Ku/Ka/W三频段单馈源反射面天线设计

为了简化多频段反射面天线的整体结构与体积,设计一个结构简单的三频段馈源,采用单腔体的形式而非复杂的共轴嵌套式或填充介质等方法,以此来精简整个馈源的设计与加工。为了在Ku/Ka两个相近低频段获得较好的隔离度,分别设计了两个低通的三阶滤波器。使用ANSYS HFSS电磁仿真软件进行Ku/Ka/W三频段单馈源反射面天线设计和优化分析。实际测量时,馈源三个端口的S参数采用矢量网络分析仪测得,馈源及反射面天线系统的增益则在暗室中测量得到。天线仿真设计和实测结果表明,在Ku/Ka/W三个常用频段,即14.5~15.5 GHz、34.5~35.5 GHz及93~95 GHz频率范围内,天线的电压驻波比均小于1.3,各个端口隔离度优于40 dB,具有代表性的三个中心频率点14.5 GHz、35 GHz、94 GHz的天线增益分别为30.5 dBi、34.6 dBi和39.7 dBi,交叉极化优于-23.9 dB,旁瓣电平优于-21.6 dB。所设计的反射面天线实现了频段跨度接近6.5∶1的Ku/Ka/W三频段特性。