全欧通信卫星上的小巧低交叉极化波纹馈源

引言欧洲空间局计划在八十年代发射的全欧通信卫星,将为欧洲提供高质量的区域通信。天线的基本结构是一个偏置的抛物面反射器,它在11—14千兆赫频段内发送或接收双线极化或圆极化信号。偏置反射器对线极化引起的去极化,可用一个“匹配馈源”来补偿。该馈源可使馈源辐射口径上的切向电场和非对称反射器焦平面场匹配。在这类馈源中由HE_(11)和HE_(21)模的适当迭加获得匹配场。     

一种多频宽带多模馈源的设计

为满足工程需求、实现天线的多频收发共用性能,文中基于模式匹配法设计了一款新型的多频宽带 多模馈源。该馈源集S/ X/ Ka 频段于一体,其中X/ Ka 多频段馈源采用新型的X/ Ka 宽带多模喇叭及X/ Ka、Ka/ Ka 频段宽带分波器。与已有的常规馈源相比,该馈源在Ka 频段拓展了带宽,带宽达到57%,在天线应用中各频段辐射 效率也大幅提高。采用模式匹配法进行设计,大大缩短了设计时间并保证了设计精度。该多模馈源喇叭对加工精 度要求不高,易于制造,在Ka 频段有很大优势。目前该馈源已应用于工程中,各项性能指标均优良。     

馈源整体制冷技术在深空测控系统中的应用

深空探测器通信距离遥远,其返回信号微弱,因此要求接收天线具备尽量高的品质因数(G/T).下行链路设备工作在低温环境中,有利于降低噪声温度,提高系统G/T值.针对35 m深空测控天线,首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声在此基础上提出了Ka频段馈源整体制冷方案,并对馈源不制冷和馈源整体制冷两种方案进行了比对分析最后总结了超低温馈源设计和制造关键技术.馈源整体制冷系统噪声温度测试结果小于45 K.分析表明采用馈源整体制冷方案能够提升系统G/T值1.03 dB,35 m深空测控天线Ka频段接收能力提高约21%.     

卫星通信实验站用天线

根据电气通信研究所提出的多元频带连接方式的卫星通信实验站被建筑在横须贺电气通信研究所。本报告主要是关于地面站天线的设计。这种天线的特点是:微波频带(4千兆赫与6千兆赫和传播实验用的11千兆赫)和亚毫米波频带(18千兆赫与26千兆赫)可以共用的大形天线(直径12.8米)。天线的形式是普通的 A_Z—EL 支架镜面修整卡塞格伦形。在一次辐射系统使用2个聚焦反射镜的聚焦传送系统,多频带可以共用和馈电端可以固定这一点是独特的。天线的特性有许多现在还在测量中。所以,在本报告中,以设计值为主给出了它的特性。     

通信卫星反射器天线的多频段馈源的设计

前言日益需要一种能够提供较大通信容量和同时具有多种功能的通信卫星,例如装有电视广播转发器的多路通信转发器。鉴于这种需要,必须有一种在多频段中可以提供赋形波束和区域复盖波束的多频段天线系统。一些通用的休斯通信卫星天线设计是由照射偏馈抛物面反射器的喇叭阵组成的,这种反射器在4/6 GHz频段中能够提供赋形波束的复盖区域。为在较高频段如12/14或20/30GHz频段中同时产生波束,那就要研制多频段馈源。     

新型C/S双频馈源

随着多功能、多用途雷达天线技术发展,要求越来越多的天线工作在多频段、宽频带,对于反射面天线来说,天线本身具有宽带特性,而馈源是实现多功能、多用途的关键。本文给出一种新型C/S双频馈源的实例,主要描述了C/S双频馈源工作原理和C频段多模三通道自跟踪馈源具体实现方法,通过与传统五喇叭体制的同类馈源的性能比对,总结出该新型馈源的几个特点。     

螺旋多模自跟踪天线

本文分析了一种能在较低频段实现高增益、宽频带要求的螺旋多模自跟踪天线。文章前半部分,简述了螺旋多模自跟踪天线的原理,并以行波“电流环”的辐射为基础,推导了螺旋馈源的抛物面天线辐射场及其轴向和增益、差斜率的表达式,计算了它们理论上可能达到的指标。文章的后半部分,以实验馈源的测试数据为基础,推导了抛物面天线的辐射场及其轴向和增益、差斜率的表达式,计算了这种自跟踪天线实际上所达到的指标,并将它们与某些园喇叭馈源的抛物面自跟踪天线的相应指标做了比较。     

