源沿主反射器X轴的正方向移动的距离以及S馈源安装位置，再次计算C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η，再于预设阈值进行比较，直到δ≥δ₀且η≥η₀，此时的位置为安装S频段馈源最佳位置。一般能满足天线性能的δ₀大于等于30dB，η₀大于20dB，具体的数值可以根据具体天线设计的性能指标确定。

在对C频段性能分析与散射影响评估(即对C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η的评估)中使用PO结合PTD方法，并对S频段馈源进行合理的物理等效以进行天线C频段性能分析。根据分析计算结果，调整S频段馈源位置，在波束指向一致性与C频段天线性能保持性(与没有S频段馈源遮挡的天线C频段性能比较，安装S频段馈源后天线性能的恶化程度即C频段在服务区内极化隔离度δ)之间进行折中，使天线C波束指向与S波束指向基本一致同时C频段性能又不会被S频段馈源严重恶化，对比没有S频段馈源遮挡影响下的天线性能与天线指标要求，评估S馈源遮挡影响，获得该S馈源位置，使天线达到整体性能最佳。具有C频段波束在服务区内的极化隔离度大于30dB，抗干扰能力强等优点，S频段性能满足应用要求(S频段在服务区内的增益η)，对应波束在服务区内覆盖良好，天线中的无源互调影响小，各工作频段之间电磁兼容较好，满足工程应用要求。

对原C频段天线增加S频段波束性能，使天线S波束与C频段波束基本重合，经过对该天线进行特殊结构配置设计，设计出一幅高性能的C/S双频段(C频段：直播卫星应用的C频段，S频段：移动通信卫星应用的S频段)波束共用主反射器的双反射面天线，天线在C频段双线极化接收工作，具有抗干扰能力和良好的极化隔离度，在S频段具有圆极化特性，收发共用工作。

(3)在获得满足天线指标要求的设计后，将副反射器和C频段馈源的位置固定，将S频段馈源固定，获得整体天线结构。

双频设计中的C频段波束高极化隔离度设计，在使用一般的赋形反射面优化设计的基础上，还对S频段馈源的一个边沿(临近副反射器波束聚焦点)进行改造，将其切割成在C射线对S波束衍射、散射时产生最小正交极化分量的状态，即切割边沿使S馈源该边沿与C射线极化正交或平行，同样对另一个相临的边沿进行了微小切割，降低了C频段入射波照射S频段馈源时电波散射所产生的交叉极化分量，获得了C波束的高极化隔离度性能。

本发明天线可以应用到多种系统中，特别是推动和开拓了相关应用。本天线的不仅可以用于扩展通信卫星的工作频段，可以用于进行兼容多种业务应用和增加新的功能的空间天线应用中。本发明天线设计对于其它应用平台在不增加布局空间的前提下实现增加频段应用和增强系统功能具有重要借鉴作用，而且其特殊的设计思路和结构特点使得该天线具有广泛的应用前景。

本发明具有多馈源应用下波束指向基本相同、特殊的双频段天线设计方法、馈源间遮挡影响小、兼容S频段应用的C频段高极化隔离度和高抗干扰能力等特点。本发明基于自身方案特点，具有原理简单、功能强大、整体性能优良、所应用的基本技术较为成熟、便于工程化应用等优点，结构强度和刚度较好，实用性强，具有很强的竞争力。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (7)

1.一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，其特征在于：包括主反射器、副反射器和馈源组件，其中馈源组件包括C频段馈源、S频段馈源和安装支架，C频段馈源和S频段馈源分别固定在安装支架上，S频段馈源安装在C频段馈源的侧后方，C频段馈源指向副反射器，S频段馈源指向主反射器。

2.根据权利要求1所述的一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，其特征在于：所述的S频段馈源采用双层加载耦合的宽频段空气微带天线。

3.根据权利要求2所述的一种C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线，其特征在于：所述的双层加载耦合的宽频段空气微带天线临近副反射器波束聚焦点的边切割成与C射线极化正交或平行即与天线坐标系Y轴平行，临近副反射器波束聚焦点的边相临的一个边沿切割成与临近副反射器波束聚焦点的边垂直。

4.一种实现权利要求1所述的C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的方法，其特征在于通过以下步骤实现：

第一步，建立一个具有初始型面主反射器和副反射器的C频段偏置格里高利型双反射器天线；

第二步，将第一步得到的C频段偏置格里高利型双反射器天线的副反射器和C频段馈源整体沿主反射器坐标系X轴的正方向移动；

第三步，在C频段馈源的侧下方安装S频段馈源，且S频段馈源指向主反射器；

第四步，切割S频段馈源的宽频段空气微带天线，实现C/S频段波束共用一个主反射器，将S频段馈源的宽频段空气微带天线临近副反射器波束聚焦点的边切割成与C射线极化正交或平行即与天线坐标系Y轴平行，临近副反射器波束聚焦点的边相临的一个边沿切割成与临近副反射器波束聚焦点的边垂直；

第五步，对安装了S频段馈源的C频段偏置格里高利型双反射器天线的主反射器和副反射器进行赋形；

第六步，计算C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η；

第七步，将C频段在服务区内极化隔离度δ和S频段在服务区内的增益η与预设极化隔离度δ₀和预设增益η₀对比，若δ＜δ₀或η＜η₀，则改变副反射器和C频段馈源沿主反射器X轴的正方向移动的距离并调整S馈源安装位置，转入第五步，若δ≥δ₀且η≥η₀，则转入第八步；

第八步，将副反射器和C频段馈源的位置固定，并将S频段馈源固定。

5.根据权利要求4所述的实现C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的方法，其特征在于：所述第一步主反射器的初始型面选择形面平坦的双曲面或增大焦距的抛物面，绕着主反射器坐标系原点转动主反射器，使C频段波束指向服务区。

6.根据权利要求4所述的实现C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的方法，其特征在于：所述第一步副反射器的初始型面选择标准椭球面。

7.根据权利要求4所述的实现C/S频段波束共用主反射器的双反射面天线的方法，其特征在于：所述第六步δ₀≥30dB，η₀≥20dB。

Images