[发明专利]航天器太阳能帆板共形天线

摘要

在定义了航天器太阳能帆板共形天线概念的基础上，所发明内容为：S1，太阳能帆板共形天线结构；S2，太阳能帆板共形天线阵元结构；S3，太阳能帆板共形天线阵元馈电方式；S4，太阳能帆板共形天线波束控制网络；S5，太阳能帆板共形天线微波信号传输线；S6，太阳能帆板共形天线与航天器连接方法。具有降低航天器发射成本、延长航天器在轨工作寿命、降低对整流罩要求、有利于航天器外形美观、提高航天器机动性与安全性、可复制性强与可扩展性好特点。不同轨道高度不同类型的多太阳能帆板共形天线可以组网使用，通过任务规划能够实现更大带宽范围、更广空间范围的覆盖。另外，这种共形天线思想可扩展到星际探测器天线领域。本发明具有广阔应用前景。

主权项

1.一种航天器太阳能帆板共形天线，简称为太阳能帆板共形天线，其中，太阳能帆板由基板和把基板与航天器本体连接起来的链接机构两部分组成；太阳能帆板共形天线特征是，太阳能帆板共形天线设计为阵列天线形式，太阳能帆板共形天线由阵列天线承载面、阵列单元、微波信号传输线、波束赋形控制网络、微波信号和波束控制信号进出航天器的传输线组成；阵列天线中的每个辐射器叫做阵列单元，简称阵元，每个天线阵元由贴片辐射器、介质基片、地板与馈线组成；微波信号传输线也称为阵列单元馈线；关于太阳能帆板共形天线的阵列天线承载面，是利用太阳能帆板基板闲置的下面板作为承载面，太阳能帆板基板由上、下面板及其之间的蜂窝夹层组成，基板外侧采用槽形断面梁结构的边框，可保持基板边缘的完整；其中，基板的下面板分为上表面和下表面，上表面是指靠近蜂窝结构夹层的那一面，下表面是指基板下面板背离蜂窝结构夹层的那一面；/n所述阵元介质基片，是将太阳能帆板基板的整块下面板作为阵元的介质基片，也就是基板下面板作为所有阵元的公共介质基片，从而使得基板下面板与天线阵列形成了一体化的整体；所述地板，在基板下面板的上表面按照阵列天线阵元布局渗透或粘贴金属层作为地板，在靠近蜂窝结构夹层面敷设绝缘薄膜，使得地板与蜂窝结构夹层隔离；所述辐射器，在基板下面板的下表面按照阵列天线结构布局渗透或粘贴所需要形状、尺寸的金属层作为辐射器；/n所述微波信号传输线，采用介质基片集成波导结构，也就是在太阳能帆板下面板基板上打出与辐射器数量相等、位置对应的金属化通孔阵列形成微带线，并且与阵元集成在一起，微带线与阵元的连接方式包括嵌入式馈电、中心边缘馈电和偏心边缘馈电三种，微带线作为微波信号传输线馈电使得馈线与辐射器形成共面，通过调节微带线宽度可实现阻抗匹配；/n所述波束赋形控制网络，由控制信号线、低噪放大器和接收机组成，采用幅度加权与相位加权相结合的方式实现波束赋形，既可以形成单波束、也可以形成多波束；/n所述太阳能帆板共形天线与航天器连接，连接结构作为太阳能帆板与航天器本体连接装置，适用于承载将太阳能帆板共形天线微波信号传输到航天器内部，太阳能帆板共形天线与航天器连接采用同轴线进行信号传输，同轴线的一端与基片集成波导相连接，同轴线沿太阳能帆板根部铰链布设，同轴线另一端直接接入航天器内部，最终实现太阳能帆板的微波信号进入航天器内部。/n