一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列制造技术

本申请公开了一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，包括稀疏阵列：所述稀疏阵列包括若干个阵列单元，所述阵列单元包括若干子阵组；所述子阵组类型包括1驱2子阵和1驱1子阵；所述阵列单元具体包括第一子阵组、第二子阵组和第三子阵组：所述第一子阵组和第二子阵组均包括两个子阵，第三子阵组包括一个子阵。本申请主要针对低轨静中通，通过对稀疏阵列采用1驱2的形式，两个天线共用一个通道，在不增加阵列尺寸的情况下，减少通道数量，从而降低层本，同时不改变天线阵元的边界条件，不会增加测试校准的难度。不会增加测试校准的难度。不会增加测试校准的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列


[0001]本申请涉及卫星通信天线领域，具体涉及一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列。

技术介绍

[0002]稀疏阵列天线是指天线单元交错稀疏分布于同一个天线孔径上,通过共享一副天线孔径来同时完成原先分别由不同天线完成的多种战术功能，现有技术中用于低轨卫星通信的宽带终端一般采用相控阵天线，天线的布阵形式一般采用矩形栅格布阵或者三角栅格布阵，一个天线连接一个T/R通道，在确定的口径尺寸下，矩形栅格和三角形栅格的天线数量为确定值，通道数量和天线数量相同。对于稀疏阵列，同样是一个天线连接一个T/R通道。
[0003]通过算法的优化可以使阵列在相同等效口径下天线数量减少，从而通道数量减少，但是为了弥补稀疏带来的口径效率损失，天线的实际口径尺寸大于等效口径尺寸，从现有技术方案可以看出传统的矩形栅格和三角栅格布阵下，天线数量和通道数量一一对应，不能减少通道数量。对于相控阵，成本主要集中在TR组件，采用该方式的低轨卫通静中通相控阵难以降低层本。而稀疏阵会增加阵列尺寸，且算法优化设计困难，各天线边界条件各不一样，增加了测试校准的难度。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决的技术问题是通道数量无法减少，或在减少通道数量时带来阵列尺寸增加、设计困难、校准复杂的问题，目的在于提供一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，通过对天线阵列采用1驱2的形式，两个天线共用一个通道，在不增加阵列尺寸的情况下，减少通道数量，从而降低层本，同时不改变天线阵元的边界条件，不会增加测试校准的难度。
[0005]本申请通过下述技术方案实现：一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，包括稀疏阵列：所述稀疏阵列包括若干个阵列单元，所述阵列单元包括若干子阵组；所述子阵组类型包括1驱2子阵和1驱1子阵；所述阵列单元具体包括第一子阵组、第二子阵组和第三子阵组：所述第一子阵组和第二子阵组均包括两个子阵，所述第三子阵组包括一个子阵。
[0006]本申请主要针对低轨静中通，通过设置稀疏阵列包括若干个阵列单元，阵列单元包括若干子阵组；子阵组类型包括1驱2子阵和1驱1子阵；通过对稀疏阵列采用1驱2的形式，两个天线共用一个通道，在不增加阵列尺寸的情况下，减少通道数量，从而降低层本，同时不改变天线阵元的边界条件，不会增加测试校准的难度。
[0007]进一步的，所述阵列单元具体包括第一子阵组、第二子阵组和第三子阵组：所述第一子阵组和第二子阵组均包括两个子阵，第三子阵组包括一个子阵。
[0008]进一步的，所述第一子阵组和第二子阵组均为1驱2子阵，所述第三子阵组为1驱1
子阵，每个所述阵列单元包括三个第一子阵组、两个第二子阵组和两个第三子阵组。
[0009]进一步的，所述阵列单元的排布方式为：y方向行数为3，x方向列数为4，形成3*4的排布方式。
[0010]进一步的，所述阵列单元的每一行均包括一个第一子阵组，每行的第一子阵组从第一列开始在y方向向后错位一个单元间距，所述一个单元间距为一个子阵所占的位置。
[0011]进一步的，每个阵列单元在x方向上的第一列和第四列均设置有一个第二子阵组。
[0012]进一步的，每个阵列单元在x方向上的第一行和第三行均设置有第三子阵组：第一行的第三子阵组设置在第三列；第三行的第三子阵组设置在第二列。
[0013]进一步的，还包括多层印制板和电机：所述稀疏阵列蚀刻压合在多层印制板上；所述多层印制板连接在电机上。
[0014]进一步的，所述第一子阵组的两个子阵以及第二子阵组的两个子阵均通过1分2功分/合路器连接；第一子阵组的两个子阵以及第二子阵组的两个子阵的公共端均连接T/R组件；所述第三子阵组的子阵通过传输线连接T/R组件。
