[发明专利]一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线

权利要求书

1.一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线，其特征在于：天线的极化形式为双线极化且工作在Ku频段，主要由四个全铜结构的小型子阵列(1、2、3、4)以2×2矩形阵列形式紧密排布构成，矩形阵列一个方向上的相邻子阵列(1、2)、(3、4)之间互为镜像对称，矩阵阵列另一个相垂直方向上的相邻子阵列(1、3)、(2、4)布置相同且互为平移复制关系；

每个子阵列由16个辐射单元以4×4的形式排布而成，16个辐射单元之间均通过同一馈电网络连接，每个辐射单元包括辐射外腔体(5)和辐射内腔体(6)，辐射内腔体固定设置于辐射外腔体的底面，多个辐射单元的辐射外腔体集成为同一个；辐射内腔体的一侧侧表面设置为阶梯式表面结构(7)，多个辐射单元的辐射内腔体的阶梯式表面结构设置于同一侧；馈电网络主要由两个含多个圆柱导体内芯的第一方型同轴(10)和第二方型同轴(11)构成，第一方型同轴(10)和第二方型同轴(11)结构均为紧密嵌套式结构，第一方型同轴(10)为水平极化功分馈电结构，第二方型同轴(11)为垂直极化功分馈电结构；第一方型同轴(10)和第二方型同轴(11)均按照自底而上四级功分结构设计，第一方型同轴(10)的每一级功分处均位于第二方型同轴(11)的同一级功分处的上层；第一方型同轴(10)和第二方型同轴(11)内部均有由180和220个长度及内径不等的圆柱导体内芯沿轴线方向连接而成的匹配功分结构(12、13)，圆柱导体内芯与第一方型同轴(10)或第二方型同轴(11)内壁间由环形特氟龙结构进行固定，不同圆柱导体内芯长度及内径不相等使得不同圆柱导体内芯之间的阻抗不同；第一方型同轴(10)连接到辐射单元的辐射内腔体下侧，第二方型同轴(11)连接到辐射单元外侧的馈电腔(14)；第一方型同轴(10)和第二方型同轴(11)的馈电端口均位于整体结构的底部，准TEM波从馈电端口输入，沿圆柱导体内芯从底部向上沿匹配功分结构(12、13)传输直到辐射单元内部；

所述的馈电网络包括水平极化馈电端口(15)和垂直极化馈电端口(16)，互为镜像对称的子阵列的水平极化馈电端口(15)馈电反相，互为镜像对称的子阵列的垂直极化馈电端口(16)馈电同相。

2.根据权利要求1所述的一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线，其特征在于：所述的阶梯式表面结构包含四个尺寸互不相同的阶梯。

3.根据权利要求1所述的一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线，其特征在于：所述馈电网络除固定需要的环形特氟龙结构(17)外均为全铜结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线，其特征在于：所述第一方型同轴(10)对辐射单元在位于阶梯式表面结构的对称侧的侧壁采用探针(8)对辐射单元馈电，并且所述第二方型同轴(11)对辐射单元在位于阶梯式表面结构的对称侧的馈电腔(14)内采用探针(9)对辐射单元馈电。