现代小卫星的射频天线新技术

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1、现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术现代小卫星的射频天线新技术2007年第11期惫第250现代小卫星的射频天线新技术陈义平(西安通信学院陕西西安710106)摘要:现代小卫星技术是近年来迅速发展起来的航天领域新技术,在现代小卫星的诸多关键技术之中,射频天线的实现是一个很重要的方面,随着空间技术的发展和改善系统性能的需要,射频天线将越来越

2、向高性能,小型化以及智能化方向发展.本文探讨了现代小卫星射频天线新技术的实现和发展状况.关键词:现代小卫星;射频天线;智能天线;空间技术中图分类号:TN927文献标识码:B文章编号:1004—373X(2007)11—035—04NewRadio——FrequencyAntennaTechnologyofModernSmallSatelliteCHENYiping(XianCommunicationInstitute,Xitan,710106,China)Abstract:Thetechnologyofmodernsmallsatelliteisanadvancedanduptod

3、ateoneinthefieldofspace,whichhasbeenfastdevelopedinrecentfewyears.Buttorealizetheradio—frequencyantennaamongmanypivotaltechnologiesofmodernsmallsatelliteisanimportantthing.Thepaperdiscussesthenewrealizationanddevelopmentoftheradio—frequencyantennatechnologywhichisusedinmodernsmallsatellite.Key

4、words:modernsmallsatellite;radio—frequencyantenna;smartantenna;spacetechnology1引言上世纪80年代中期提出和发展起来的现代小卫星,一经问世便迅速引起了世界各国的普遍关注.他所具备的成本低,重量轻,体积小,性能高,研制周期短,发射灵活,低轨运行,应用方便等特点,使其具有强劲的发展势头和广阔的应用前景.在现代小卫星的诸多关键技术之中,射频天线的实现是一个很重要的方面.目前,大部分卫星仍使用普通的单波束天线,然而,随着空间技术的发展和改善系统性能的需要,射频天线将越来越向高性能,小型化以及智能化方向发展,不但要

5、求射频天线能够实现对区域的最佳覆盖,还要求他能够灵活地实现波束扫描或快速跳变,并具有良好的空问分辨能力和抗干扰能力.尤其是软件无线电概念的提出,更是极大地推动了宽带天线和智能天线技术的研究.2多频段和宽带天线多频段和宽带天线的提出就是使天线能够在很宽的频率范围上工作,但多频段意味着能在几个分离的不同频段上工作,在所设计的天线最高和最低频率之间常常无相邻覆盖,而宽带则意味着天线设计的最高和最低频率之间收稿日期:2007一O3一O6有相邻覆盖.在实际的天线设计中,要想天线能够真正相邻覆盖地工作在一个很宽的频率范围上比较困难,特别是卫星系统的工作频段向更高的频率拓展以后,因此多频段天线将

6、是一个实际可行的发展方向.在实际应用中,要做到卫星系统与其他的各种系统之间的互联互通,显然要求射频天线具有良好的多频段性能和可程控的多频段,多功率射频转换能力.解决多频段和宽带天线设计问题的方法是采用先进的计算机仿真技术来模拟新天线的设计特性,然而由于受到设计水平,微波器件发展水平等限制,目前的多频段天线一般只能在有限的几个频段上工作,要真正找到多频段天线的最佳解决方案,恐怕还要待以时日.3智能天线智能天线(SmartAntenna)目前尚没有确切的定义,一般是指一种通过对各天线元输出信号的幅度和相位进行智能算法加权的自适应阵列天线,与传统天线相比,具有较高的自适应性和智能性.最初

7、的智能天线技术主要用来完成空间滤波和定位以及通过抑制干扰实现最佳接收等.近年来,随着现代数字信号处理技术的迅猛发展和人们对电波传播,组网技术,天线理论等的深入研究,使得利用数字技术在基带形成天线波束成为可能,而进一步提高了天线系统的可靠性与灵活程度,智能天线的应用也更加广泛,从技术发展上看非常适合现代小卫星通信系统.35陈义平:现代小卫星的射频天线新技术图1和图2分别是现代小卫星系统应用智能天线的示意图和智能卫星天线的简单框图.图1现代小卫星系统应用智能天线示意图智能