一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线制造技术

本申请提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，包括：微带射频板，包括射频芯片和与射频芯片连接的微带线，射频芯片用于发射高频信号，微带线用于将高频信号转换为电磁信号；波导体，与微带射频板连接，波导体内部形成有波导腔体，电磁信号在波导腔体内传播，波导体远离微带射频板的腔壁开设有波导缝隙组合，波导缝隙组合用于对在波导腔体内传播的电磁信号进行圆极化辐射。通过设置波导腔体和开设在波导腔体上的波导缝隙组合作为天线的辐射系统，实现了高增益，高效率，低副瓣的优点；设置微带射频板作为天线的馈电系统，使得天线具有结构简单，易于集成且成本较低的优点。易于集成且成本较低的优点。易于集成且成本较低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线


[0001]本申请涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线。

技术介绍

[0002]现有商用卫星通常采用平板天线、反射面天线、透镜天线或波导缝隙天线。平板天线具有轮廓低、可集成有源器件、可实现辐射单元与网络一体化设计的优点。但是，平板天线的介质损耗较大，且存在漏波效应，天线单元增益低、馈电网络损耗大。
[0003]反射面天线，具有较好的射频性能，还具有差损低、辐射效率高的优点，但反射面天线物理尺寸较大，不适用在一些安装空间狭小的场合。
[0004]透镜天线与反射面天线类似，通常采用馈源照射介质球、介质饼等，使波束聚焦，实现高增益照射的目的，但与反射面天线同样具有天线体积尺寸过大的问题。
[0005]波导缝隙天线具有传输功率容量大、损耗小、高效率、高增益、高功率、低副瓣的优点，但是波导缝隙天线的馈电系统和辐射系统一体化设计，呈板状结构，不易集成、结构复杂且成本价格高。
[0006]由此可见，现有的供商用卫星使用的天线存在不易集成、成本较高且增益较低等问题。

