CN110445545A - 一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，属于信息技术领域。本发明提出了一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，其特点是采用共轴复合设计，激光信号和微波信号共轴收发共用部分部件，并且天线具有可展结构；天线可展结构展开后增大天线微波收发口径和收发增益，可展结构收起后减小系统体积。与其他共轴复合天线相比，本可展天线可以解决微波通信与激光通信天线增益矛盾的问题，灵活的设计微波通信口径，更好的匹配微波与激光通信的增益，实现更好的复合通信效果。

Description

一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线

技术领域

本发明涉及一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，属于信息技术领域。

背景技术

激光微波复合通信是将激光与微波通信复合使用，结合激光通信传输速率高、抗干扰能力强的优势和微波通信信道适应能力强的特点将两者协同使用，在信道允许时采用激光通信高速传输信道条件下降激光通信无法使用时采用微波通信传输，有效提高通信系统的通信性能。激光微波复合通信在军事和民用中都具有较高的应用价值，受到了各国重视。激光微波复合通信天线是系统的核心部件，现有的复合通信天线多采用激光通信天线和微波通信天线简单并联的方式，两天线相互独立采用非共轴设计，该方案系统融合程度低、结构复杂、体积大、重量大。为此提出了激光微波共轴复合天线，将激光天线与微波天线一体化共轴共口径设计，激光天线与微波天线共用部分天线部件减小天线体积重量，但该方案设计时激光天线与微波天线口径相同，由于激光与微波信号传输特性差异较大，一般相同天线增益时微波天线需要更大的口径。现有的共口径复合天线受天线口径限制极易造成激光通信与微波通信天线增益相差较大，如果微波天线口径与激光通信天线相同则造成微波天线增益过小通信性能下降，如激光通信天线口径与微波天线口径相同则造成激光通信天线口径过大系统质量大大增加，因此两者通信性能无法平衡，系统优化难度大。

本发明提出了一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，其特点是采用共轴设计即激光通信天线与微波通信天线轴线重合，共用部分部件减小系统体积重量。同时微波天线设计为部分可展结构，系统发射或运输时可展部分收起减小系统体积，使用时可展部分展开保证微波通信天线增益。系统可以根据通信性能要求灵活设计，在实现最优通信性能的前提下减小系统体积重量。

发明内容

为了提高激光微波共轴复合天线性能减小天线体积重量，本发明提出了一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线。

一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，其组成和实现步骤如下：天线由镜室1、主镜2、铰链机构3、可展微波天线模块4、遮光筒5、次镜支撑架6、光学次镜7和微波馈源8组成。主镜2反射面镀金属反射膜可同时反射激光和微波信号。光学次镜7采用不阻挡微波的材料同时反射面镀制不阻挡微波的介质反射膜，光学次镜7反射激光信号透过微波信号。主镜2安装在镜室1上，光学次镜7安装在次镜支撑架6上，次镜支撑架6与镜室1固连保证主镜2和光学次镜7满足光学天线要求，镜室1、主镜2、次镜支撑架6和光学次镜7构成激光通信天线。微波馈源8安装在光学次镜7后部与次镜支撑架6固连，微波馈源8接收轴与主镜2光轴同轴，微波馈源8尽量不遮挡激光信号。可展微波天线模块4为扇形结构，可展微波天线模块4通过铰链机构3连接在镜室1上可以在铰链机构3的带动下收起或展开。镜室1上安装多个可展微波天线模块4展开后形成完整天线表面，可展微波天线模块4展开后与主镜2形成微波天线反射面共同反射微波信号。主镜2、可展微波天线模块4和微波馈源8组成微波通信天线，微波通信天线通信轴与激光通信天线共轴。可展微波天线模块4展开和收起时均有锁紧功能，保证可展微波天线模块4位置不变并提高系统整机固有频率。遮光筒5采用可透过微波的不透光复合材料，遮光筒5安装在镜室1上遮挡杂散光并确保不影响微波信号收发。

实现步骤：

步骤1、根据通信要求确定主镜2、次镜支撑架6、光学次镜7的尺寸、可展微波天线模块4的尺寸和数量。

步骤2、按照设计要求安装部件，保证主镜2、光学次镜7、次镜支撑架6构建的激光通信天线满足激光通信设计指标要求，主镜2、可展微波天线模块4和微波馈源8组成的微波天线满足微波通信设计指标要求。

步骤3、系统随火箭发射或运输时，可展微波天线模块4在铰链机构3的带动下收起并锁定位置。

步骤4、系统发射后或开始工作时，铰链机构3带动可展微波天线模块4展开，到达展开位置后锁定并保持位置。

步骤5、可展天线需要收起时，铰链机构3带动可展微波天线模块4收起，可展微波天线模块4到达收起位置后锁定并保证位置不变。

通过以上步骤，实现了一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线。

本发明的有益效果为，激光通信天线和微波通信天线共轴复合设计共用部分部件，微波天线采用可展结构，在保证微波天线具有足够接收口径和增益的前提下减小系统体积和重量和减小了系统复杂程度，提高了系统的可用性。

附图说明

图1为一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线组成图，其中：1镜室、2主镜，3铰链机构、4可展微波天线模块、5遮光筒、6次镜支撑架、7光学次镜、8微波馈源。

图2为一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线展开状态示意图。

图3为一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线收起状态示意图。

以上图也是说明书摘要附图。

具体实施方式

以某激光微波复合通信的共轴可展天线为例，该系统组成和实现步骤如下：

步骤1、根据通信要求确定主镜2口径为250mm、光学次镜7的尺寸为36mm、次镜支撑架6保证主镜2和光学次镜7同轴且中心距离为227.82mm，可展微波天线模块4为扇形结构反射面半径520mm、扇角30°、数量12个。

步骤2、按照设计要求安装部件，保证主镜2、光学次镜7、次镜支撑架6构建的激光通信天线满足激光通信设计指标要求，主镜2、可展微波天线模块4和微波馈源8组成的微波天线满足微波通信设计指标要求。

步骤3、系统随火箭发射或运输时，可展微波天线模块4在铰链机构3的带动下收起并锁定位置。

步骤4、系统发射后或开始工作时，铰链机构3带动可展微波天线模块4展开，到达展开位置后锁定并保持位置。

步骤5、可展天线需要收起时，铰链机构3带动可展微波天线模块4收起，可展微波天线模块4到达收起位置后锁定并保证位置不变。

通过以上步骤，实现了一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线。

Claims (3)

1.一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，由镜室1、主镜2、铰链机构3、可展微波天线模块4、遮光筒5、次镜支撑架6、光学次镜7和微波馈源8组成；主镜2即可反射激光信号也可以反射微波信号，光学次镜7反射激光信号透过微波信号，可展微波天线模块4可在铰链机构3的带动下展开或收起，遮光筒5阻挡光信号但透过微波信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，其特征在于：天线采用复合设计，激光信号和微波信号共轴收发共用部分部件，并且天线具有可展结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光微波复合通信的共轴可展天线，其特征在于：可展微波天线模块4展开后增大天线微波收发口径和收发增益，可展微波天线模块4收起后减小系统体积。