CN112421230A - 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星 - Google Patents

一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星 Download PDF

Info

Publication number
CN112421230A
CN112421230A CN202010978924.4A CN202010978924A CN112421230A CN 112421230 A CN112421230 A CN 112421230A CN 202010978924 A CN202010978924 A CN 202010978924A CN 112421230 A CN112421230 A CN 112421230A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
receiving
waveguide
transmitting
circular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010978924.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112421230B (zh
Inventor
韩博
高猛
赵瑞
高曰云
刘莉
邝栗山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CASIC Space Engineering Development Co Ltd
Original Assignee
CASIC Space Engineering Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CASIC Space Engineering Development Co Ltd filed Critical CASIC Space Engineering Development Co Ltd
Priority to CN202010978924.4A priority Critical patent/CN112421230B/zh
Publication of CN112421230A publication Critical patent/CN112421230A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112421230B publication Critical patent/CN112421230B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H01Q1/525—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas between emitting and receiving antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288—Satellite antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/08—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for modifying the radiation pattern of a radiating horn in which it is located
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明的一个实施例公开了一种V频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星，其中，所述测控天线包括：天线安装底板；接收圆形波导和发送圆形波导，分别设置在所述天线安装底板的第一表面上；发送天线喇叭和接收天线喇叭，分别设置在发送圆形波导和接收圆形波导的远离所述第一表面的端部；接收矩形波导和发送矩形波导，分别设置在天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上；接收波导转换器和发送波导转换器，分别设置在天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上，用于分别连接接收矩形波导和接收圆形波导以及连接发送矩形波导和发送圆形波导。本发明大幅度提高V频段天线上下行频率的隔离度，使得上下行射频天线均具有较好的性能指标。

