多波束天线综述
多波束天线(MBA———Multiple Beam Antenna)由于其能够高增益地覆盖较大的地面区域而且又能根据需要调整波束形状而得到深入研究和广泛于卫星通信系统。能够同时产生多个子波束
(点波束),从而覆盖地面上所关心的区域的天线系统
:固定区域点波束覆盖
多波束天线是,根据不同的通,非固定区域点波
而
信需要,子波束和总波束的关系大致可分为几种情况束覆盖和赋形束覆盖。在其他地方增益很低，
多波束天线与传统天线不同，
它只在指定的区域有较高的增益值，
所以能减少覆盖区域外地面站对多波束系统造成的干扰，提高系统的
频谱利用率和信道容量，提供有效全辐射功率和接收系统品质因素站终端设备得到简化和降低成本。
G/T值，并使卫星地面
另一方面，由于地球的曲率，卫星覆盖下的区域到达卫星
这就引起了远近效应的问
而这恰恰是多
的路径并不相等，星下点路径最短，远离星下点的区域路径较远，
题对于通信卫星系统而言，等通量覆盖是保证系统性能稳定的关键因素之一波束天线的优势
因为多波束天线是通过几个高增益的窄波束合成一个等效的高增益宽波
束，所以可以通过调整每个波束的增益大小，实现对地面的等通量覆盖。
(1)固定区域点波束覆盖：
固定区域点波束覆盖是指所有的点波束彼此独立地照射地面上不同的固定区域束则覆盖有关国家和地区
,这种点波束方式往往用于同步卫星通信系统
,总的波
,近年来也应用于同步
卫星通信系统,称为所谓“凝视天线”。这种系统,当卫星移动时,天线始终照射着某一固定区域并保持波束覆盖图不变
,直到该区域边缘的仰角小于最小仰角。
(2)赋形束覆盖
赋形束覆盖是指点波束在地面上相互迭加束,这种方式也往往用于同步卫星通信系统
,得到的辐射方向图形成所需要的图形─赋形.赋形束的概念在二十多年前就提出来了
(后者可以看成多波束天线
,其天线).任何形
,而
由反射面和单个馈元或由少量的馈元组成的馈元阵组成状的方向图都可以通过设计反射面的形状
,在光学口面产生所需的振幅和相位分布来实现
反射面的形状的设计,可用几何光学或物理光学方法.这样得到的天线称为赋形天线
[6].
.图2给出
了采用口面综合设计的赋形反射面天线所得到的覆盖美国大陆的方向图
（美国）
日本地图全貌
实现方向图调整,得到赋形束的另一方法是调整
MBA的馈元阵各辐射元激励的相位和振幅
Ku波段覆盖日本全境的赋形方
[给出了日本电报电话公司研制的多波段卫星通信天线系统向图。
（(3)非固定区域点波束覆盖
非固定区域点波束覆盖是指所有点波束在区域,但覆盖区域随卫星的运动而移动用这种卫星通信系统
3dB处彼此相互连接,总波束覆盖一定面积的
(低,中轨)卫星通信系统.使
)从一个点波.图4给出了37
.这种方式往往用于非同步
,当地面终端由于卫星的运动(和由于地面终端本身的运动
,通信不会受到影响
束下移动到另一个点波束下时个点波束覆盖的示意图
,由于采用了波束切换技术
,美国的Odyssey,欧洲航天局的
.
MAGSS-14移动卫星通信系统就是采
用这种37束的点波束覆盖
MBA有三种基本类型:反射式MBA,透射式MBA和直接辐射相控阵射式MBA和透射式MBA重量较轻,结构简单,设计技术比较成熟
MBA.一般来说,反
;相
,因而最先得到广泛应用
多波束天线
