機(jī)電結(jié)合動(dòng)中通天線的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展日新月異，越來越多的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星進(jìn)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(wǎng)迅速、不受地理環(huán)境和自然因素影響等優(yōu)點(diǎn)，逐漸發(fā)展成為當(dāng)今遠(yuǎn)距離通信的重要方式。動(dòng)中通系統(tǒng)即是運(yùn)動(dòng)中的載體利用衛(wèi)星作為中繼，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、大容量、不間斷的傳輸多媒體信息，已經(jīng)發(fā)展成為現(xiàn)代通信行業(yè)最具前景的方向之一。針對(duì)S頻段車載動(dòng)中通項(xiàng)目需求，由系統(tǒng)指標(biāo)分解出天線、射頻、轉(zhuǎn)臺(tái)指標(biāo)。天線采用機(jī)械掃描加一維有源相控陣形式實(shí)現(xiàn)，即使用機(jī)械

2、連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)水平方位波束掃描，使用電控移相方式實(shí)現(xiàn)俯仰波束掃描。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用空氣耦合微帶層疊天線形式，設(shè)計(jì)了一款雙頻左旋圓極化天線。天線采用雙饋點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)左旋圓極化，兩層圓形貼片實(shí)現(xiàn)雙頻段匹配，陶瓷電橋搭建小型化功分實(shí)現(xiàn)饋電網(wǎng)絡(luò)。通過單元天線仿真和優(yōu)化達(dá)到指標(biāo)要求，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了3*4的微帶天線陣列，天線共3排，每排4個(gè)天線單元組成一個(gè)均勻直線陣，并進(jìn)行并聯(lián)合路，合路后的3個(gè)端口分別與T/R組件連接。經(jīng)

3、過仿真，加工，組裝，測試，微帶天線陣列測試結(jié)果與仿真結(jié)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(jié)構(gòu)，因此其掃描指向增益下降較快。⑵設(shè)計(jì)了一款左旋圓極化螺旋天線。螺旋線等間距纏繞在硬質(zhì)POM材質(zhì)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(duì)其進(jìn)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(gè)螺旋天線單元組成一個(gè)直線陣，并進(jìn)行并聯(lián)合路，1*4合路網(wǎng)絡(luò)采用微帶共面波導(dǎo)的方式饋電，3個(gè)合路端口分別

4、接T/R組件，天線和饋電網(wǎng)絡(luò)一體化設(shè)計(jì)。經(jīng)過仿真，組裝，測試，設(shè)計(jì)的螺旋天線陣列測試結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。螺旋天線本身可以輻射圓極化波，不需要設(shè)計(jì)額外的正交饋電網(wǎng)絡(luò)，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(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了車載機(jī)電結(jié)合動(dòng)中通天線。即結(jié)合了機(jī)械掃價(jià)格低廉，能夠保證波束始終對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，收發(fā)效率較高的優(yōu)點(diǎn)，也結(jié)合了相控陣電掃可靠性高，跟蹤衛(wèi)星速度快的優(yōu)點(diǎn)，顯著地提高了車載動(dòng)中通設(shè)備在急劇顛簸路