[发明专利]星载天线系统

说明书

描述了一种星载天线系统（1），包括：许多面板（10，20），当在操作条件下布置面板（10，20）时，所述许多面板（10，20）可向彼此移动并在它们之间具有间隙（60）；RF分布网络，用于向所述许多面板（10，20）提供发送信号并组合从所述许多面板（10，20）接收的信号；以及一组扼流法兰组件（30），其允许跨过专用间隙的无接触的面板间信号发送，其中在专用的相邻面板的辐射表面的远侧上布置各自的扼流法兰组件。此外，该天线系统包括RF密封组件（40），用于通过密封间隙（60）抑制从所述许多面板（10，20）辐射到该组扼流法兰组件（30）的信号的信号耦合。

技术领域

本发明涉及星载天线系统，包括许多面板，当在操作条件下布置面板时，所述许多面板可向彼此移动并在它们之间具有间隙。该天线系统进一步包括RF分布网络，用于向所述许多面板提供发送的信号并组合从所述许多面板接收的信号，以及一组扼流法兰组件，该组扼流法兰组件允许跨过专用间隙的无接触的面板间信号发送，其中在专用的相邻面板的辐射表面的远侧上布置各自的扼流法兰组件。

背景技术

在太空中部署用于太空应用的天线系统，同时折叠它们用于传送。已经部署天线系统之后，有必要耦合用于信号发送的天线系统的相邻面板。

以上类型的天线系统例如是用于Sentinel（哨兵）-1任务的Sentinel-1 SAR天线子系统（SAS）。该天线系统是工作在具有100MHz频率带宽的C频带（5.405GHz）的可部署的平面有源相控阵天线。该天线具有12.3m×0.84m的整体尺寸，并且由安装在航天器上方的中央面板以及在航天器的两个相邻侧的两个天线侧翼形成。中央面板装备有两个SAS瓦片（tile），而每个侧翼的两个面板各自载有三个SAS瓦片。这导致总数14个相同的瓦片：6（SAS右翼）+2（SAS中央面板）+6（SAS左翼）。每个SAS瓦片具有允许光束成形和转向所需的所有功能。

通常，SAS包含下列主要功能性：信号辐射和接收（WG-Assy）；分布式发送信号高功率放大（EFE，TAA）；分布式接收具有LNA保护的信号低噪声放大（EFE）；信号和功率分布（共同馈送，功率转换器）（RFDN）；包括温度补偿的相位和幅度控制（通过TCU的EFE）；内部校准回路；包括抑制和释放的部署机制；以及天线机械结构。

关于RF信号功率分布，在面板级上，Sentinel-1 SAR仪器RF分布网络（RFDN）在TX中以良好的相位匹配将信号从SAR电子子系统（SES）分布到天线瓦片（即到瓦片放大器组件（TAA）的输入端口）。在SAS瓦片级上，RFDN以良好的相位匹配将TX信号从瓦片放大器组件的输出分布到电子前端（EFE）模块。对于RX，RFDN结合在相对方向上接收的信号。

RF分布网络由下列元素组成：

•方位角平面分布网络（APDN），用于面板级信号分布

•仰角平面分布网络（EPDN），用于SAS瓦片级信号分布

•RF线束

总之，RFDN具有下列主要功能：

•对于TX：以输出端口之间的小相位变化通过瓦片放大器将TX信号从SES分布到EFE。

•对于RX：以不同RX路径之间的小相位变化朝向SES通过瓦片放大器组合从EFE接收的信号。

•在TX和RX路径中带通滤波。

在瓦片级上，RFDN的EPDN由同轴电缆和功率分配器/组合器组成。在面板级上，APDN也包含同轴电缆和功率分配器/组合器复合电路。对于面板间的RF线束路由，在由一组专用的扼流法兰连接实现部署之后，三个RF线束的连接从面板到面板分支（TX、RX-V和RX-H），这允许无接触的面板间信号发送。扼流法兰组件位于天线面板框架（APF）横向波束的中心。

已经在测试中发现：处于发送校准模式（TX Cal）的高幅度纹波针对水平极化信号发生。这使得难以进行内部校准。