一种星载Ka频段平面反射阵列天线设计

杨 帅，杨 琳，夏龙安，刘任宸，蒋应富

（上海卫星工程研究所，上海201109）

0 引言

星载数据传输天线在卫星有效载荷系统中占有非常重要的地位，卫星数据传输系统主要是使用星载数据传输天线对地面站或其它卫星进行波束指向和无线辐射，确保数据的星地及星间可靠传输。遥感卫星领域的迅速发展，对星载数传天线提出了高增益、高频率、宽频段的使用需求。

在目前的星载数据传输系统中，应用较多的是抛物面天线和传统的微带贴片阵列天线。抛物面天线由反射面和空馈系统构成，结构简单，可以工作在很宽的频段内，但是其机身笨重、体积大，工作在毫米波波段对曲面加工精度要求高，且无法与卫星星体进行共形设计。传统的微带贴片阵列天线加工简单、体积小，但是需要复杂的功分馈电网络，在毫米波波段带来极大的功率损耗。平面反射阵列天线则综合了两者的优点，采用空间馈电的方式对阵列进行馈电，保证了天线较高的工作效率，具有质量轻、馈电简单、易于和卫星共形设计等优点，在星载领域中具有广阔的应用前景[1-4]。

平面反射阵列天线设计的关键技术是如何补偿由于馈源到各个贴片的路径不同所造成的相位差，从而实现反射面等相位分布。因此，国内外学者针对相位补偿方法和贴片单元形式开展了较多研究，提出了加载传输线单元[5]、可变尺寸单元[6]、旋转单元[7]等不同方法。但是，加载传输线单元由于开路相移线的存在，单元所占面积较大，阵列上可放置单元数量较少，天线辐射效率低下；……