Description

一种V频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星
技术领域
本发明涉及特种天线领域，更具体地，涉及一种V频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星。
背景技术
随着卫星通信的迅猛发展，对系统容量的要求越来越高，微波通信向高频段扩展是必然趋势。V频段作为甚高频是低轨卫星实现高传输速率的理想频段。V频段的波束很窄，具有良好的方向性，因此一般选择面天线作为V频段卫星测控天线。喇叭天线是一种应用广泛的微波面天线，其主要特点是低成本、小型化。在卫星测控系中，普通高频段双圆极化全向收发天线通常采用单喇叭形式实现，但是在低轨卫星V频段天地测控项目中，上下行频率间隔大，频带宽，传统的单喇叭收发测控天线具有以下缺点：
a)上下行频率隔离度较低；
b)不能分别进行上行频率或下行频率方向图优化，二者相互影响，调试困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种V频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星，以解决现有技术的缺点和不足，大幅度提高V频段天线上下行频率的隔离度，针对上行频率和下行频率可以分别进行方向图优化，达到上下行射频天线均具有较好的性能指标，从而提高收发天线的可靠性。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供了一种V频段全向收发测控天线，包括：
天线安装底板；
接收圆形波导和发送圆形波导，分别设置在所述天线安装底板的第一表面上；
发送天线喇叭和接收天线喇叭，分别设置在发送圆形波导和接收圆形波导的远离所述第一表面的端部；
接收矩形波导和发送矩形波导，分别设置在所述天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上；
接收波导转换器和发送波导转换器，分别设置在所述天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上，用于分别连接接收矩形波导和接收圆形波导以及连接发送矩形波导和发送圆形波导。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
介质透镜，设置在发送天线喇叭远离所述第一表面的端部；
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
发送圆极化器，设置在所述发送圆形波导中，用于将传输在所述发送圆形波导中的信号转换为圆偏振信号；
接收圆极化器，设置在所述接收圆形波导中，用于将传输在所述接收圆形波导中的信号转换为圆偏振信号。
在一个具体实施例中，所述发送圆极化器和接收圆极化器为燕尾形介质插片式圆极化器，所述燕尾形朝向所述圆形波导的轴线方向。
在一个具体实施例中，所述介质透镜为单折射镜。
在一个具体实施例中，所述发送圆形波导、接收圆形波导、发送矩形波导和接收矩形波导采用铜质材料。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
发送天线矩形波导法兰，用于将所述发送矩形波导远离所述第二表面的端口与发射机连接；
接收天线矩形波导法兰，用于将所述接收矩形波导远离所述第二表面的端口与接收机连接。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
安装孔，设置在所述天线安装底板的周缘，用于将所述天线安装在卫星上。
本发明第二方面提供一种发送接收设备，包括发射机、接收机和本发明第一方面所述的天线，
其中，发射机连接所述发送矩形波导，接收机连接所述接收矩形波导。
本发明第三方面提供一种卫星，包括本发明第二方面所述的设备。
有益效果
本发明采用了双喇叭形式完成全向收发测控任务，首先大幅度提高了V频段上下行通信频率的隔离度。其次，针对上行频率和下行频率可以分别进行方向图的优化，使上下行天线均有较好的方向图特性，特别是低仰角方向图特性提升明显；最后，双喇叭形式全向天线分别对应不同频点，结构简单，可靠性好。
本发明的圆极化器采用燕尾形介质插片，相比传统的矩形插片的优点是能够减少入射波反射，进一步优化了天线轴比；
大口径喇叭天线长度比较大，这样会给卫星的结果设计、安装等带来困难。为了缩短喇叭天线长度，本发明在双喇叭口径上插入了介质透镜，充分降低了喇叭天线的长度，从而降低喇叭口面的相位误差；
波导采用铜质材料，降低了天线的重量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的一个实施例提供的一种V频段全向收发测控天线的结构示意图，图中：
1.介质透镜 2.发送天线喇叭 3.发送圆形波导 4.天线安装底板 5.发送波导转换器 6.发送矩形波导 7.发送天线矩形波导法兰 8.接收天线矩形波导法兰 9.接收矩形波导 10.接收波导转换器 11.接收圆形波导 12.接收天线喇叭
图2示出本发明的一个实施例中圆极化器示意图，图中：13.燕尾形介质插片式圆极化器
具体实施方式
为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施例提供了一种V频段全向收发测控天线，如图1所示，包括：
天线安装底板4；
接收圆形波导11和发送圆形波导3，分别设置在所述天线安装底板4的第一表面上；
发送天线喇叭2和接收天线喇叭12，分别设置在发送圆形波导3和接收圆形波导11的远离所述第一表面的端部；
接收矩形波导9和发送矩形波导6，分别设置在所述天线安装底板4的与第一表面相对的第二表面上；
接收波导转换器10和发送波导转换器5，分别设置在所述天线安装底板4的与第一表面相对的第二表面上，用于分别连接接收矩形波导9和接收圆形波导11以及连接发送矩形波导6和发送圆形波导3。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
介质透镜1，设置在发送天线喇叭2远离所述第一表面的端部；
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
发送圆极化器，设置在所述发送圆形波导3中，用于将传输在所述发送圆形波导中的信号转换为圆偏振信号；
接收圆极化器，设置在所述接收圆形波导11中，用于将传输在所述接收圆形波导中的信号转换为圆偏振信号。
在一个具体实施例中，如图2所示，所述发送圆极化器和接收圆极化器为燕尾形介质插片式圆极化器13，所述燕尾形朝向所述圆形波导的轴线方向，相比矩形插片，能够减少入射波反射，进一步优化了天线轴比。
在一个具体实施例中，所述介质透镜1为单折射镜，充分降低了喇叭天线的长度，从而降低喇叭口面的相位误差；
在一个具体实施例中，所述发送圆形波导3、接收圆形波导11、发送矩形波导6和接收矩形波导9采用铜质材料，降低了天线的重量。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
发送天线矩形波导法兰7，用于将所述发送矩形波导6远离所述第二表面的端口与发射机连接；
接收天线矩形波导法兰8，用于将所述接收矩形波导9远离所述第二表面的端口与接收机连接。
在一个具体实施例中，所述天线还包括：
安装孔，设置在所述天线安装底板4的周缘，用于将所述天线安装在卫星上。
本发明第二实施例提供一种发送接收设备，包括发射机、接收机和本发明第一实施例所述的天线，
其中，发射机连接所述发送矩形波导6，接收机连接所述接收矩形波导9。
本发明第三实施例提供一种卫星，包括本发明第二实施例所述的设备。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种V频段全向收发测控天线，其特征在于，包括：
天线安装底板(4)；
接收圆形波导(11)和发送圆形波导(3)，分别设置在所述天线安装底板的第一表面上；
发送天线喇叭(2)和接收天线喇叭(12)，分别设置在发送圆形波导和接收圆形波导的远离所述第一表面的端部；
接收矩形波导(9)和发送矩形波导(6)，分别设置在所述天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上；
接收波导转换器(10)和发送波导转换器(5)，分别设置在所述天线安装底板的与第一表面相对的第二表面上，用于分别连接接收矩形波导和接收圆形波导以及连接发送矩形波导和发送圆形波导。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：
介质透镜(1)，设置在发送天线喇叭远离所述第一表面的端部。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：
发送圆极化器，设置在所述发送圆形波导中，用于将传输在所述发送圆形波导中的信号转换为圆偏振信号；
接收圆极化器，设置在所述接收圆形波导中，用于将传输在所述接收圆形波导中的信号转换为圆偏振信号。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，
发送圆极化器和接收圆极化器为燕尾形介质插片式圆极化器，所述燕尾形朝向所述圆形波导的轴线方向。
5.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，
所述介质透镜为单折射镜。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述发送圆形波导、接收圆形波导、发送矩形波导和接收矩形波导采用铜质材料。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的天线，其特征在于，还包括
发送天线矩形波导法兰(7)，用于将所述发送矩形波导远离所述第二表面的端口与发射机连接；
接收天线矩形波导法兰(8)，用于将所述接收矩形波导远离所述第二表面的端口与接收机连接。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的天线，其特征在于，还包括
安装孔，设置在所述天线安装底板的周缘，用于将所述天线安装在卫星上。
9.一种发送接收设备，其特征在于，包括发射机、接收机和权利要求1-8中任一项所述的天线，
其中，发射机连接所述发送矩形波导，接收机连接所述接收矩形波导。
10.一种卫星，其特征在于，包括权利要求9所述的设备。
CN202010978924.4A 2020-09-17 2020-09-17 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星 Active CN112421230B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010978924.4A CN112421230B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010978924.4A CN112421230B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112421230A true CN112421230A (zh) 2021-02-26
CN112421230B CN112421230B (zh) 2022-09-23

