一种应用于卫星通信的Ku 频段宽带反射阵天线

通信

引言

反射阵天线是将抛物反射面天线平面化并结合阵列天线

的若干优点而形成的一种新的天线类型。相比于弯曲的抛物

反射面天线，反射阵天线因其平面化的结构而更易于加工、

剖面更低、体积更小、重量更轻

[1]

。其一般由呈周期性排布

单元组成的反射阵面和馈源组成，由于馈源发出的电磁波到

反射阵面上每个阵元的传播距离不一致，阵面上的每个单元

都需要通过设计使其具有特定的反射相位来补偿因传播距离

不一致引入的相位延迟。通过对各个单元的结构进行优化设

计使其具备所需的反射相位，就能在辐射远场的所需方向上

将馈源发出的球面波汇聚成等相位波前的窄波束。

然而，微带反射阵天线也不可避免地继承了微带的窄带

特性，使得天线的增益带宽相对于抛物反射面天线较窄

[2]

。

为了提高反射阵天线的带宽，可以采用多层结构，但相应的

加工成本和复杂性也会提高

[3-5]

。本设计中采用单层多谐振

平行偶极子单元形式，通过多谐振拓宽天线带宽，同时单层

的结构又保证了加工简易度。

一、单元设计与分析

本设计中采用五个平行偶极子形式的单元，结构如图

1

所示。此形式的单元本质上是一种多谐振结构，增加单元中

偶极子的数量可以增加谐振点的数量，从而展宽反射阵的有

效相位响应频率带宽，也能展宽单一频点处单元的有效相位

变化范围。

图

1     单元结构图

一种应用于卫星通信的

Ku

频段宽带反射阵天线

□刘伟    中国电子科技集团公司第二十二研究所