经前节分析，Ka相控阵天线应完成以下功能：
1）相控阵天线具备波束指向扫描功能，以实现天线波束对±60°空域范围的覆盖。
2）相控阵天线具有根据输入的波束指向角持续跟踪指向某卫星建立星间链路的功能。
3）相控阵天线具有根据输入的波束指向角快速切换波束指向的功能，即从指向某卫星快速切换为指向另一颗卫星建立星间链路。
4）相控阵天线具有快速切换收发模式的功能。
5）相控阵天线具有快速在轨时延监测和校正的功能。
6）相控阵天线具有快速在轨波束指向监测和校正的功能。
7）相控阵天线适用于星间测距和通信。
为使卫星与尽可能多的可见卫星建立动态链路，星间链路相控阵天线应安装在卫星对地面上。天线在轨工作后，中心波束指向地心位置，以此为零位起始点进行定义。通过控制天线辐射单元激励相位，能够使天线波束指向在θ∈［0°，60°］、φ∈［0°，360°］扫描范围内的任意方向。
相控阵天线的方案选型决定天线的辐射特性以及包络尺寸、重量等，是轻量化设计的重要内容之一。
天线阵列有很多种布阵形式，如矩形布阵、圆环布阵、三角形栅格布阵等，平面阵列天线布阵形式如图5-14所示。如果要在方位角φ和俯仰角θ两个方向上同时实现天线波束的电扫描，就需要采用二维阵列天线。从国内外在轨应用的相控阵天线来看，当扫描范围很大时，通常选取三角形栅格阵列形式。
图5-14 平面阵列天线布阵形式
（a）矩形布阵；（b）圆环布阵；（c）三角形栅格布阵
Ka相控阵天线包括辐射阵面、收发组件、馈电网络、控制部分、结构部分、自校正部分、电源部分、热控部分。此外还有配套地面设备等。各部分组成如下：
1）辐射阵面组成：辐射单元、馈电线缆、介质基板、哑元。
2）收发组件组成：馈电模块（含移相器、衰减器、低噪放、功放、控制芯片、封装壳体）、组件内功分/功合网络、组件内控制和供电线路、组件壳体等。(www.xing528.com)
3）馈电网络组成：功分/功合网络、驱动放大器、微波开关等。
4）控制部分组成：波束控制器、分控制器、控制线缆。
5）结构部分组成：天线壳体、组件支架、天线安装支架。
6）自校正部分组成：收发天线、校正模块、信号源。
7）电源部分组成：DC/DC电源模块、供电线缆。
9）地面设备组成：地面控制器、充氮包装箱。
Ka相控阵天线组成框图如图5-15所示，图中给出了天线对外射频接口、对外供电接口、对外控制接口关系，同时给出了天线内部射频通道、供电、控制通道的信息流方向与关系。
图5-15 星间链路相控阵天线组成框图
Ka相控阵天线的构成模块如图5-16所示，采用收发共用时分体制。每个相控收发组件具备发射和接收功能，辐射阵面为发射和接收共用。天线由13个收发组件组成，每个组件正反两面各装3个收发馈电模块，每个馈电模块有8个通道，共有624个收发通道。对应624个辐射阵列单元。辐射阵列外围设计了两圈哑元，以确保阵列单元辐射方向图的一致性。
图5-16 星间链路相控阵天线构成模块示意
收发组件内部的功分/功合网络共用，采用1分3方案，采用微同轴电缆（Channeline）连线方式与收发馈电模块相连，馈电模块内部采用1分8方案。
收发组件外部的功分网络、功合网络分开设计。功分网络（含驱放）采用1分4方案，经驱放后，采用Channeline连线方式与1分8功分网络相连；功合网络采用3合1方案，采用Channeline连线方式与8合1网络相连。
相控阵天线发射时，发射信号经组件外功分网络和组件内功分网络被等分到N个射频通道上，通过幅相调制芯片完成发射信号的幅相调制，通过多功能功放芯片完成信号的功率放大，最后由辐射阵列发射出去。进行发射工作时接收通道断电关闭。
相控阵天线接收时，M个工作通道对应的辐射单元接收信号，首先通过低噪放芯片放大，然后经过幅相调制芯片完成接收信号的幅相调制，最后通过组件内功合网络和组件外功合网络合为一路，馈送入接收机。
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