[发明专利]副反射器与馈源共用的馈源结构及其构成的双频段天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种馈源结构，特别是一种利用Ka频段天线的副反射器作为S频段天线馈源的共用馈源结构及利用该馈源结构构成的双频段天线。 

背景技术

随着无线技术应用的不断深入和广泛，各种应用平台(如飞船、卫星、空间探测器、飞行器等)所需要实现的任务也越来越多，这会引起应用平台的天线布设空间的紧张。将实现不同性能的天线结构集成起来，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、增加新的功能应用的迫切需要。 

对工作在不同频段的天线进行结构集成设计是系统平台天线结构集成化设计的难题之一。作为应用平台上无线系统应用的设备，双反射面天线获得十分广泛的应用。双反射面天线结构具有宽带特性，但对于需要工作在两个在频谱上相差较远的频段进行高增益天线设计而又不能增加新天线，只能利用原来反射面时，还需要增加馈源，解决新馈源的放置问题，同时还要避免新馈源对原来辐射的遮挡。而现有技术中的有限平台布局的天线结构还很难满足集成化设计的需求，因此功能集成化天线结构的需求越来越迫切。 

鉴于应用平台对天线的特殊要求，天线作为天线电磁信号的发射/接收端既要满足其电性能又要能够承受平台运动过程中的冲击，同时还要能够承受各种机械扰动。因此天线对应新增频段的电性能、结构刚度、结构强度也要求很难，结构设计难度很大，现有公开的或已知的S频段馈源以及双频段天线结构很难满足应用需求。 

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种副反射器与馈源共用的馈源结构及其构成的双频段天线，该馈源结构原理简单、易于实现，由该馈源结构构成的双频段天线结构简单、性能优良、应用广泛。 

本发明的技术解决方案是：一种副反射器与馈源共用的馈源结构，包括：副反射器削锥、两个探针、介质支撑、空腔、销、3dB电桥、金属盒、副反射器环绕部，副反射器削锥与副反射器环绕部之间形成缝隙环构成微带天线，副反射器削锥与副反射器环绕部通过空腔中心的销和穿过空腔、副反射器环绕部中的介质支撑相连接，副反射器销锥通过介质支撑中的两个探针与同轴线连接用于馈电，探针的下方连接3dB电桥，副反射器环绕部的底部与金属盒加工为一体用于对3dB电桥进行保护。 

所述副反射器削锥作为微带天线的辐射单元，副反射器环绕部作为微带天线的地板。 

所述微带天线的接收频率为S频段或L频段。 

所述的缝隙环宽度小于微带天线接收频率的工作波长，周长约为微带天线接收频率的一个波长。 

所述的副反射器削锥与副反射器环绕部的母线由同一双曲线旋转得到。 

一种由副反射器与馈源共用的馈源结构构成的双频段天线，包括主反射器、馈源结构、Ka频段馈源，馈源结构通过四个介质支撑杆安装在主反射器的上方，Ka频段馈源穿过主反射器中心孔与主反射器旋转连接，Ka频段馈源正对馈源结构，Ka频段馈源照射馈源结构中的副反射器，来自Ka频段馈源的电磁波经副反射器反射，照射到主反射器上，获得Ka频段的天线波束，馈源结构中的馈源直接照射主反射器，获得该馈源对应频段的天线波束。 

本发明与现有技术相比的优点在于： 

(1)本发明的共用馈源结构回避了在副反射器上做频率选择面(FSS)的设计方案和加工工艺，采用对Ka频段天线副反射器的结构进行改变形成副反射器与馈源共用的馈源结构。在设计中，为了使Ka频段天线的副反射器能够辐射S频段电磁波，在副反射器上制作缝隙环，使副反射器缝隙内的主体部分(副反射器削锥)作为变形的S频段微带天线辐射单元，缝隙外的副反射器部 分(副反射器环绕)成为变形微带天线的地板，从而形成一个变形的微带天线，整个副反射器的整体形状仍然满足Ka频段天线副反射器的形状要求，通过激励该变形微带天线辐射S或L频段电磁波，成为S或L频段反射器天线的馈源，该副反射器与馈源共用的馈源结构原理简单、成本低、易于实现。 

(2)由共用馈源结构组成的双频段天线实现了一个天线结构进行双频段工作，而不改变天线的整体结构，也不增加天线重量和改变天线质心，更不会影响天线的运动惯量和转动惯量，因此本发明的设计难度很小，便于天线转动机构的设计，并且性能优良，该天线的设计思路不仅可以用于设计Ka/S天线，也可以用于Ku/S、Ku/L、Ka/L等频段的频率复用天线设计，对类似的多频段天线设计具有很强的借鉴意义。 

附图说明

图1为双反射面天线结构图；