[实用新型]一种基于滤波的Ku/Ka双模天线馈源

说明书

技术领域

本实用新型涉及卫星通信领域中的天线馈源技术，特别是一种基于滤波的Ku/Ka双模收发共用馈源。

背景技术

随着卫星通信技术的发展，L、C、X、Ku等频段已不能满足高速、宽带、小口径终端等应用的需求，而Ka频段的优点是可用带宽宽，干扰少，设备体积小。目前，Ka频段卫星通信系统已进入实用化阶段，但是Ku频段的卫星应用依然很广。因此，能够同时工作于Ku、Ka双频段的卫星通信天线有很大优势。

馈源在反射面天线中是最核心的射频器件，决定了天线的工作频段、带宽、驻波、极化隔离度等等关键电性能参数。因此Ku/Ka双模收发共用馈源是实现Ku、Ka双模卫星通信天线的技术核心和关键。

高效紧凑的双模馈源能有效利用同一个反射面，使天线能同时或选择性的分时工作在Ku或Ka模式，实现Ku/Ka双模式收发共用，使天线的利用率提高了一倍。

美国的John Joseph Hanlin等人在美国专利《Dual Band Satellite Communications Antenna Feed》(No.6,720,933B2)中公开了一种同轴嵌套的Ku/Ka双频天线馈源，其内部是Ka波段圆波导加载的介质天线，外部是Ku波段同轴结构连接的波纹喇叭。这种结构能使Ku和Ka波的工作结构分离，独立运行。缺点是Ka波段极化方式固定，无法自动或手动调整左右旋极化方式，并且馈电和极化隔离系统较为复杂。

加拿大维多利亚大学(University of Victoria)的Hendrik Albertus Thiart等人在论文《Prototype Design of a Dual-band Dual-polarization Ku/Ka-band Feed》(Proceedings of the European Microwave Association；December2006；Vol.2；318-325)中介绍了一种双频双极化Ku/Ka波段共用的天线馈源，用探针结构实现Ku波段信号的馈电和极化分离，馈电结构简单。缺点是Ka波段信号只能工作于单一极化方向，无法自动或手动调整左右旋极化方式。

电子科技大学的杨仕文等人在中国发明专利《一种Ku/Ka频段线圆极化一体化收发馈源天线》(申请号201110004946.1，申请日2011.01.12，申请公布日2011.07.27)中公开了一种同轴嵌套的Ku/Ka频段线圆极化一体化收发馈源天线，通过内嵌的尖锥状介质杆实现Ku和Ka频段的隔离传输。结构经典。缺点是：1.这种类型的馈源对介质杆的材质和加工工艺要求极高，加工成品的电性能往往难以达到预期目标；2.Ka圆极化器与馈源其他部分是一个整体，无法调整左右旋极化方式；3.这种结构Ka和Ku两种模式间没有增加有效的隔离措施，仅依靠传输波导自身的谐振，Ka、Ku模式之间的端口隔离度较差。

北京天工开正科技有限责任公司的杨智友等人在中国发明专利《Ku/Ka双波段收发共用馈源》(申请号201210066824.X，申请日2012.03.14，申请公布日2012.07.25)中公开了一种同轴嵌套的Ku/Ka双波段收发共用馈源，通过介质棒结构、介质圆极化器和正交模耦合器实现双波段工作。结构紧凑，端口隔离度较高。缺点是：1.这种类型的馈源对介质杆的材质和加工工艺要求极高，加工成品的电性能往往难以达到预期目标；2.Ka圆极化器馈源整体结构上，无法调整左右旋极化方式。

北京遥测技术研究所的李连辉等人在中国发明专利《一种四频多极化共口径馈源》(申请号201210472422.X，申请日2012.11.20，申请公布日2013.02.20)中公开了一种由Ku频段的双线极化天线和Ka频段的双圆极化天线复合而成的四频多极化共口径馈源，通过介质杆、阶梯型圆极化器和调谐螺钉实现Ka信号与Ku信号的隔离。馈源结构紧凑，能够保证天线相位中心一致。缺点是这种类型的馈源对介质杆的材质和加工工艺要求极高，加工成品的电性能往往难以达到预期目标。