CN203617425U - 一种双线极化卫星数传天线装置 - Google Patents
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Abstract
针对现有卫星数传天线的不足，本实用新型提供一种双线极化卫星数传天线装置，包括两个线极化天线、双工器、耦合器、防水箱、俯仰转台、支撑杆和方位转台；方位转台的顶部与支撑杆的底部固定连接；俯仰转台与支撑杆活动连接，在俯仰转台顶部固定连接有两个线极化天线；每个线极化天线的背面均固定连接有双工器、耦合器及防水箱。本产品配有防水箱，使得双工器和耦合器具有防水、防风的能力；线极化天线采用双弧度过渡的结构，满足了卫星测控通信领域对波束指向精度、高增益的测试需求。结构紧凑简约、成本较低。
Description
技术领域
本实用新型属于卫星通信技术领域，具体涉及一种双线极化卫星数传天线装置。
背景技术
在卫星测控通信领域的外场测试设备中，需要使用了大量的射频收发设备。由于卫星通信特别是Ka频段的高频测控通信外场测试需求中，对于天线的增益、波瓣宽度、功放性能、微波波束的指向精度都有较高的要求，在外场恶劣环境下对于防水、防风性能也有要求。以往的卫星数传天线系统采用标准卡塞格伦天线和普通单反射面天线纵向尺寸较长，增益不高，波束不够锐利，而且多采用馈源前馈的形式，造成传输线较长，带来的噪声较大，传统天线的设计自由度较差。传统转台的指向精度一般不高，缺少增加防水、抗风设计。
实用新型内容
针对现有卫星数传天线的上述不足，本实用新型提供一种用于能够满足复杂外场测试环境下多种测试需求的种双线极化卫星数传天线装置，其具体结构如下：
一种双线极化卫星数传天线装置，包括两个线极化天线、双工器7、耦合器8、防水箱1、俯仰转台4、支撑杆6和方位转台5；两个线极化天线依次为双向地面Ka频段天线2和单向地面Ka频段天线3；方位转台5的顶部设有水平旋转件；方位转台5的水平旋转件的顶部与支撑杆6的底部固定连接；由方位转台5的水平旋转件带动支撑杆6一同旋转；在支撑杆6的顶端设有转轴，转轴的两端均延伸至支撑杆6的侧壁外；
俯仰转台4呈“几”形，由两个向下延伸的侧壁和一个水平顶板组成；俯仰转台4的两个向下延伸的侧壁的内侧分别与支撑杆6上的转轴端部活动连接，即俯仰转台4绕转轴上下转动；
在俯仰转台4顶部固定连接有双向地面Ka频段天线2、单向地面Ka频段天线3；
在每个线极化天线的背面均固定连接有一个双工器7；每个双工器7的末端均与一个耦合器8相连接；在相互连接的一组双工器7和耦合器8的外部套有一个防水箱1；所述防水箱1为一端开口的中空盒体，防水箱1的开口端与相邻的线极化天线的背面固定连接。
本实用新型所具有的积极效果是：
本产品改进了标准卡塞格伦天线的形状以较短的纵向尺寸实现了长焦距抛物面天线的口径场分布，因而具有高增益和锐波束特性；本产品将线极化天线、双工器7和耦合器8一体化设计，减小了由于传输线带来的噪声。设计时自由度多，可以灵活地选取主射面、反射面形状和对波束赋性。同时本设计转台指向精度较高，还增加了防水以及防风加固设计，有效的解决了外场试验的环境要求。
尤其表现在如下方面：
1．本产品配有防水箱1，使得双工器7和耦合器8具有防水、防风的能力，能够在强风下保证指向精度以及满足在雨中进行测试，对外场恶劣的测试环境适应性好；
2.本产品的线极化天线采用双弧度过渡的结构，即对传统的卡塞格伦天线进行了改进，改进后天线增益增加约1.2dB，采用一体化设计方案，很好的满足了卫星测控通信领域对波束指向精度、高增益的测试需求。结构紧凑简约、成本较低；
3. 本产品使用方便，各模块可以方便的拆解，重量较轻，整个转台的布设灵活方便，俯仰、转向的调节简单精确，很大程度减轻了试验人员的工作量。
附图说明
图1是天线系统主视图。
图2是天线系统左视图。
图3是图2中单个线极化天线，以及与之相连的双工器7、耦合器8和防水箱1的简视图。
图4是图2中单个线极化天线，以及与之相连的双工器7、耦合器8的简视图；
图5是单个线极化天线的剖视图。
上图中序号：防水箱1、双向地面Ka频段天线2、单向地面Ka频段天线3、俯仰转台4、方位转台5、支撑杆6、双工器7、耦合器8。
具体的实施方式
现结合附图详细说明本实用新型的结构特征。
参见图1，一种双线极化卫星数传天线装置，包括两个线极化天线、双工器7、耦合器8、防水箱1、俯仰转台4、支撑杆6和方位转台5；两个线极化天线依次为双向地面Ka频段天线2和单向地面Ka频段天线3；方位转台5的顶部设有水平旋转件；方位转台5的水平旋转件的顶部与支撑杆6的底部固定连接；由方位转台5的水平旋转件带动支撑杆6一同旋转；在支撑杆6的顶端设有转轴，转轴的两端均延伸至支撑杆6的侧壁外；
