機電結合動中通天線的設計與研究.pdf

1、現代通信技術發(fā)展日新月異，越來越多的數據通過衛(wèi)星進行傳輸。衛(wèi)星通信具有傳輸容量大、覆蓋范圍廣、通信方式靈活、組網迅速、不受地理環(huán)境和自然因素影響等優(yōu)點，逐漸發(fā)展成為當今遠距離通信的重要方式。動中通系統(tǒng)即是運動中的載體利用衛(wèi)星作為中繼，實現實時、大容量、不間斷的傳輸多媒體信息，已經發(fā)展成為現代通信行業(yè)最具前景的方向之一。針對S頻段車載動中通項目需求，由系統(tǒng)指標分解出天線、射頻、轉臺指標。天線采用機械掃描加一維有源相控陣形式實現，即使用機械

2、連續(xù)轉動方式實現水平方位波束掃描，使用電控移相方式實現俯仰波束掃描。
　　本研究主要內容包括：⑴采用空氣耦合微帶層疊天線形式，設計了一款雙頻左旋圓極化天線。天線采用雙饋點饋電實現左旋圓極化，兩層圓形貼片實現雙頻段匹配，陶瓷電橋搭建小型化功分實現饋電網絡。通過單元天線仿真和優(yōu)化達到指標要求，在此基礎上，設計了3*4的微帶天線陣列，天線共3排，每排4個天線單元組成一個均勻直線陣，并進行并聯合路，合路后的3個端口分別與T/R組件連接。經

3、過仿真，加工，組裝，測試，微帶天線陣列測試結果與仿真結果基本一致。此款天線剖面較低，由于該天線采用平面微帶結構，因此其掃描指向增益下降較快。⑵設計了一款左旋圓極化螺旋天線。螺旋線等間距纏繞在硬質POM材質上，通過單元天線仿真和優(yōu)化，螺旋天線帶寬覆蓋了雙頻段。對其進行3*4陣列組陣，同空氣耦合微帶層疊天線陣列一樣，天線由3排組成，每排4個螺旋天線單元組成一個直線陣，并進行并聯合路，1*4合路網絡采用微帶共面波導的方式饋電，3個合路端口分別

4、接T/R組件，天線和饋電網絡一體化設計。經過仿真，組裝，測試，設計的螺旋天線陣列測試結果與仿真結果基本一致。螺旋天線本身可以輻射圓極化波，不需要設計額外的正交饋電網絡，天線重量減輕了80g。由于天線立體螺旋，在低仰角的增益提高了。⑶在陣列設計的基礎上，實現了車載機電結合動中通天線。即結合了機械掃價格低廉，能夠保證波束始終對準衛(wèi)星，收發(fā)效率較高的優(yōu)點，也結合了相控陣電掃可靠性高，跟蹤衛(wèi)星速度快的優(yōu)點，顯著地提高了車載動中通設備在急劇顛簸路