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衛星天線的發展

通信衛星天線的發展經歷了從簡單天線(標準圓形或橢圓形波束)、賦形無線(多饋源波束形成和反射面賦形)到為支持個人移動通信而開發的多波束賦形大型天線。

全球波束仍采用圓形波束和區域通信,大部分衛星通信采用雙柵、正交、單饋、反射面天線設計。這種天線技術不僅用於大多數通信衛星;同時也被世界各大衛星天線廠商掌握,為支持個人移動通信而開發的多波束賦形大型天線開始使用。主要的衛星天線如下。衛星天線是由休斯公司開發的。天線物理尺寸為12.25m× 16m,投影直徑為12m,有128個饋源,收發壹體。該無線裝置像壹個由多根支撐桿支撐的雙環,上環有壹個透明拋物面支撐面,下環有壹個透明拋物面反射器,兩個拋物面由多根弦拉緊。展開和折疊簡單可靠,各支撐桿的節點由齒輪連接和控制。

無線設計具有以下特點:

壹對集成發射和接收的衛星天線。對於任何壹個點波束,發射波束和接收波束都會完全重疊(同時不需要第二個天線,大大減輕了天線子系統的重量。

新穎的結構設計,達到小型化的目的,在折疊狀態下簡單可靠的展開。

反射面采用鍍在介質膜上的金屬環選頻面,只與工作頻率諧振,反射其余部分,消除了金屬與金屬的接觸,使無源互調最小化。

介質膜由不完全絕緣體材料氧化銦制成,其電阻率約為10(8次方)ω,既保證了靜電的完全卸載,又保持了電磁波的穿透不受影響。

128饋源與車載數字信號處理器完美結合,有效保證了覆蓋區域內點波束的要求。采用偏置饋源技術,每8個或20個甚至更多饋源形成壹個波束,總數可以形成200-300個點波束。

多點波束,波束隔離度為14db;頻率復用次數(波束數/7)大大提高,大大節省了衛星的頻率和頻段。

點波束的設計保證了天線的高增益,有效支持了個人通信的需求。衛星天線由位於美國奧蘭多的哈裏斯公司研制,距今已有100多年的歷史。Harris公司的天線設計采用傳統的可展開桁架天線。該公司擁有20年大型可展開天線的研發經驗,包括L、S、X和Ku頻段的天線,如美國TDRSS的4.8米衛星天線,已經過飛行驗證,具有很強的實力和可信度。

ASES衛星采用兩個12m的可展開桁架天線,分別用於發射和接收。本發明在結構和展開驅動機構上完全繼承了原天線的特點,具有較高的精度和可靠性。直徑4.8米的可展開桁架結構無線,總重量52磅;

反射器由18石墨環氧桁架、反射面、中樞控制機構和電機驅動展開系統組成。

中心支撐構件由六個石墨翼支架、應時環氧屏蔽、前巢反射器和頂部錐形體組成;

饋源組件包括旁瓣跟蹤和五個KU波段饋源。4.8米直徑可展開桁架天線,總重量76磅。

18剛性增強碳纖維環氧樹脂桁架;

具有可調節鈹支撐桿系統的支撐進給器

鍍鉬網狀拋物面反射器;

雙形卡塞格林反射器和尖頂反射器。

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