复合式多模喇叭

波纹喇叭与光壁多模喇叭是两种比较理想的高效率馈源。本文进一步研究了波纹与光壁两种系统的模转换,提出了把波纹壁混合模技术与光壁多模技术综合应用于一个喇叭的设想,介绍了使其分别控制不同频区的特性的工程设计方法,成功地研制了尺寸小、性能好、加工方便的双频区复合式多模喇叭。作为改进型双镜天线的馈源,在4/6GHz频段上,使天线的效率达到70％以上(除少数频率外)。显示了综合运用各种混合模与光壁多模技术研制新型高效率馈源的可能性。     

一种新型宽频带正交线极化馈源设计

本文介绍一种适用于散射通讯用的前馈抛物面宽频带正交器双线极化馈源设计,该馈源工作于0.8GHz频段。实践证明,该馈源在20％的工作带宽内基本上具有近似于旋转对称的波束,且系统VSWR<1.3。因此,对工作于较低频段的天线,该馈源是很好的选型。     

国内卫星通信用准光学形分波器的基础讨论

本文讨论了微波(4/6千兆赫)和准毫米波频段(20/30千兆赫)实行共用的国内卫星通信分波器的构成方法,并讨论了其中特别重要的频段分割用滤波器的设计方法和实验结果。这种频段分割的分波器是采用多层介质板滤波器的准光学形分波器,其特征是可以装在天线初级馈源系统内。它是采用图形参数进行设计的。本滤波器具有如下新的特点:①由于把两个正交极化波的传输特性的差异抑制得很小,所以交叉入射角可选定为20°;②为使滤波器的微波穿透特性变得更好,在滤波器前后附加匹配介质板。已试制的准光学形分波器的测定结果与理论计算值基本相符,微波和准毫米波的传输损耗都小于0.35分贝。进一步证明了准光学形分波器也可以作为准毫米波收发分波器使用。     

国际通信卫星Ⅲ号基本理论——总系统

国际通信卫星Ⅲ号是第一个全球性商用卫星通信系统。在1970年中期,已有五颗卫星分别在大西洋,太平洋和印度洋的上空运转,它们同设在28个国家中的40个地面站开展了通信业务,共用了48部地面天线。每颗卫星的容量是1200路4千赫带宽的双工音频信道。在同步赤道轨道上,每颗卫星相对于地面站保持静止状态。它们进行自旋稳定,使其总是朝向地球,利用机械消旋定向天线以求获得全球复盖。从地球到卫星的点对点通信使用了6千兆赫的频段,从而卫星到地球则按照国际无线电通信咨询委员会(CCIR)的推荐用了4千兆赫的频段。该系统可在轨道中运行五年。到70年6月,这五颗卫星已累积工作达48个月,该时这些卫星的十部应答机中,还有九部能正常工作,第十部应答机的增益虽已降级,但还可用作通信转发器。     

双频共面单脉冲天线研制

论述了双频共面单脉冲天线的设计方法。天线口径较小时,馈源的遮挡口径相对较大,这对天线的性能影响很大,选择口径较小的双频馈源是实现双频共面的关键。天线低频段馈源采用4喇叭单脉冲形式,高频段馈源采用单口多模单脉冲喇叭,通过各自的馈电网络实现单脉冲功能。天线采用卡塞格伦形式,通过对天线和馈源的优化设计,可实现天线双频段工作性能,实测结果与计算结果基本吻合。     

双频段双极化共孔径阵列馈源反射面天线设计

介绍了一种新型Ku/Ka双频段双极化共孔径阵列馈源偏馈抛物柱反射面天线的设计。在双频段双极化共孔径阵列馈源设计中,Ka波段采用裂缝波导阵,并且位于共孔径馈源阵列的下层,双极化Ku波段采用微带贴片天线、位于共孔径阵列馈源的上层。文中给出了该双频段双极化共孔径阵列馈源的设计及测试结果,并将该测试结果代入偏馈抛物柱反射面天线中在FEKO软件平台上进行了半实物仿真,仿真结果表明,该双频段双极化共孔径阵列馈源偏馈抛物柱反射天线实现了如下设计目标:Ku波段双极化水平面扫描范围为±17°,两个主面副瓣电平优于-30dB,Ka波段水平面扫描范围为±10°,两个主面的副瓣电平优于-30dB,双频段双极化两个主面的波瓣宽度和波束指向完全匹配。     

