龍伯透鏡天線在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的發(fā)展及展望

吳昊 駐七八三廠軍代室

1 龍伯透鏡天線的主要結(jié)構(gòu)及原理

龍伯透鏡天線由半球形龍伯透鏡和無線電波反射器兩部分構(gòu)成。龍伯透鏡天線裝置包括：天線固定裝配架，以及天線裝置的無線電波反射器、可拆卸地固定到天線固定裝配架上的螺栓等的固定裝置。反射器和天線固定裝配架預(yù)先分別設(shè)置有用于通過上述固定裝置固定的固定部分，天線固定夾具被固定到天線安裝區(qū)域上，通過上述固定裝置，反射器被固定到天線固定裝配架上。

新型的龍伯透鏡天線，不需要介質(zhì)作為透鏡材料。經(jīng)過不斷地修正改進過后的龍伯透鏡由兩個充滿空氣的平行板組成，它們的間距隨著半徑的變化而變化。在透鏡作為饋電天線的焦點位置，即在平行板與平行板之間放置了一個平面的錐形槽天線。龍伯透鏡天線采用射線光學(xué)、衍射法等相結(jié)合的方法對該透鏡天線進行了分析和設(shè)計，使得改進的龍伯透鏡的實測結(jié)果與理論預(yù)測吻合較好。

2 龍伯透鏡天線在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 相比傳統(tǒng)衛(wèi)星天線，龍伯透鏡天線的優(yōu)點

龍伯透鏡天線是一種用于空間波束形成和多波束大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)的超材料薄平面透鏡天線。天線由平面透鏡和接收傳輸元件的線性陣列組成。為了降低插入和反射損耗，透鏡由兩層超薄的薄板使得表面與空氣分離，由基片集成的天線組成。測量結(jié)果表明，龍伯透鏡天線可以實現(xiàn)很多傳統(tǒng)衛(wèi)星天線所達不到的功能。該透鏡天線還具有體積小、重量輕、饋電網(wǎng)絡(luò)簡單、與下一代移動通信和雷達系統(tǒng)的其他電路容易集成等優(yōu)點。

2.2 龍伯透鏡天線在我國衛(wèi)星通信領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國發(fā)射到外太空的探測器當中，不乏一些探測器對月球進行了著陸和自動巡視勘察。探測器在月球著陸后，月球車將在月球表面巡游，月球車的構(gòu)造中間有一個“桅桿”，上面有凸透鏡制成的“眼睛”，可對周圍的地形地貌進行拍攝；上面還有天線，地面上的工作人員通過電磁波實現(xiàn)對車的控制。在我國，已經(jīng)對龍伯透鏡天線有了初步的探索和研究，并且應(yīng)用到了我國各個領(lǐng)域的衛(wèi)星通訊技術(shù)當中，給人民的通信生活帶來了便利。龍伯透鏡天線甚至被應(yīng)用到航天航空技術(shù)當中，使得我國航空航天技術(shù)更上一層樓。

2.3 龍伯透鏡天線在我國發(fā)展遇到的主要問題以及缺點

龍伯透鏡天線雖然在我國已經(jīng)開始了一定的研究，但是還是由于龍伯透鏡天線自身存在的一些問題使得研究難以發(fā)展，對科學(xué)的探究造成了一定的阻礙。龍伯透鏡天線由于自身的直徑相對較小，由于自身的外形參數(shù)的關(guān)系，龍伯透鏡天線是沒有辦法做到同時接收兩個相隔較遠的衛(wèi)星的信號的。在龍伯透鏡天線的不斷優(yōu)化改進的過程當中，雖然價格方面一直有不斷地更新，使得成本不斷降低，但還是難以接受。而且，龍伯透鏡天線的制造難度依然非常高，對于很多生產(chǎn)過程來說是非常具有很大的挑戰(zhàn)。龍伯透鏡天線的小尺寸的產(chǎn)品依然存在靈敏度較低的問題，很難達到商品化的生產(chǎn)程度。

3 我國對龍伯透鏡天線的研究展望以及發(fā)展前景

由于龍伯透鏡天線具有增益高、競爭效率高、制造價值高等優(yōu)點，在無線通信和衛(wèi)星通信領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。龍伯透鏡天線的主要目的是為了讓衛(wèi)星通信領(lǐng)域更好地應(yīng)用到現(xiàn)實中，打破了傳統(tǒng)透鏡天線的最初傳統(tǒng)衛(wèi)星通信效果，使衛(wèi)星通信被更好接受到實際生活當中，成就高質(zhì)量的衛(wèi)星通信效果。龍伯透鏡天線相比傳統(tǒng)透鏡天線往往具有更加強的通信的能力，對信息的傳達更加全面，更加快捷簡單。在實際衛(wèi)星通信領(lǐng)域當中，龍伯透鏡天線對適應(yīng)人類以后生活工作的能力更強。但是，現(xiàn)在由于一些龍伯透鏡天線技術(shù)方面的問題研究不夠透徹，探究力度不夠強，造成部分研究項目還有待加強，需要進一步發(fā)展，達到初期預(yù)定的效果，被衛(wèi)星通信領(lǐng)域市場所接受，被人民所接受。龍伯透鏡天線被現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究所所接受并且實行以來，不斷對其進行研究探索，也清晰地認識到其中存在的問題并嘗試解決完善。

4 結(jié)束語

通過龍伯透鏡天線的研究發(fā)展，衛(wèi)星通信行業(yè)進步前景得到提升。衛(wèi)星通信行業(yè)不僅僅是通常通信信息管理，其深遠的意義應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)、探索和加強通信科學(xué)研究的創(chuàng)造潛能，啟發(fā)創(chuàng)造性思維，發(fā)揚創(chuàng)新精神，必須把龍伯透鏡天線的研究發(fā)展通過現(xiàn)代信息技術(shù)作為透鏡天線方面的關(guān)鍵，掌握自主研究龍伯透鏡天線的能力和技能。

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