通信系统中共享孔径相控阵有着巨大的前景，例如，在卫星通信 （SatCom） 中希望终端设备具有更紧凑的结构和更快的波束扫描，特别是对于移动卫星通信 （SOTM） 和近地轨道卫星通信 （LEO SatCom）。对于 K/Ka 波段卫星通信，发射和接收分别需要正交圆极化 （CP）。宽带 CP 共享孔径相控阵天线是紧凑型终端的理想选择，它将发射天线和接收天线组合在同一个辐射孔径中。但为了进一步适应 K/Ka 波段卫星通信，共享孔径相控阵天线有望同时实现宽波束覆盖以及 K 波段和 Ka 波段信道之间的高隔离度。
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影响共享孔径相控阵天线性能的因素 -
共享孔径相控阵的特性与应用 -
参考文献
As shown below👇
影响共享孔径相控阵天线性能的因素
共享孔径天线仍然面临着同时实现双宽带宽、正交 CP、宽波束覆盖以及不同频率工作信道之间的高隔离度的困难。
在影响共享孔径相控阵天线性能的因素中重要的三个为：
1、阵列拓扑结构
阵列晶格的定义以多种方式影响双频相控阵的设计。最直接是对辐射性能的影响。元件在辐射面上的正确位置是避免在整个扫描范围和两个波段中出现栅瓣的主要方法。此外，阵列晶格还取决于给定辐射孔径中存在的元件数量，进而取决于实现电子束控制所需的 Rx 和 Tx 射频链的数量。
最后，元件间距对于允许集成有源芯片和实现可行的辐射元件设计也至关重要。
这可以通过采用不同的策略来确定双频相控阵的最佳拓扑结构。
2、辐射器
为了实现毫米波天线较宽的轴向比 （AR） 和阻抗带宽、紧凑的结构和宽边辐射方向图，提出了许多毫米波孔径耦合 CP 天线元件，如磁电偶极子天线、贴片天线、堆叠卷曲天线、螺旋天线。可以看出辐射器是在宽带宽和宽波束覆盖下工作的共享孔径 CP 相控阵天线的一个重要因素。
3、交叉带元件之间相互耦合的处理
在共享孔径阵列中，交叉带元件之间的相互耦合使得 CP 的实现成为一个多辐射器问题，这在目前很少研究。在共享孔径阵列设计中，交叉带辐射器之间互耦合的处理通常有两种方式，一种是抑制耦合，另一种是利用耦合。
共享孔径相控阵的特性与应用
共享孔径相控阵的特点
- 多功能集成
共享孔径相控阵能够同时实现雷达、电子战和通信等多种功能，提高了系统的整体性能和灵活性。 - 高分辨率
通过精确控制波束的指向和形状，共享孔径相控阵能够实现高分辨率的雷达探测和通信传输。 - 快速扫描
相控阵技术使得波束能够迅速改变指向，从而实现对目标的快速扫描和跟踪。 - 抗干扰能力强
共享孔径相控阵采用先进的波束形成技术，能够灵活控制波束指向，增强期望信号并抑制干扰信号。
共享孔径相控阵的应用
共享孔径相控阵在多个领域具有广泛的应用前景，包括但不限于：
- 雷达系统
用于目标探测、跟踪和识别等任务，提高雷达系统的探测性能和抗干扰能力。 - 通信系统
实现高速、可靠的无线通信传输，提高通信系统的容量和覆盖范围。 - 电子战系统
用于干扰和破坏敌方电子设备的正常工作，保护己方电子设备的安全。
[1] R. S. Hao, J. F. Zhang, S. C. Jin, D. G. Liu, T. J. Li and Y. J. Cheng, "K-/Ka-Band Shared-Aperture Phased Array With Wide Bandwidth and Wide Beam Coverage for LEO Satellite Communication," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 71, no. 1, pp. 672-680, Jan. 2023, doi: 10.1109/TAP.2022.3222091.
[2] H. Wang, S. -W. Qu and Y. Liu, "Planar Shared-Aperture Phased Array Antenna Based on Radiation Structure Reuse," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 23, no. 12, pp. 4263-4267, Dec. 2024, doi: 10.1109/LAWP.2024.3441728.