[0015]进一步的，所述天线阵列印制在多层印制板上，所述天线阵列连接多层印制板的另一面设置有天线罩，所述电机与天线整机结构连接，所述天线整机结构控制电机机械转动改变天线波束的指向。采用机电扫描的方式，电机偏转天线，类似于风扇摇头的方式来增大扫描角度。可以有效降低天线口径，实现底层本。在扫描的过程中，随天线的波束扫描角度变大，天线的增益会降低，波束会展宽，在确定阵列规模时，需要保证天线在最大角度的增益满足通信需求。通过电机扫描，可以减少天线的电扫角度，增益较低得更少，则需要的阵列规模更小，相应天线的口径就更小，并且通过对天线阵列以周期稀疏拓展为整阵，这样做可以实现模块化，以最小周期的阵列单元为模块，重复拓展，可以减少设计难度，实现产品设计的模块化。
[0016]本申请与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1.本申请通过对天线阵列采用1驱2的形式，两个天线共用一个通道，在不增加阵列尺寸的情况下，减少通道数量，从而降低层本，同时不改变天线阵元的边界条件，不会增加测试校准的难度；2.本申请采用机电扫描的方式，可以有效降低天线口径，实现底层本；3.本申请采用阵列单元在x方向采用1驱2子阵、阵列单元在y方向采用1驱2子阵以及采用1驱1子阵形成阵列单元，并将多个阵列单元拓展为整阵，能够实现通道百分之58的稀疏，同时能够实现天线方位角phi=0～360
°
，立轴角theta=0～40
°
的扫描，将相控阵电扫和机械扫描结合实现机电混合扫描，实现整机方位角phi=0～360
°
，立轴角theta=0～70
°
的扫描，具备传统1驱2布阵方式扫描性能上的优势。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请示例性实施方式的技术方案，下面将对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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：图1是本专利技术一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的天线阵列通道稀疏方式的天线阵面排布示意图；图2是本专利技术一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的天线阵列通道稀疏方式的天线1驱2形式示意图；图3是本专利技术一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的天线阵列通道稀疏方式的电机与天线连接方式示意图。
[0018]附图中标记及对应的零部件名称：1、天线阵列；10、阵列单元；11、第一子阵组；12、第二子阵组；13、第三子阵组；14、T/R组件；15、1分2功分/合路器；2、多层印制板；3、电机；4、天线罩。
具体实施方式
[0019]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请作进一步的详细说明，本申请的示意性实施方式及其说明仅用于解释本申请，并不作为对本申请的限定。
[0020]需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“若干个”的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，其特征在于，包括稀疏阵列（1）：所述稀疏阵列（1）包括若干个阵列单元（10），所述阵列单元（10）包括若干子阵组；所述子阵组类型包括1驱2子阵和1驱1子阵；所述阵列单元（10）具体包括第一子阵组（11）、第二子阵组（12）和第三子阵组（13）：所述第一子阵组（11）和第二子阵组均包括两个子阵，所述第三子阵组（13）包括一个子阵。2.根据权利要求1所述的应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，其特征在于，所述第一子阵组（11）和第二子阵组（12）均为1驱2子阵，所述第三子阵组（13）为1驱1子阵，每个所述阵列单元（10）包括三个第一子阵组（11）、两个第二子阵组（12）和两个第三子阵组（13）。3.根据权利要求1所述的应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，其特征在于，所述阵列单元（10）的排布方式为：y方向行数为3，x方向列数为4，形成3
×
4的周期排布方式。4.根据权利要求1所述的应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，其特征在于，所述阵列单元（10）的每一行均包括一个第一子阵组（11），每行的第一子阵组（11）从第一列开始在y方向向后错位一个单元间距，所述一个单元间距为一个子阵所占的位置。5.根据权利要求1所述的应用于低轨卫星互联网宽带终端的稀疏天线阵列，其特征在于，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘又嘉，许堂明，谭勇，
申请(专利权)人：重庆两江卫星移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：