一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线的制作方法

本技术属于遥感卫星通信天线设计，具体涉及一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线。

背景技术：

1、遥感卫星数据传输时，为了保证传输质量，需要遥感卫星的数据传输天线实时对准地面站接收天线。针对这一问题，工程上大多使用相控阵天线或带伺服系统的天线来实现实时跟踪，但相控阵天线重量重、功耗高且成本昂贵，带伺服系统的天线则尺寸大、重量重、功耗高，都不适合微小遥感卫星平台使用。

2、微小遥感卫星通常采用无源平板天线进行数据传输，这种无源平板天线尺寸小、重量轻、功耗小，非常适合微小遥感卫星使用。但这种无源平板天线不能自动调整指向角度，需要通过调整卫星姿态来调整天线指向角度。另一方面，微小遥感卫星因卫星尺寸、重量、能耗的限制，通常不会安装信标发射机，因此天线指向角度的调整属于开环控制，缺少反馈信号，这是微小遥感卫星比较特殊的工作方式。因为缺少反馈信号，天线指向角度偏差无法自动测量，卫星只能根据指向角度公式的计算结果调整卫星姿态，且调整后，无法直接评估角度指向调整效果。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本实用新型提供了一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，包括缝隙波导阵列、四个耦合馈电波导、四个波导移相器和四个波导定向耦合器，其中，

3、所述缝隙波导阵列具有2n×2n个波导宽边横向缝隙，分为四个子模块，每个子模块具有n×n个波导宽边横向缝隙，其中，n为大于或等于2的整数；

4、每个所述耦合馈电波导连接至所述四个子模块中的一个，用于独立对当前子模块进行能量耦合；

5、所述四个波导定向耦合器相互连接形成十字形耦合结构，所述十字形耦合结构包括四个端口；

6、每个所述波导移相器的第一端分别连接至对应的波导定向耦合器，每个所述波导移相器的第二端分别连接至对应的所述耦合馈电波导。

7、在本实用新型的一个实施例中，每个所述波导宽边横向缝隙具有相同的长度和宽度，并且每个波导宽边横向缝隙的长度方向均平行。

8、在本实用新型的一个实施例中，四个所述耦合馈电波导平行设置，每个耦合馈电波导的上表面开设有n个第一耦合缝。

9、在本实用新型的一个实施例中，所述耦合馈电波导的长度方向与所述波导宽边横向缝隙的长度方向垂直。

10、在本实用新型的一个实施例中，所述缝隙波导阵列的每个子模块的下表面均开设n个有第二耦合缝，所述第二耦合缝与对应耦合馈电波导上的第一耦合缝的垂直投影重合。

11、在本实用新型的一个实施例中，每个所述耦合馈电波导的第一端短路，第二端包括向所述波导移相器的方向弯折的连接端口，并通过所述连接端口连接至所述四个波导移相器的其中之一。

12、在本实用新型的一个实施例中，所述四个波导移相器包括第一波导移相器、第二波导移相器、第三波导移相器和第四波导移相器，其中，

13、所述第一波导移相器为基准相位波导移相器，所述第二波导移相器为λ/4相位波导移相器，所述第三波导移相器为λ/2相位波导移相器，所述第四波导移相器为λ/4相位波导移相器。

14、在本实用新型的一个实施例中，所述四个波导定向耦合器相互连接形成十字形耦合结构，所述十字形耦合结构包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，

15、所述第一端口为和端口，所述第二端口为方位差端口，所述第三端口，所述第四端口连接负载。

16、在本实用新型的一个实施例中，所述四个波导定向耦合器呈中心对称分布，中心形成十字型通孔。

17、与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

18、本实用新型提供了一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，天线为无源平板架构，可以自动测量出指向偏移量，作为卫星姿态调整的输入参数，还可以评估出调整后的天线指向角度准确度。相比较带伺服系统的天线，重量轻、尺寸小；相比较相控阵天线，功耗小、成本低，非常适合微小遥感卫星平台使用。

19、以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

1.一种可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，包括缝隙波导阵列(1)、四个耦合馈电波导(2)、四个波导移相器(3)和四个波导定向耦合器(4)，其中，

2.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，每个所述波导宽边横向缝隙(11)具有相同的长度和宽度，并且每个波导宽边横向缝隙(11)的长度方向均平行。

3.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，四个所述耦合馈电波导(2)平行设置，每个耦合馈电波导(2)的上表面开设有n个第一耦合缝(21)。

4.根据权利要求3所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，所述耦合馈电波导(2)的长度方向与所述波导宽边横向缝隙(11)的长度方向垂直。

5.根据权利要求3所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，所述缝隙波导阵列(1)的每个子模块的下表面均开设有n个第二耦合缝，所述第二耦合缝与对应耦合馈电波导(2)上的第一耦合缝(21)的垂直投影重合。

6.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，每个所述耦合馈电波导(2)的第一端短路，第二端包括向所述波导移相器(3)的方向弯折的连接端口(22)，并通过所述连接端口(22)连接至所述四个波导移相器(3)的其中之一。

7.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，所述四个波导移相器(3)包括第一波导移相器(31)、第二波导移相器(32)、第三波导移相器(33)和第四波导移相器(34)，其中，

8.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，所述十字形耦合结构包括第一端口(41)、第二端口(42)、第三端口(43)和第四端口(44)，其中，

9.根据权利要求1所述的可应用于微小遥感卫星数据传输的自适应指向天线，其特征在于，所述四个波导定向耦合器(4)呈中心对称分布，中心形成十字型通孔(45)。