技术实现思路

[0007]本申请实施例的目的在于提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，用以改善现有技术中的供商用卫星使用的天线存在不易集成、成本较高且增益较低的问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，包括：微带射频板，包括射频芯片和与所述射频芯片连接的微带线，所述射频芯片用于发射高频信号，所述微带线用于将所述高频信号转换为电磁信号；波导体，与所述微带射频板连接，所述波导体内部形成有波导腔体，所述电磁信号在所述波导腔体内传播，所述波导体远离所述微带射频板的腔壁开设有波导缝隙组合，所述波导缝隙组合用于对在所述波导腔体内传播的电磁信号进行圆极化辐射。
[0009]本申请实施例提供的圆极化波导缝隙天线由波导腔体和开设在波导腔体上的波导缝隙组合作为天线的辐射系统，实现了高增益，高效率，低副瓣的优点；将微带射频板作为天线的馈电系统，使得天线具有结构简单，易于集成及成本较低的优点。
[0010]在可选的实施方式中，所述波导体与所述微带射频板固定连接，所述微带射频板与所述波导缝隙组合所在的腔壁相互平行，所述圆极化波导缝隙天线还包括转接器模块，所述转接器模块用于将所述电磁信号自所述微带线导入所述波导腔体。
[0011]在可选的实施方式中，所述转接器模块为同轴转接器；所述射频芯片和所述微带线设置在所述微带射频板远离所述波导体的一侧；所述波导体靠近所述微带射频板的腔壁开设有第一通孔，所述微带射频板上开设有与所述第一通孔对应的第二通孔；所述同轴转接器的本体与所述微带线连接，所述同轴转接器的探针先后通过所述第二通孔和第一通孔
伸入所述波导腔体内。
[0012]本申请实施例提供的圆极化波导缝隙天线采用微带
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同轴
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波导缝隙的天线设计，使得圆极化波导缝隙天线具有易于集成、结构简单及成本较低的优点。此外，在波导腔体和微带射频板上开设通孔，保证同轴转接器与波导腔体之间的稳定性，减少由于振动引起的碰撞。
[0013]在可选的实施方式中，所述波导腔体为长方形腔体，所述同轴转接器的探针与所述波导腔体的第一内端壁的距离为1/4波导波长，所述同轴转接器的探针伸入所述波导腔体内的长度为1/4波导波长，所述第一内端壁为所述波导腔体的两内端壁中与所述探针距离较近的内端壁。
[0014]本申请实施例中，同轴转接器通过上述方式进行设置，能够保证圆极化波导缝隙天线的高增益并降低损耗。
[0015]在可选的实施方式中，所述转接器模块包括微带天线和转接波导体，所述微带天线和所述射频芯片设置在所述微带射频板上，所述微带天线和所述射频芯片的位置相对于所述波导体在所述微带射频板上的同一侧，所述微带天线在所述微带射频板上位置与所述转接波导体的底面在所述微带射频板上的位置相互重合，所述射频芯片在所述微带射频板上的位置与所述波导体在所述微带射频板上的位置部分重合，所述微带天线通过所述微带线与所述射频芯片连接；所述转接波导体底面设置在所述微带射频板上，所述转接波导体沿其延伸方向开设有转接波导腔体，所述波导腔体的第一内端壁上开设有连接孔，所述第一内端壁为所述波导腔体的两内端壁中靠近所述转接波导体的内端壁，所述转接波导腔体通过所述连接孔与所述波导腔体连通，所述微带天线位于所述转接波导体底面且设置在所述转接波导体的腔体内，所述电磁信号经所述微带天线通过所述转接波导腔体及所述连接孔导入所述波导腔体中。
[0016]在可选的实施方式中，所述微带射频板与所述波导缝隙组合所在腔壁相互垂直，所述波导体与所述微带射频板固定连接，所述波导体在所述波导缝隙组合所在腔壁的对立面开设有第三通孔，所述微带线通过所述第三通孔伸入所述波导腔体内，所述射频芯片设置于微带射频板上，与所述微带线连接。
[0017]在可选的实施方式中，所述圆极化波导缝隙天线还包括同轴线，所述波导腔体上设有第一同轴转接头，所述第一同轴转接头上耦合有探针，所述探针伸入所述波导腔体内；所述微带射频板上设有与所述微带线耦合的第二同轴转接头；所述同轴线一端与所述第一同轴转接头连接，另一端与所述第二同轴转接头连接。
[0018]本申请实施例通过在波导体上设置第一同轴转接头以及在微带射频板上设置第二同轴转接头，由同轴线连接微带射频板和波导体，从而使微带射频板和波导体无需固定连接，可以灵活选择设置位置，从而提高圆极化波导缝隙天线的共形能力。此外，本申请提供的多个实施例中，波导体和微带射频板可以为互相垂直、互相平行或通过同轴线连接，从而可以适应与具有不同内部空间的卫星，便于将本申请提供的圆极化波导缝隙天线安装搭载在不同空间尺寸和型号的卫星上。
[0019]在可选的实施方式中，所述波导缝隙组合为X型缝隙、U型缝隙对、波导窄边开缝及其寄生偶极子或分离人型缝隙对中的一种。
[0020]在可选的实施方式中，所述波导腔体包括第一内端壁和第二内端壁，所述第二内
端壁相较于所述第一内端壁位于所述电磁信号传输方向的下游位置，所述波导缝隙组合为所述分离人型缝隙对，所述分离人型缝隙对末端设置有第一开缝，所述第一开缝为T型缝隙，所述T型缝隙包括横向延伸部和纵向延伸部，所述横向延伸部的长度为1/2波导波长，所述纵向延伸部的长度为1/2波导波长，所述T型缝隙与所述波导腔体的第一内端壁相对的第二内端壁的距离为1/4波导波长。
[0021]本申请实施例设置第一开缝，吸收在信号传输过程中的剩余能量，可以有效避免剩余能量影响同轴转接器的探针对信号的扩散和吸收，从而提高圆极化波导缝隙天线的传输带宽，优化极化纯度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星的圆极化波导缝隙天线，其特征在于，包括：微带射频板，包括射频芯片和与所述射频芯片连接的微带线，所述射频芯片用于发射高频信号，所述微带线用于将所述高频信号转换为电磁信号；波导体，与所述微带射频板连接，所述波导体内部形成有波导腔体，所述电磁信号在所述波导腔体内传播，所述波导体远离所述微带射频板的腔壁开设有波导缝隙组合，所述波导缝隙组合用于对在所述波导腔体内传播的电磁信号进行圆极化辐射。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述波导体与所述微带射频板固定连接，所述微带射频板与所述波导缝隙组合所在的腔壁相互平行，所述圆极化波导缝隙天线还包括转接器模块，所述转接器模块用于将所述电磁信号自所述微带线导入所述波导腔体。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述转接器模块为同轴转接器；所述射频芯片和所述微带线设置在所述微带射频板远离所述波导体的一侧；所述波导体靠近所述微带射频板的腔壁开设有第一通孔，所述微带射频板上开设有与所述第一通孔对应的第二通孔；所述同轴转接器的本体与所述微带线连接，所述同轴转接器的探针先后通过所述第二通孔和第一通孔伸入所述波导腔体内。4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述波导腔体为长方形腔体，所述同轴转接器的探针与所述波导腔体的第一内端壁的距离为1/4波导波长，所述同轴转接器的探针伸入所述波导腔体内的长度为1/4波导波长，所述第一内端壁为所述波导腔体的两内端壁中与所述探针距离较近的内端壁。5.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述转接器模块包括微带天线和转接波导体，所述微带天线和所述射频芯片设置在所述微带射频板上，所述微带天线和所述射频芯片的位置相对于所述波导体在所述微带射频板上的同一侧，所述微带天线在所述微带射频板上位置与所述转接波导体的底面在所述微带射频板上的位置相互重合，所述射频芯片在所述微带射频板上的位置与所述波导体在所述微带射频板上的位置部分重合，所述微...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭涛，赵宏杰，陆川，程勇钢，张辉，
申请(专利权)人：成都国星宇航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：