赋形反射面多波束天线优化设计与分析

张新刚 丁 伟 陶 啸 万继响

（中国空间技术研究院西安分院，陕西 西安710100）

引 言

为了适应广覆盖、大容量卫星通信的发展，不仅工作频段从C、Ku频段提高到Ka频段，而且天线形式也从单波束赋形天线发展到多波束天线.

星载多波束天线主要有直射相控阵天线和反射面＋阵列馈源天线两大类［1-2］.直射相控阵天线波束形成网络复杂，重量、功耗和热耗都比较大，并且其工作频率带宽有限.反射面＋阵列馈源多波束天线可以分为单口径单馈源、单口径多馈源和多口径单馈源三种形式.其中单口径单馈源子波束形成多波束，天线结构比较简单，但是存在旁瓣高、波束交叠增益低、扫描波束变形、波束C／I低等诸多问题；单口径多馈源优化合成多波束，当系统所需波束数目较多时馈电网络复杂，需要大量的移相衰减组件和控制组件，实现难度较大；多口径单馈源子波束形成多波束，每副口径天线可以选择较大口径的喇叭馈源，不同口径天线对应的馈源阵形成的波束间隔排列，无需复杂的馈电网络就能实现高增益和低旁瓣无缝覆盖.但多口径多波束天线数量较多，重量和体积相对单口径多波束天线而言较大，在卫星平台有限的布局空间内对多反射面的重叠收拢技术、多反射面异步展开技术和在轨天线波束指向校准都提出了很高的要求，技术难度较高［3-5］.

为了以较低的技术难度来实现广覆盖、大容量的卫星通信系统，本文提出了一种新型……