首页 理论教育 航天器天线设计技术、主要天线介绍

航天器天线设计技术、主要天线介绍

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8-10所示为工作在S频段的微带贴片天线。图8-10S频段微带贴片天线2.数传天线卫星在轨道上正常工作后,大量有效载荷数据需要被高速传回地面,这就要求数传天线具有一定的增益,但同时,天线的增益不能太高,因为在微小卫星上可能不具备高精密的姿态控制系统,如果增益过高,就会导致卫星在姿态出现偏差时数据得不到有效的传输。图8-11S频段四臂螺旋天线

航天器天线设计技术、主要天线介绍

与大卫星一样,微小卫星主要利用天线实现遥测、跟踪、遥控、数据传输、GNSS导航信号接收、星间链路等。这些功能的实现需要用到几种不同的天线,根据频率范围、波束覆盖要求以及其他应用的需求,常用的天线主要有测控天线和数传天线。

1.测控天线

卫星入轨初期,由于刚从火箭分离,星体的姿态还没有达到稳定,所以为了能在地面有效地捕捉到卫星,必须选择全向宽波束的测控天线。通常来说,会有多个测控天线安装在卫星的不同表面,以便更好地达到方向图的全向覆盖,解决卫星姿态不稳定时的指令传输。

偶极子天线、印刷倒F天线(PIFA)、螺旋天线以及微带贴片天线等均可应用于测控天线。由于它们工作在卫星通信的各个频段,所以它们具有成本低、结构简单、易于制造的特点,其在宽波束下工作,对卫星姿态的要求不高。

图8-10所示为工作在S频段的微带贴片天线。该天线主要由接地板、介质和辐射单元组成,利用50Ω探针在其底部馈电,工作在2.0 GHz,利用切角和馈电偏置来实现圆极化。其最大增益为6.8 dBi,尺寸为82 mm×82 mm×20 mm,重量小于80 g。

(www.xing528.com)

图8-10 S频段微带贴片天线

2.数传天线

卫星在轨道上正常工作后,大量有效载荷数据需要被高速传回地面,这就要求数传天线具有一定的增益,但同时,天线的增益不能太高,因为在微小卫星上可能不具备高精密的姿态控制系统,如果增益过高,就会导致卫星在姿态出现偏差时数据得不到有效的传输。

图8-11所示为工作在S频段的四臂螺旋天线。它由四条螺旋臂组成,分别以0°、90°、180°、270°的相位进行馈电。该天线工作在上行频率2.025~2.11 GHz、下行频率2.2~2.29 GHz,具有良好的圆极化特性和宽波束的心形方向图。其尺寸为100 mm×100 mm×500 mm,重量小于500 g,广泛应用于低轨道卫星通信中。

图8-11 S频段四臂螺旋天线

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