Family

ID=74855092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010978924.4A Active CN112421230B (zh) 2020-09-17 2020-09-17 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112421230B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141028A (ja) * 1997-07-15 1999-02-12 Dx Antenna Co Ltd マルチビームパラボラアンテナ用一次放射器
KR101491725B1 (ko) * 2014-07-15 2015-02-16 삼성탈레스 주식회사 이중 대역 피드혼
CN106329118A (zh) * 2016-11-07 2017-01-11 天津津航计算技术研究所 一种星载圆极化喇叭阵列天线
CN109103596A (zh) * 2018-08-17 2018-12-28 中国科学院电子学研究所 双极化高隔离度天线及星载合成孔径雷达有源定标器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141028A (ja) * 1997-07-15 1999-02-12 Dx Antenna Co Ltd マルチビームパラボラアンテナ用一次放射器
KR101491725B1 (ko) * 2014-07-15 2015-02-16 삼성탈레스 주식회사 이중 대역 피드혼
CN106329118A (zh) * 2016-11-07 2017-01-11 天津津航计算技术研究所 一种星载圆极化喇叭阵列天线
CN109103596A (zh) * 2018-08-17 2018-12-28 中国科学院电子学研究所 双极化高隔离度天线及星载合成孔径雷达有源定标器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112421230B (zh) 2022-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3413214B2 (ja) 単一又は二重偏波用送受信装置を用いた衛星通信システム
US2885542A (en) Diversity communication receiving system
US6414645B1 (en) Circularly polarized notch antenna
CN110247668B (zh) 一种Ka/EHF宽带收发共用馈源网络
CN104701602A (zh) 一种小型化高隔离度接收-发射天线
CN112421230B (zh) 一种v频段全向收发测控天线、发送接收设备及卫星
Vaughan et al. A multiport patch antenna for mobile communications
CN114188689B (zh) 一种宽带收发共用型同轴波导双工器
EP3849015A1 (en) Antenna and mobile terminal
CN205646177U (zh) 一种低剖面平板动中通天线
CN113964494B (zh) 一种具有滤波特性的宽带圆极化天线
CN115036709A (zh) 基于膜片式圆极化器的电调极化跟踪器及方法
CN114204277B (zh) 一种宽带同轴金属与介质复合脊波导极化器
CN111326859B (zh) 多通道太赫兹天线及应用多通道太赫兹天线的通信系统
CN219267890U (zh) 一种便携式高增益天线
CN219959424U (zh) 一种高精度全球导航卫星天线装置
CN215989224U (zh) 一种高增益全向wifi天线
KR20010036189A (ko) 케이에이 밴드 대역 직교 편파 변환기
CN212848855U (zh) 一种宽频宽波束阵列双极化定向天线
WO2023087244A1 (zh) 一种双频馈源、天线设备和无线通信设备
CN217281157U (zh) 高隔离度双极性卫星信号传输波导
CN215418585U (zh) 微带阵列天线
CN211789549U (zh) 一种新型卫星通信天线45度极化提升装置
Roy et al. Side launched dual circularly polarized monopulse tracking feed element for LEO satellites
CN117913544A (zh) 一种S/Ka双频共用同轴馈源网络装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant