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国内航天器天线工程设计进展

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:国外在大型薄膜天线的研究上已取得了一定的代表性成果,国内在薄膜天线研究上处于起步阶段,尚未有成熟的系统应用报道,需要进一步深入研究,为大型可展开薄膜相控阵天线的应用奠定基础。2012年,中国电子科技集团38所研制了P频段4×8阵列的薄膜相控阵天线,如图12-28所示。该天线采用4×8阵列的薄膜阵列天线与8个尺寸为10 cm×5 cm的T/R组件集合而成,并在微波暗室对该薄膜相控阵天线进行了测试,相关测试结果符合预期。

国内航天器天线工程设计进展

国外在大型薄膜天线的研究上已取得了一定的代表性成果,国内在薄膜天线研究上处于起步阶段,尚未有成熟的系统应用报道,需要进一步深入研究,为大型可展开薄膜相控阵天线的应用奠定基础。

2012年,中国电子科技集团38所研制了P频段4×8阵列的薄膜相控阵天线,如图12-28所示。该天线采用4×8阵列的薄膜阵列天线与8个尺寸为10 cm×5 cm的T/R组件集合而成,并在微波暗室对该薄膜相控阵天线进行了测试,相关测试结果符合预期。

图12-28 P频段4×8阵列的薄膜相控阵天线

中国空间技术研究院总体部针对星载SAR天线的应用需求,开展了薄膜相控阵天线的相关研究工作,完成了薄膜天线原理样机的研制(图12-29),并对原理样机进行了相关测试,实现了波束一维扫描能力,电性能测试结果满足设计要求。

图12-29 薄膜天线原理样机

(a)近场测试状态;(b)馈电网络层背面

十二五”期间,总体部针对星载SAR天线的应用,开展了大型薄膜相控阵天线展开结构研究,研制了1 m×3.5 m和3m×11m平面可展开薄膜结构原理样机,如图12-30所示。

(www.xing528.com)

图12-30 1m×3.5m平面可展开薄膜结构样机

(a)展开前;(b)展开后

从国内外的发展现状及趋势可以看出:

(1)薄膜相控阵天线是突破大型星载雷达天线发展“瓶颈”的核心技术手段

薄膜相控阵天线是一种通过小型化T/R组件与薄膜天线一体化集成的相控阵天线,该天线具有口径大、质量轻、收拢体积小等优点,能弥补现有相控阵天线的不足,被NASA及DARPA等部门视为突破大型星载SAR天线发展“瓶颈”的核心技术手段。

(2)薄膜相控阵天线具有广泛的应用前景

由于薄膜相控阵天线具有口径大、质量轻的特点,同时能提供高增益、宽角度的波束扫描,且能以卫星飞艇等作为搭载平台,因此在雷达成像、地面目标识别和空中移动目标识别等领域具有广泛的应用前景。

(3)薄膜相控阵天线的实现面临诸多关键技术的挑战

由于薄膜相控阵天线由小型化T/R组件集成于柔性薄膜天线上,因此在实现上面临诸多技术挑战,主要有:薄膜阵面设计技术、小型化T/R组件设计技术、薄膜阵面保持技术、阵面展开技术、热控技术等。

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