卫星通信阵列天线技术—杜彪.ppt

B、相扫天线技术 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线关键技术 1、宽角扫描阵列天线设计技术 在相控阵天线系统中，由于采用了电子扫描技术而无需机械转动，故天线单元的宽角宽带特性决定着本天线系统的整体性能。 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线关键技术 2、低损耗馈电与射频集成技术 低损耗天线馈网与射频一体化设计技术可减小设备量，提高总体性能。 将“子阵”为基本单元进行设计，内含辐射单元、馈电网络和低噪声放大器等模块 馈电网络的插损尽量低，布局尽量简单，且易集成化设计 有源器件需模块化设计，如采用MMIC或LTCC等技术 对于低剖面天线，采用层压的方式排布有源与无源模块 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线关键技术 3、相控阵天线高精度跟踪技术 单脉冲跟踪体制在信噪比较高时才能工作。信噪比较低时通常采用圆锥扫描跟踪体制，又分为机械抖动扫描和电子波束扫描的两种，国外产品采用机械抖动扫描跟踪，动态跟踪精度较低，可靠性较差；采用电子波束扫描的跟踪体制，是实现快速高精度跟踪的更好方法。 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线关键技术 4、高效散热技术 两维有源相控阵天线采用了分布式有源器件，散热层应主要置于热源的周围或有源单元层的下方，并且与热源器件之间保持良好的热传导，以达到高效散热效果。 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线关键技术 主要内容 2014-10-12 * 发展与未来 1、阵列天线性能提升 2014-10-12 * 阵列天线的旁瓣和交叉极化电平需进一步降低 阵列天线馈电网络的一致性实现 —— 降低旁瓣和交叉极化 通过馈电技术可进一步降低交叉极化电平 通过幅度加权可进一步降低旁瓣电平 2、宽带超宽带阵列天线（综合孔径技术） 2014-10-12 * 宽带超宽带阵列天线可广泛用于多频段卫星通信系统，从而减少天线的数量。 发展与未来 3、共形相控阵天线（智能蒙皮技术） 2014-10-12 * 天线阵列、射频元器件等与平台一体化设计，天线作为载体的一部分，已满足载体平台的启动、隐身以及波束空间覆盖能力。 推动天线向小型化、集成化、低剖面、芯片化方向发展。 发展与未来 4、新概念新体制新材料天线（超材料技术） 2014-10-12 * 微结构排布实现自然材料不具备的电磁响应： 天线小型化； 共形技术； 改善天线匹配，实现宽角扫描； 隐身技术 。。。。。。 发展与未来 谢谢！ THANK YOU！ 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线技术 中国电子科技集团公司第五十四研究所 2014年10月 主讲人：杜 彪 内部 2014-10-12 * 主要内容 2014-10-12 * 主要内容 2014-10-12 * 概 述 在移动载体上，随时随地与卫星通信，已成为军民两用应急通信、实时通信的主要通信手段 卫星移动通信系统的关键技术之一是天线技术，动中通天线技术是近些年研究热点之一。 动中通天线型式：反射面天线、透镜天线、阵列天线。 卫星移动通信 1、卫星通信阵列天线应用背景 2014-10-12 * 移动载体：汽车、舰船、飞机、导弹等平台。 2014-10-12 * 1、卫星通信阵列天线应用背景 概 述 2、动中通阵列天线发展过程 2006年，以色列RaySat公司推出多组片平板阵列天线；2010年，单片：E7000 2009年，以色列Starling公司研制出平板阵列天线系列产品； 2010年，国内中国电科54所研制出了车载低轮廓Ku频段0.6米平板阵列天线； 2014年，国内中国电科54所研制出了S频段二维相控阵天线。 机械扫描 机电混扫 两维电扫 2014-10-12 * 概 述 主要内容 2014-10-12 * 1、阵列天线概念 卫星通信阵列天线简介 阵列天线是指多个单元天线在一个平面或曲面上，按照一定的规律或随机分布进行布局排列，并通过馈电网络进行信号合成的天线型式。 单元型式：微带贴片、波导口、缝隙、对称阵子、螺旋等。 阵列天线方向图主要由单元方向图和阵列因子的乘积决定。 阵列天线方向图计算公式： 2014-10-12 * 2、阵列天线分类 机械扫描阵列天线 平面波导阵列天线、微带阵列天线等 天线单元直接馈电网络合成后接放大器 机电混扫天线 一维有源相控阵天线、多组片天线等 两维相控阵天线 低剖面共形相控阵天线、宽带相控阵天线等 天线单元直接T/R组件，再通过网络合成。 2014-10-12 * 卫星通信阵列天线简介 3、跟踪体制选择 程序跟踪 开环跟踪，跟踪精度较低，可作为初始捕获。 步进跟踪 最大值跟踪，不适合快速移动的天线系统。 电子波束扫描跟踪 波束跟踪迅速，跟踪精度较高，多和机械扫描相结合。 单脉冲跟踪 零值跟踪，跟踪精度高，结构复杂