“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信天線研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息化的發(fā)展，越來越多的信息通過衛(wèi)星進(jìn)行傳輸。衛(wèi)星通信具有通信距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍大、通信方式靈活多樣、質(zhì)量高、容量大、組網(wǎng)迅速以及基本不受地理和自然環(huán)境限制等一系列優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代信息傳輸中占有越來越重要的地位。移動(dòng)中的衛(wèi)星通信—“動(dòng)中通”利用衛(wèi)星作為中繼,可以在移動(dòng)載體(運(yùn)動(dòng)中的車、船等)之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、大容量、不間斷地傳遞多媒體信息,因而成為通信業(yè)最具前景的發(fā)展方向之一。
　　本文研究的“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信天線主要由拋物

2、柱盒天線、饋源、反射面和轉(zhuǎn)軸幾部分構(gòu)成。重點(diǎn)研究了拋物柱盒天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析過程；反射面和旋轉(zhuǎn)軸的選取過程。
　　首先，對(duì)“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信天線性能進(jìn)行分析，選擇合適的天線模型，分別討論了幾種常見的移動(dòng)載體的衛(wèi)星通信天線：反射面天線、平面陣列天線、相控陣天線，分析上述天線的輻射特性、制作方式以及應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定增益較大，成本較低的拋物柱盒天線作為最終的設(shè)計(jì)形式。
　　然后對(duì)拋物柱盒天線進(jìn)行了深入的研究，提出模型結(jié)構(gòu)

3、和輻射特性的關(guān)系，并對(duì)基礎(chǔ)模型進(jìn)一步修改。仿真模型中拋物柱盒天線的饋源為寬頻帶線極化的橢圓對(duì)稱振子，使用微波仿真軟件研究拋物柱盒天線輻射特性。具體仿真了饋源位置，拋物柱盒天線的尺寸，饋源副反射面和拋物柱盒天線張口的形狀對(duì)天線反射損耗和方向圖的影響。得出改進(jìn)后拋物柱盒天線最終模型，接收頻率11GHz和發(fā)射頻率14GHz的反射損耗均小于-10dB。
　　其次，本文選擇了一種寬頻帶圓極化微帶天線作為饋源進(jìn)行仿真和優(yōu)化，經(jīng)過對(duì)參數(shù)的優(yōu)化掃

4、描，最終得到符合要求的饋源天線：工作頻率11GHz~14GHz，主輻射方向±45°以內(nèi)的軸比小于3.5dB。
　　最后，本文對(duì)反射面進(jìn)行了分析。拋物柱盒天線為反射面的饋源。反射面為一拋物柱面，繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)可完成俯仰角度掃描。對(duì)反射面的研究?jī)?nèi)容包括反射面方程的選擇和尺寸的選取，反射面和旋轉(zhuǎn)軸與拋物柱盒天線的相對(duì)位置的優(yōu)化，最終得到了符合要求的“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信天線模型。其中拋物柱盒天線長(zhǎng)度為100mm，11GHz~14GHz的帶內(nèi)增益