《电子技术应用》
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星载双频双端口天线设计
2022年电子技术应用第8期
安向东,邢斯瑞,隋 涛
长光卫星技术股份有限公司,吉林 长春130000
摘要: 针对星载收发机的使用需求,设计了一种双频段、双端口、双天线共口径的微带天线。通过辐射贴片加载短路过孔技术,配合外部方形圆孔贴片和内部圆形贴片切角技术,使双天线均工作在主模。双天线共口径工作,分别辐射左旋圆极化和右旋圆极化波,有效降低星载双天线布局复杂度。仿真结果表明:天线在中心频点1.615 GHz处回波损耗为-13 dB,10 dB带宽为50 MHz,增益为6 dB,半功率波束宽度为90°,±60°波束内轴比小于3 dB;天线在中心频点2.491 GHz处回波损耗为-18 dB,10 dB带宽为40 MHz,增益为6 dB,半功率波束宽度为90°,±60°波束内轴比小于3 dB;双端口隔离度优于32 dB。经加工,实测结果与仿真结果一致,该天线对星载双频段、双端口共口径天线设计具有一定指导意义。
中图分类号: TN82
文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212198
中文引用格式: 安向东,邢斯瑞,隋涛. 星载双频双端口天线设计[J].电子技术应用,2022,48(8):86-89.
英文引用格式: An Xiangdong,Xing Sirui,Sui Tao. Satellite dual-frequency dual-port antenna design[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(8):86-89.
Satellite dual-frequency dual-port antenna design
An Xiangdong,Xing Sirui,Sui Tao
Chang Guang Satellite Technology Co.,Ltd.,Changchun 130000,China
Abstract: Aiming at the needs of satellite transceivers, a dual-band, dual-port, dual-antenna common-aperture microstrip antenna was designed. Both antennas work in the main mode by the radiation patch loading short via technology, with the external square patch and the internal circular patch corner cutting technology. Dual antennas work in common aperture, radiating left-handed circular polarization(LHCP) and right-handed circular polarization(RHCP) waves respectively, the complexity of the satellite dual antenna layout is reduced effectively. The simulation results show that the antenna has a return loss of -13 dB at the frequency of 1.615 GHz, the 10 dB bandwidth of 50 MHz, the gain of 6 dB, the half-power beam width of 90°, and the ±60° beam axis ratio less than 3 dB;the antenna has a return loss of -18 dB at the frequency of 2.491 GHz, the 10 dB bandwidth of 40 MHz, the gain of 6 dB, the half-power beam width of 90°, and the ±60° beam axis ratio less than 3 dB;the dual-port isolation is better than 32 dB. After processing, the actual measurement results are consistent with the simulation results, and the antenna has certain guiding significance for the design of dual-band, dual-port common-aperture antennas on satellites.
Key words : common-aperture;dual-band antenna;dual-port antenna

0 引言

    随着卫星技术的发展,星载一体化技术的进步,小型化、高集成度和高性能化成为遥感卫星的发展方向[1]。卫星的小型化和高集成度对星载设备空间尺寸提出了更严格的要求。遥感卫星的发展离不开无线通信系统的支撑,天线是无线通信系统的重要组成部分,随着卫星功能的增加,无线通信链路也变得复杂,星上需要解决多天线引起的卫星外部布局空间有限的问题。

    圆极化微带天线[2-7]由于结合了微带天线诸如结构紧凑、体积小、重量轻、剖面低、容易制造、易于集成并可附着于任意表面等优点和圆极化波能抑制雨雾的干扰、抗多径反射、具有更好的移动性等优点[8],目前已广泛应用于卫星通信、雷达、移动通信以及各种无线通信设备当中。

    针对天线引起的安装空间问题,常规情况下可通过小型化、多频段或宽频带天线技术解决[9-11],但在面对高功率发射和高灵敏度接收时,单端口天线在实际使用将增大射频通道的设计难度,因此需要天线具有独立的双端口。




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作者信息:

安向东,邢斯瑞,隋  涛

(长光卫星技术股份有限公司,吉林 长春130000)




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