一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，包括若干拼接在一起的VICTS天线，相邻所述VICTS天线之间通过连接框架拼接，任意两个相邻所述VICTS天线之间的夹角为第一预设角度，最外圈所述VICTS天线与地面的夹角为第二预设角度。本发明专利技术通信信关站天线的每个阵面都可以独立操作和配置约束、同时跟踪多颗卫星；没有传统信关站天线复杂的机械跟踪及传统系统，维护成本远远低于传统的反射面天线系统；具有低轮廓特性，显著降低了风阻和视觉特性；不存在传统反射面天线之间的间隔，很大程度上缩小了占地面积，大幅降低了安装成本；同时适配高、中、低三种轨道卫星，具有较高的普适性。较高的普适性。较高的普适性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站


[0001]本专利技术属于卫星通信
，具体涉及基于可变倾角连续横向枝节阵列 (VICTS)实现的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站。。

技术介绍

[0002]卫星通信链路包括发射端和接收端地面站、上下行链路以及通信卫星转发器。地面站是卫星通信过程的一个重要组成部分，地面站的基本作用是向卫星发射信号，同时接收其他地面站经卫星转发来的信号，根据卫星通信系统的性质和用途不同，各地面站略有差异，但基础设施相同。传统反射面天线通常对地球同步轨道(GEO)卫星通信的信关站有效，一个地面站的建设需要1至4 个大口径反射面天线，并且相互之间有距离限制，占地面积大，但在跟踪快速移动的近地轨道(LEO)星座卫星时，传统的抛物面天线的跟踪能量非常有限。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站解决了现有的信关站占地面积大、跟踪能力有限且难以适用于各种轨道卫星的问题。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，包括若干拼接在一起的VICTS天线，相邻所述 VICTS天线之间通过连接框架拼接，任意两个相邻所述VICTS天线之间的夹角为第一预设角度，最外圈所述VICTS天线与地面的夹角为第二预设角度。
[0005]进一步地，所述VICTS天线包括从上至下依次设置的天线外壳组件、上极化层、下极化层、辐射层、馈电层以及底板组件，所述天线外壳组件和底板组件与对应的连接框架扣接。
[0006]进一步地，所述馈电层包括功分网络、准TEM波转换器和滤波器；所述辐射层包括耦合缝隙和连续横向枝节单元；所述上极化层和下极化层均包括介质板、印制曲折线以及泡沫夹层。
[0007]上述进一步方案的有益效果为：基于VICTS天线的工作过程中，能改变波束的方位方向、俯仰方向以及极化方式，使得天线与卫星极化状态匹配。
[0008]进一步地，所述连续横向枝节单元采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵。
[0009]上述进一步方案的有益效果为：基于上述结构，实现了馈电层的耦合能力与阵列辐射能力的折中。
[0010]进一步地，所述信关站中的VICTS天线数量根据所述信关站的通信范围及要求设置，所述信关站的每个通信范围均有对应的VICTS天线数量的取值。
[0011]上述进一步方案的有益效果为：将VICTS天线数量与通信范围及要求关联，使得本专利技术所提及的通信信关站能够灵活调整，以满足各种特定通信要求。
[0012]进一步地，所述信关站的表面为拱形结构。
[0013]进一步地，所述第一预设角度根据所述VICTS天线的扫描损失确定。
[0014]进一步地，所述第二预设角度的取值范围为20～25度。
[0015]上述进一步方案的有益效果为：根据不同的通信要求，灵活调整两种预设角度及表面结构，以满足最优对星策略。
[0016]进一步地，所述VICTS天线的口径根据所述信关站所需通信能力确定；
[0017]所述信关站的通信能力与单个所述VICTS天线的增益成正相关，所述 VICTS天线的增益与所述VICTS天线口径之间的关系式为：
[0018][0019]式中，G(dB
i
)为信关站中第i个VICTS天线的增益，D为VICTS天线的等效口径，λ0为VICTS天线的中心工作波长，4.5为经验数据。
[0020]上述进一步方案的有益效果为：基于上述关系式，使得能够根据信关站所需通信能力确定各个VICTS天线的尺寸，以便设计出通信效果更好的信关站。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022](1)本专利技术创新性地VICTS天线作为通信信关站的基础单元，由VICTS 构成的相控阵通信信关站天线的每个阵面都可以独立操作和配置约束、同时跟踪多颗卫星；
