一种Ka频段卫星天线多模单脉冲馈源设计

《一种Ka频段卫星天线多模单脉冲馈源设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第23卷第2期航天器工程V01．23No．22014年4月SPACECRAFTENGINEERING95一种Ka频段卫星天线多模单脉冲馈源设计毛新宏1王晓岚2’3田栋1尹伟臻1李静涛(1中国空间技术研究院，北京100094)(2中国科学院大学，北京100049)(3中国科学院国家天文台，北京100012)摘要针对高精度跟踪用户目标的需求，设计了一种Ka频段卫星天线多模单脉冲馈源。该馈源由和差网络、多模激励器和辐射喇叭组成，当从和差端1=1分别以TE。。模激励时，多模激励器会激励出所需的11个工作模，由辐射喇叭在空间形成单脉冲和、差

2、波束。对该馈源在和、差状态下的辐射特性进行仿真分析，结果表明，其和差矛盾小于2．5dB，差零深小于一40dB，同时馈源在方位面和俯仰面的辐射方向图具有良好的对称性。关键词Ka频段卫星天线；多模单脉冲馈源中图分类号：V443；TN82文献标志码：A；辐射方向图；馈电网络DOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．02．016DesignofKa—bandSatelliteAntennaMultimodeMonopulseFeedMAOXinhon91WANGXiaolan2’3TIANDon91YINWeiz

3、henlLIJingta01(1ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(2UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)(3NationalAstronomicalObservatory，ChineseAcademyofSciences，Beijing100012，China)Abstract：ConsideringtherequirementstOtrackthetargetterminalwithh

4、ighprecision，akindofKa—bandhighperformancemultimodemonopulsefeedisdesign．Thismonopulsefeedconsistsofasum—differencenetwork，amultimodeactuatorandahorn．Whendrivinginthesum—differenceportsinTElomoderespectively，themultimodeactuatorcanexcitethedesiredelevenhigher—or—dermo

5、desandthehorngeneratesthemonopulsesumanddifferencebeamsinspace．Accordingtotheanalysisresultsofthesumanddifferenceradiationpatterns，thegaindifferencebetweensumanddifferencechannelsislessthan2．5dB，andthezero—depthofdifferencepatternislessthan一40dB．Besides，agoodperforman

6、ceinboththeelevationandtheazimuthplaneisachieved．Keywords：Ka-bandsatelliteantenna；multimodemonopulsefeed；radiationpattern；feednetwork1引言具有自动跟踪功能的卫星为空间用户目标提供服务时，要对用户目标进行捕获和跟踪，而单脉冲天线是实现捕获和跟踪功能必备的微波部件。例如，美国第一代“跟踪与数据中继卫星”搭载的两副口径为4．9m的大型网面天线和第二代“跟踪与数据中继卫星”搭载的两副口径为4．6m的大型网面

7、天线[1]，都采用单脉冲跟踪体制实现自动跟踪功能。为了保证良好的数据传输通道，克服空间衰减和星上发射功率有限等因素的影响，单脉冲天线大多采用大型反射面和高效率馈源来提高天线增益，因此单脉冲馈源是整个天线系统获得良好性能的关键。收稿日期：2013—05—29；修回日期：2013-08—08作者简介：毛新宏，男，硕士，工程师，研究方向为通信卫星有效载荷设计。Email：mxh—mail@163．corn。航天器工程23卷早期的单脉冲天线主要采用四喇叭单脉冲馈源、五喇叭单脉冲馈源和十二喇叭单脉冲馈源【2]。这些馈源的和差矛盾突出，天线整

8、体的效率较低，和差网络复杂，质量大，前馈时对电磁波遮挡较大，副瓣较高。随后出现的二喇叭双模单脉冲馈源和四喇叭三模单脉冲馈源[3’4]，虽然可以获得等化较好的和差方向图，在较大程度上缓解了馈源的和差矛盾；但是，这些馈源的口径依然较大，对天线的遮挡效应