[发明专利]一种用于卫星通信的Ku波段双频双极化天线

说明书

本发明公开了一种用于卫星通信的Ku波段双频双极化天线，自上而下包括辐射金属贴片、垂直极化方向和水平极化方向分别开有耦合缝隙的金属地板、馈电结构；馈电结构包括位于分别位于垂直极化方向和水平极化方向的耦合缝隙下方的第一馈电贴片和第二馈电贴片，以及一端分别与第一馈电贴片和第二馈电贴片连接的第一微带线和第二微带线，第一微带线和第二微带线的另一端分别接垂直极化方向上的馈电端口和水平极化方向上的馈电端口。本发明使用旋转对称放置的T型馈电结构，拓展了天线的工作带宽，在不影响天线性能的情况下减小耦合缝隙大小，降低了后向辐射，贴片天线单元及缝隙耦合天线单元具有不同的中心频率，且中心频率十分相近，形成双谐振天线。

技术领域

本发明涉及一种用于卫星通信的Ku波段双频双极化天线，属于无线通信技术领域。

背景技术

自古以来，作为抵御外敌入侵的前沿阵地和防止敌对势力渗透破坏的重要防线，加强边境防控，巩固边防安全，为国家构建起安全战略屏蔽是边防工作的重点。随着现代通信技术和互联网技术的发展，将智慧化和信息化的优势转化到边防工作中，构建快速反应、信息联动边防体系意义重大，这使得构建面向边防前线的全域覆盖、高安全性、可快速接入的便携式卫星通信系统具有重要的战略意义。与传统的抛物面天线为主的Ku频段卫星便携站相比，采用小型化平板天线技术设计的天线，体积小，重量轻，容易加工。

双极化(两种相互正交的线极化)天线因其在对抗信道干扰的优势，在诸多应用场合收到青睐，在Ku频段实现双极化的宽频带特性也是目前的研究热点。

贴片天线单元及凹槽天线单元具有不同的中心频率，由于两个天线单元的中心频率十分相近，大大拓展了天线的工作带宽，形成双谐振天线。

发明内容

技术问题：

本发明的目的就是为了解决现有技术方案之不成熟而提供的一种能集成在卫星通信设备中的Ku波段双频双极化天线，在性能上具有宽频带特性且能提双极化辐射，在结构上具有低轮廓、轻质材、易集成和共形方便等优点；特别的，在使用多付天线应用到卫星通信终端设备上时，使终端辐射信号覆盖超过半球空间。

技术方案：

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于卫星通信的Ku波段双频双极化天线，自上而下包括辐射金属贴片、垂直极化方向和水平极化方向分别开有耦合缝隙的金属地板、馈电结构，辐射金属贴片由开有耦合缝隙的金属地板耦合馈电，金属地板由馈电结构耦合馈电，所述馈电结构包括位于分别位于垂直极化方向和水平极化方向的耦合缝隙下方的第一馈电贴片和第二馈电贴片，以及一端分别与第一馈电贴片和第二馈电贴片连接的第一微带线和第二微带线，第一微带线和第二微带线的另一端分别接垂直极化方向上的馈电端口和水平极化方向上的馈电端口。

进一步的，所述Ku波段双频双极化天线包括空间耦合馈电的微带贴片天线单元和两个缝隙耦合天线单元，微带贴片天线单元的辐射由所述辐射金属贴片形成，缝隙耦合天线单元的辐射由所述金属底板上的耦合缝隙形成；所述微带贴片天线单元和缝隙耦合天线单元各有一个中心频率，两天线单元同时被激励产生双频点，形成谐振天线。

进一步的，所述微带贴片天线单元和缝隙耦合天线单元的中心频率分别为12.2-12.7ghz，13.8-14.3ghz。

进一步的，所述第一微带线和第一馈电贴片形成第一T型馈电结构，第二微带线和第二馈电贴片形成第二T型馈电结构，第一T型馈电结构和第二T型馈电结构与辐射金属贴片垂直中心轴成90°旋转对称。

进一步的，所述辐射金属贴片为方形，边长为6.0041mm。

进一步的，所述耦合缝隙为哑铃形，包括主体部分和两个方形，主体部分长为2.8626mm，宽为0.5777mm，方形边长为1.0874mm。