[0023](2)本专利技术中基于VICTS天线构成的通信信关站的响应速度达到了毫秒级，远优于传统抛物面天线；
[0024](3)本专利技术中的通信信关站没有传统信关站天线复杂的机械跟踪及传统系统，维护成本远远低于传统的反射面天线系统；
[0025](4)本专利技术中的通信信关站具有低轮廓特性，显著降低了风阻和视觉特性；
[0026](5)本专利技术中的通信信关站天线不存在传统反射面天线之间的间隔，很大程度上缩小了占地面积，大幅降低了安装成本；
[0027](6)由于本专利技术信关站具有响应速度快的特点，其能同时适配高、中、低三种轨道卫星，适用高中低轨的最根本原因是天线转动速度快，转动加速度大，可以跟的上低轨卫星在天运行的速度，更能在不间断通信的前提下，迅速切换对准到另外一颗在轨卫星上，实现低轨卫星的不间断通信，因此，本专利技术中的信关站具有较高的普适性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术提供的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站结构示意图。
[0029]图2为本专利技术中的VICTS天线结构示意图。
[0030]图3为本专利技术提供的VICTS天线局部放大示意图。
[0031]图4为本专利技术中的VICTS天线中馈电层与辐射层平面传播示意图。
[0032]其中：1、VICTS天线；2、连接框架；3、天线外壳组件；4、上极化层；5、下极化层；6、辐射层；7、馈电层；8、底板组件；9、连续横向枝节单元。
具体实施方式
[0033]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本发
明，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0034]实施例1：
[0035]本专利技术实施例中提供了一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，如图1所示，包括若干拼接在一起的VICTS天线1，相邻所述VICTS天线1之间通过连接框架2拼接，任意两个相邻所述VICTS天线1之间的夹角为第一预设角度，最外圈所述VICTS天线1与地面的夹角为第二预设角度。
[0036]在本专利技术实施例中，如图2所示，VICTS天线1为四层平面圆盘结构，其包括从上至下依次设置的天线外壳组件3、上极化层4、下极化层5、辐射层6、馈电层7以及底板组件8，所述天线外壳组件3和底板组件8与对应的连接框架 2扣接。
[0037]在本专利技术实施例中，如图3所示，VICTS天线1中的馈电层7包括功分网络、准TEM波转换器和滤波器；所述辐射层6包括耦合缝隙和连续横向枝节 (CTS)单元9，所述连续横向枝节单元9采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵；所述上极化层4和下极化层5均包括介质板、印制曲折线以及泡沫夹层。
[0038]在本专利技术实施例中，在上述VICTS天线1工作时，馈电层7的平面波传入辐射层6，当馈电层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，其特征在于，包括若干拼接在一起的VICTS天线(1)，相邻所述VICTS天线(1)之间通过连接框架(2)拼接，任意两个相邻所述VICTS天线(1)之间的夹角为第一预设角度，最外圈所述VICTS天线(1)与地面的夹角为第二预设角度。2.根据权利要求1所述的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，其特征在于，所述VICTS天线(1)包括从上至下依次设置的天线外壳组件(3)、上极化层(4)、下极化层(5)、辐射层(6)、馈电层(7)以及底板组件(8)，所述天线外壳组件(3)和底板组件(8)与对应的连接框架(2)扣接。3.根据权利要求2所述的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，其特征在于，所述馈电层(7)包括功分网络、准TEM波转换器和滤波器；所述辐射层(6)包括耦合缝隙和连续横向枝节单元(9)；所述上极化层(4)和下极化层(5)均包括介质板、印制曲折线以及泡沫夹层。4.根据权利要求3所述的适用于高、中、低三种轨道卫星的新型信关站，其特征在于，所述连续横向枝节单元(9)采用阶梯渐变式连续横向枝节缝隙阵。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，楚亮，李国明，王丽颖，秦天，余鑫，
申请(专利权)人：正成卫星网络集团有限公司，
类型：发明
国别省市：