采用金属网格滤波器的四频段共用偏置抛物面天线的特性

1.前言在卫星通信中为满足多样化的要求,希望实现能共用多个频段的卫星。然而,星载天线在重量和尺寸方面受到限制。因此,用一块主反射镜能够共用多个频段这是最理想的。一般就卫星通信来讲,在上行和下行线路中使用一对频段(例如6/4千兆赫频段),但这里所讲的多频段是意味着使用两对以上即四个频段以上。组成多频段共用天线认为有下述三种方法,①使用单一的初级辐射器,通过使该辐射器具有群分波机能来实现多频段共用的天线。此种天线中有喇叭反射器形天线;使用双重     

Ka频段高通量卫星地面关口站13m天线馈源系统设计

本文介绍了新一代高通量卫星通信系统下,13m Ka频段地面关口站天线馈源系统的设计实例。经过开发设计,得到一款高性能、免调试、模块化的天线馈源系统,具有良好的驻波、轴比、损耗、隔离特性。文末给出天线系统和馈源网络的实测结果,该天馈系统目前在全球Ka频段关口站系统中投入使用达30余台套,由于优良的电气和结构性能,深受用户好评。     

什么是毫米波波导通信

毫米波波长包括10毫米到1毫米,相应频率为30千兆赫到300千兆赫。这是一个很宽的工作频段。传输容量很大。毫米波通信有两种方式。一种是毫米波大气传输方式,它是类似于微波中继系统的毫米波空中通信;另一种是波导通信,毫米波通过特殊金属管(波导管)传输,它外形相似于地下电缆,是一种有线传输方式。     

一种基于AFSS的可重构天线设计

针对5G智能天线双频工作,提出一种基于有源频率选择表面（active frequency selective surface, AFSS）的可重构天线,该天线由蝶形频率可重构馈源和八棱柱形AFSS构成,馈源采用的是共面波导方式馈电的蝶形单极子. AFSS由对称弯钩状缝隙的周期结构构成,通过PIN二极管进行加载,使得AFSS能够在3.4～3.6 GHz和4.8～5.0 GHz两个5G频段互为反射模式和透射模式. 利用AFSS对馈源天线激励的电磁波进行空间调控,可实现两个频段的全向和定向波束的切换,也可实现水平面波束扫描. 根据仿真设计的天线模型进行设计加工和实际测试,结果表明:该天线的工作频段可以覆盖以上两个频段,低频定向波束增益为7.6 dBi,高频定向波束增益为8.6 dBi;并且能实现高/低频双波段切换、全向/定向波束切换和水平面内360°波束扫描功能. 该天线具有波束切换灵活、功耗低、造价低等特点,在新一代无线通信系统中具有一定的应用价值.     

一种“北斗”导航天线馈源的设计

现有的馈源设计方法设计出的馈源工作频段少,不能满足“北斗”导航天线馈源的要求。为此,在对模式展开法和模式匹配法理论研究分析基础上,提出了优化双槽深波纹喇叭槽参数的设计思路。分析和试验结果表明,该“北斗”导航天线馈源增加了工作频段,具有良好的电气性能,满足了“北斗”天线系统的需求,验证了设计方法的有效性。     

一种双频喇叭馈源的相位中心分析

多模圆锥喇叭天线是一种应用较广的高效率喇叭天线,它被广泛应用于反射面初级馈源。双频多模圆锥喇叭天线在收发两个频率处的相位中心是不重合的,当其作为反射面馈源时,其相位中心及安放位置的确定对于反射面天线的性能有着不可忽视的影响。从天线相位中心的定义出发,计算了双频多模喇叭天线在收发频率处的相位中心,并对该天线在偏置反射面系统中的安放位置进行了分析,确定了馈源的最佳安放位置。     

双频段双极化星载降水测量雷达天线设计

为了解决双频段双极化星载降水测量雷达的波束宽度匹配和波束指向匹配问题,该文提出双频双极化共孔径馈源照射抛物柱反射面天线的方案。共孔径馈源Ku频段采用微带天线,Ka频段采用波导缝隙天线,两者层叠交错排列在一起。实测结果表明,波束宽度匹配指标和波束指向匹配指标与美国国家航空航天局正在研发的第2代星载降水测量雷达的指标相当。相对于第2代星载降水测量雷达天线采用的分置式馈源,该文给出的共孔径馈源具有占用空间小的优点,适用于星载平台。