俯仰转台4呈“几”形，由两个向下延伸的侧壁和一个水平顶板组成；俯仰转台4的两个向下延伸的侧壁的内侧分别与支撑杆6上的转轴端部活动连接，即俯仰转台4绕转轴上下转动；在俯仰转台4顶部固定连接有双向地面Ka频段天线2、单向地面Ka频段天线3；
在每个线极化天线的背面均固定连接有一个双工器7；每个双工器7的末端均与一个耦合器8相连接；在相互连接的一组双工器7和耦合器8的外部套有一个防水箱1；所述防水箱1为一端开口的中空盒体，防水箱1的开口端与相邻的天线的背面固定连接。
进一步地说，线极化天线的面直径D与线极化天线面深度H的比值为（5～10）:1。
进一步地说，天线的母线由第一弧线R1和第二弧线R2两部分组成，由第一弧线R1确定天线中心区域的弧度形状，由第二弧线R2确定天线边缘区域的弧度形状；第一弧线R1所对应的第一圆心O1和第二弧线R2所对应的第二圆心O2同轴，第一圆心O1位于第二圆心O2的左侧，第一弧线R1所对应的半径小于第二弧线R2所对应的半径，即相比较于天线边缘区域，天线中心区域向天线的背面突出。
使用时，做为双向地面Ka频段天线2的天线，利用两种极化方式进行星地数传，正交极化用于传输用户数据信号，垂直极化用于传输测控数据信号；做为单向地面Ka频段天线3用比较短的纵向尺寸，即天线的面直径D与面深度H的比值为（5～10）:1，实现了长焦距抛物面天线的口径场分布，将馈源后置，缩短了馈线长度，减少了传输噪声。
Claims (3)
1.一种双线极化卫星数传天线装置，其特征在于：包括两个线极化天线、双工器（7）、耦合器（8）、防水箱（1）、俯仰转台（4）、支撑杆（6）和方位转台（5）；两个线极化天线依次为双向地面Ka频段天线（2）和单向地面Ka频段天线（3）；方位转台（5）的顶部设有水平旋转件；方位转台（5）的水平旋转件的顶部与支撑杆（6）的底部固定连接；由方位转台（5）的水平旋转件带动支撑杆（6）一同旋转；在支撑杆（6）的顶端设有转轴，转轴的两端均延伸至支撑杆（6）的侧壁外；俯仰转台（4）呈“几”形，由两个向下延伸的侧壁和一个水平顶板组成；俯仰转台（4）的两个向下延伸的侧壁的内侧分别与支撑杆（6）上的转轴端部活动连接，即俯仰转台（4）绕转轴上下转动；在俯仰转台（4）顶部固定连接有双向地面Ka频段天线（2）、单向地面Ka频段天线（3）；在每个线极化天线的背面均固定连接有一个双工器（7）；每个双工器（7）的末端均与一个耦合器（8）相连接；在相互连接的一组双工器（7）和耦合器（8）的外部套有一个防水箱（1）；所述防水箱（1）为一端开口的中空盒体，防水箱（1）的开口端与相邻的线极化天线的背面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种双线极化卫星数传天线装置，其特征在于：两个线极化天线的外形结构相同，线极化天线的面直径D与线极化天线面深度H的比值为（5～10）:1。
3.根据权利要求2所述的一种双线极化卫星数传天线装置，其特征在于：线极化天线的母线由第一弧线R1和第二弧线R2两部分组成，由第一弧线R1确定线极化天线中心区域的弧度形状，由第二弧线R2确定线极化天线边缘区域的弧度形状；第一弧线R1所对应的第一圆心O1和第二弧线R2所对应的第二圆心O2同轴，第一圆心O1位于第二圆心O2的左侧，第一弧线R1所对应的半径小于第二弧线R2所对应的半径，即相比较于线极化天线边缘区域，线极化天线中心区域向线极化天线的背面突出。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107819196A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-20 | 上海卫星工程研究所 | 带性能约束的三维指向对地数传天线布局系统 |
| CN108123225A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种新型双方位同轴可加俯仰的机载天线座 |
| CN111505396A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-07 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种短波天线增益测试方法及系统 |
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