[发明专利]一种龙伯透镜天线及空间星载平台

说明书

本发明公开了一种龙伯透镜天线及空间星载平台，包括：龙伯透镜，馈源阵列和测试平台；所述龙伯透镜，安装在所述测试平台上，其整体为球形结构，具有多层球壳和一个球核，该球核设置球形结构的中心位置，该层球壳的内表面包覆临层球壳的外表面；所述馈源阵列，其包含阵列式的多个馈源，各馈源均沿最外层的球壳分布设置，且各馈源的中心轴均过所述球核的球心；所述测试平台，用于安装所述龙伯透镜，并为所述龙伯透镜提供仰角转动和平面转动。本发明实施例通过球核、多层球壳结构配合材料的选择能够有效降低天线的尺寸和重量，同时将馈源阵列中心轴对准球核的球心能够保证天线的整体性能，本示例的龙伯透镜天线尤其适用于空间星载环境。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种龙伯透镜天线及空间星载平台。

背景技术

随着卫星通信技术、雷达导航技术、宇航通信、遥测遥感等技术的快速发展，应用于各种不同场合的天线，对其提出了不同的特殊要求。多目标跟踪天线需要天线自身具有较高的方向性性能，大范围内较快的跟踪速度以及较小的波束延迟性；地面站卫星通信需要天线具有宽频带；数字卫星天线需要天线具有一线多星功能；遥测遥感和汽车防撞雷达等领域则需要高效率低成本多波束天线。

目前常用的多波束天线有两种，分别是抛物面天线和相控阵天线。抛物面天线只有一个焦点，致使难以实现一个天线的多星通信，并且结构繁重，不利用星载环境。相控阵天线可以实现天线扫描性能，但是由于自身物理性状的限制，波束覆盖范围一般为±45°以内，且存在扫描损耗和盲点。此外有源相控阵中大量的T/R组件使得其设计和制作的成本高，难以运用到一般卫星通信领域。

发明内容

本发明实施例提供一种龙伯透镜天线及空间星载平台，用以提出一种小体积，低损耗的星载龙波透镜天线。

本发明实施例提出一种龙伯透镜天线，包括：龙伯透镜，馈源阵列和测试平台；

所述龙伯透镜，安装在所述测试平台上，其整体为球形结构，具有多层球壳和一个球核，该球核设置球形结构的中心位置，该层球壳的内表面包覆临层球壳的外表面；

所述馈源阵列，其包含阵列式的多个馈源，各馈源均沿最外层的球壳分布设置，且各馈源的中心轴均过所述球核的球心；

所述测试平台，用于安装所述龙伯透镜，并为所述龙伯透镜提供仰角转动和平面转动。

在一些实施例中，所述龙伯透镜，各层球壳均由两个半球形子壳拼接而成，且最外层的球壳的一个子壳上设置有支耳；

所述支耳，用于为喇叭支架提供安装凸起；

所述喇叭支架，用于安装所述馈源阵列，以使得各馈源的中心轴均过所述球核的球心，以及，为所述测试平台提供安装接口。

在一些实施例中，所述馈源阵列整体呈锥形结构；

所述喇叭支架，设置有与馈源阵列整体的锥形结构契合的开口。

在一些实施例中，各层球壳以及球核的介电常数不同，且沿球核向外，球核以及各层球壳的介电常数逐渐减小。

在一些实施例中，所述龙伯透镜包括四层球壳，其中沿球核向外各层球壳的介电常数分别满足：1.9-2.0、1.7-1.8、1.6-1.7、1.4-1.5、1.2-1.3。

在一些实施例中，各层球壳的尺寸采用过渡配合。

在一些实施例中，各层球壳以及球核采用聚酰亚胺泡沫制成。

在一些实施例中，所述馈源阵列的阵列式的多个馈源，且相邻馈源之间的夹角满足4°-8°。

在一些实施例中，各层球壳的直径满足Φ79.4mm～Φ202.6mm。

本发明实施例还提出一种空间星载平台，包括如本公开各实施例所述的龙伯透镜天线。