小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及小傾角同步通信衛(wèi)星專(zhuān)用疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線，所述拋物面天線沿軸線分為兩部分，第一拋物面和第二拋物面，所述第一拋物面和第二拋物面的焦點(diǎn)分別與軸線形成一夾角；所述第一拋物面的焦點(diǎn)與第二拋物面的焦點(diǎn)之間設(shè)置一橢圓形喇叭波導(dǎo)管。本發(fā)明這種天線，涵蓋緯度±8°整個(gè)衛(wèi)星漂移軌跡，使CAPS系統(tǒng)作通信的衛(wèi)星地面站可以采用固定指向天線。減少了地面天線的復(fù)雜程度，降低了天線成本和維護(hù)難度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線。
【背景技術(shù)】
[0002]利用同步通信衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)由地面導(dǎo)航中心站發(fā)射的調(diào)制有測(cè)距碼和導(dǎo)航電文的載波信號(hào)，向地面廣播，實(shí)現(xiàn)無(wú)源衛(wèi)星導(dǎo)航的設(shè)計(jì)理念，是CAPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定位的核心原理。CAPS系統(tǒng)同步通信衛(wèi)星上的富余的轉(zhuǎn)發(fā)器，還可以轉(zhuǎn)發(fā)由地面衛(wèi)星通信中心發(fā)射的通信信號(hào)，這是CAPS系統(tǒng)的通信功能。
[0003]CAPS系統(tǒng)將地球定點(diǎn)衛(wèi)星通過(guò)改變軌位和姿態(tài)控制，使同步通信衛(wèi)星演變成小傾角的傾斜軌道衛(wèi)星，對(duì)同步衛(wèi)星僅實(shí)施經(jīng)度方向位置的保持與調(diào)整，不作緯度方向位置的保持與調(diào)整，讓它在緯度方向自由漂移。這樣，可以用較少的衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整燃料保持衛(wèi)星的工作軌道，極大地延長(zhǎng)同步通信衛(wèi)星的使用壽命。這樣就開(kāi)辟定點(diǎn)通信衛(wèi)星的第2個(gè)生命周期利用——導(dǎo)航通信應(yīng)用生命周期。一般，CAPS系統(tǒng)可以延長(zhǎng)同步衛(wèi)星使用壽命5-8年，這樣就極大降低了 CAPS系統(tǒng)所采用定點(diǎn)衛(wèi)星衛(wèi)星的通信費(fèi)用。
[0004]從定位導(dǎo)航的角度看，利用定點(diǎn)通信衛(wèi)星漂移為小傾角的同步傾斜軌道衛(wèi)星成為導(dǎo)航定位系統(tǒng)的又一類(lèi)星座，則可以改善星座的空間布局，減小DOP值，提高定位精度[3?5]。定點(diǎn)通信衛(wèi)星成為小傾角衛(wèi)星用于轉(zhuǎn)發(fā)式衛(wèi)星定位系統(tǒng)后，其衛(wèi)星軌道參數(shù)仍需要由測(cè)定軌系統(tǒng)預(yù)報(bào)。對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航定位對(duì)星座的要求來(lái)說(shuō)，并不要求衛(wèi)星嚴(yán)格處于赤道同步軌道位置上，在緯度方向有漂移量反而更好，而且漂移量越大越好。退役衛(wèi)星不作緯度方向控制后，每年可使衛(wèi)星在南北方向增大漂移幅度，漂移增大速率每年約0.75°、.94°間變化，變化的周期約為18.6a。漂移的累計(jì)效應(yīng)使衛(wèi)星的軌道傾角隨著時(shí)間的推移不斷變大，最大可達(dá)到約14.5°左右，然后又逐漸減小，成為一顆小傾角的同步傾斜軌道導(dǎo)航衛(wèi)星。
[0005]但是，利用CAPS導(dǎo)航衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器作為通信通道使用時(shí)，地面天線需要進(jìn)行±8°的自動(dòng)跟蹤。這就極大地增加了 CAPS系統(tǒng)衛(wèi)星地面站的天線成本和故障率。因此，需要一種新的天線以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出一種小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線，所述拋物面天線沿軸線分為兩部分，第一拋物面和第二拋物面，所述第一拋物面和第二拋物面的焦點(diǎn)分別與軸線形成一夾角；所述第一拋物面的焦點(diǎn)與第二拋物面的焦點(diǎn)之間設(shè)置一橢圓形喇叭波導(dǎo)管。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]為克服CAPS導(dǎo)航衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器通信功能必須由自動(dòng)跟蹤地面站的不足，本方案提出了扇焦天線，涵蓋緯度±8°整個(gè)衛(wèi)星漂移軌跡，使CAPS系統(tǒng)作通信的衛(wèi)星地面站可以采用固定指向天線。減少了地面天線的復(fù)雜程度，降低了天線成本和維護(hù)難度。使得廉價(jià)的CAPS系統(tǒng)通信信道系統(tǒng)，有了與之相匹配的廉價(jià)地面站設(shè)備。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2:本發(fā)明在垂直2D方向仿真圖；
[0012]圖3:本發(fā)明在水平2D方向仿真圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示為本發(fā)明小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線結(jié)構(gòu)示意圖。小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線沿軸線分為兩部分，第一拋物面和第二拋物面，所述第一拋物面和第二拋物面的焦點(diǎn)分別與軸線形成一夾角；所述第一拋物面的焦點(diǎn)與第二拋物面的焦點(diǎn)之間設(shè)置一橢圓形喇叭波導(dǎo)管。如圖2-3為本發(fā)明分別在垂直2D方向、水平2D方向仿真圖。
[0014]應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上可以對(duì)各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.小傾角同步通信衛(wèi)星疊合雙拋物面橢圓場(chǎng)型天線，其特征在于，所述拋物面天線沿軸線分為兩部分，第一拋物面和第二拋物面，所述第一拋物面和第二拋物面的焦點(diǎn)分別與軸線形成一夾角；所述第一拋物面的焦點(diǎn)與第二拋物面的焦點(diǎn)之間設(shè)置一橢圓形喇叭波導(dǎo)管。
【文檔編號(hào)】H01Q19/18GK103515714SQ201210208965
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】魏照, 方明, 方釋 申請(qǐng)人:北京宏達(dá)科美科技有限公司