本发明涉及一种超短波测控用多频天线，用于无线电工程设备中作多功能、多点频、宽频带的测量和控制的收发天线。 目前，在超短波领域内的无线电工程设备进行遥控、遥测、测速、测距是彼此分离的，其设备应用的超短波天线亦彼此分离的，如单独的螺旋天线阵只能满足遥控发射，单独的双频短背射天线阵只能满足遥测和测速，而且一付天线要用一个天线转台和一套伺服控制系统，因此使空间飞行目标的测控设备庞大，测控台站多，设备复杂，造价昂贵，操作控制困难，安装调试费时费工，而且需要大量的操作维护人员，给实际应用带来很多不便。
本发明的任务在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种统一体制的测控设备的超短波测控用多频天线，即把分离的遥控、遥测、测速、测距等多功能、宽频带、多点频、多种型式的天线综合在一个公共天线阵面上，使用一个天线转台和一套伺服控制系统完成对空间飞行目标的全部测量和控制的任务。
本发明的任务是以如下方式完成的：它由梳状泸波器S、同轴式极化开关K、定向耦合器D、微带和差组件SD、天线阵面A、超短波单元天线T、分馈线、主馈线和旋转关节组成。在天线阵面A沿X、Y轴线或沿45°对角线对称排列8个相同的超短波单元天线T，或在天线阵面A沿X、Y轴线对称排列4个超短波单元天线T、沿45°对角线对称排列4个另一种型式的超短波单元天线T及在天线阵面A中心排列一个与45°对角线相同或不同的第三种超短波单元天线T。并且天线阵面A上任意两个或两种型式的超短波单元天线T排列间距必须大于、等于1.5工作波长（工作波长指二者之中，波长短的天线之工作波长，一般用人表示）。当在天线阵面A上排列的超短波单元天线T有子反射面时，则要以线代替面，如用十字园环代替园平面，二者有效直径相同。利用天线阵面A上沿X、Y轴线对称排列的超短波单元天线阵完成遥控指令和测距信号的发射，利用天线阵面A上沿45°对角线对称排列地超短波单元天线阵和天线阵面A中心的超短波单元天线完成对空间飞行目标的双频测速和不同速率的遥测，并完成对空间飞行目标的测距接收和角跟踪。
本发明相比现有技术具有如下优点：把分离的遥控、遥测、测速、测距等多功能、宽频带、多点频、多种型式的天线综合在一个公共天线阵面上，使用一个天线转台和一套伺服控制系统达到对空间飞行目标的统一测控目的。因此，可以使整个空间飞行目标的测控系统减少天线，减少测控台站，减少设备量，减小天线体积和降低制造成本，减少操作维护人员，使用维修方便，便于制作车载活动式超短波测控用多频天线，本发明经试用，天线增益高性能指标优良，是一种理想的超短波测控用多频天线。
以下结合附图对发明作进一步详细描述。图1是本发明天线阵面上超短波天线阵和馈电网络示意图。
图2是本发明天线阵面上超短波单元天线排列示意图。
图3是本发明以线代替面天线结构示意图。
参照附图1、附图2、附图3，本发明由梳状泸波器S、同轴式极化开关K、定向耦合器D、微带和差组件SD、天现阵面A、超短波单元天线T、分馈线、主馈线、旋转关节组成。在天线阵面A沿X、Y轴线或沿45°对角线对称排列8个相同的超短波单元天线T，或在天线阵面A沿X、Y轴线对称排列4个超短波单元天线T、沿45°对角线对称排列4个另一种型式超短波单元天线T及在天线阵面A中心排列一个与45°对角线相同或不同的超短波单元天线T。本实施例是采用在天线阵面A沿X、Y轴线对称排列四元有独立围边的带寄生螺线的准锥形螺旋天线阵TA，用于完成对空间飞行目标的遥控指令信号和测距信号的发射，要求发射功率大，频带宽、高增益、天线阵的馈电网络由分馈线、主馈线和旋转关节组成，完成对遥控指令信号和测距信号的发射传输。
实施例同时采用在天线阵面A沿45°对角线对称排列四元改进型短背射天线阵TB，在天线阵面A中心排列一元短背射天线TC，由这组天线阵对空间飞行目标进行双频测速、遥测和测距信号的接收及角跟踪。四元改进型短背射天线阵TB是相位和差式单脉冲自跟踪天线阵，要求它有高增益，以便接收远距离的微弱信号，又具有足够的差斜率，以便精确的跟踪目标。实施例中其馈源为交叉偶极子，馈电网络由八根移相馈线，两个微带和差组件SD、SD、三个定向耦合器D、三个同轴式极化开关K、三个梳状泸波器S组成。来自四元改进型短背射天线阵TB交叉偶极子馈源的八根移相馈线L分别按入微带和差组件SD的90°、0°、-90°的端口，其中来自水平偶极子的四根移相馈线L接入一个微带和差组件SD，来自垂直偶极子的四根移相馈线L接入另一微带和差组件SD，这样就分别形成两个线极化一和[ε]二差[ΔA、ΔE]的信号，此信号通过定向耦合器D形成一和[ε]二差[ΔA、ΔE]的园极化信号，再通过同轴式极化开关K形成左右旋向可变换的园极化信号，最后通过梳状泸波器S得到对发频有高隔离度的信号送入接收机J接收，整个公共天线阵面A使用一个天线转台和一套伺服控制系统来达到统一体制的测量和控制目的。
在天线阵面A上任意两个或两种型式的超短波单元线间距必须大于、等于1.5工作波长（工作波长指二者中，波长短的天线之工作波长一般用入表示）。实施例中对称排列在X、Y轴线上的四元螺旋天线阵TA间距为3.1，距天线阵面A中心单元短背射天线TC为2.2，对称排列在45°对角线上的四元改进型短背射天线阵TB间距为2.1，距天线阵面A中心单元短背射天线TC为1.5，单元螺旋天线TA和单元改进型短背射天线TB间距为1.6，这样的间距排列保证各频天线的方向图无畸变，且增益亦不降低。
在天线阵面A上排列的超短波单元天线T有子反射面时，则要以线代替面，如用十字园环代替园平面，二者有较直径相同。实施例中在天线阵面A上沿45°对角线对称排列的四元改进型短背射天线阵TB和天线阵面A中心排列的短背射天线TC其反射面用十字园环，图3a所示，代替反射园平面，图3b所示，园环反射面有效直径和园平面反射有效直径相同，其目的是减小天线的散射影响。