[發明專利]反射器天線

無效

• 申請號: 01118022.6
• 申請日: 2001-05-15
• 公開（公告）號: CN1385927A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: 開路斯·巴帝文也
• 申請（專利權）人: 威富天線股份有限公司
• 主分類號: H01Q19/19
• 分類號: H01Q19/19
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

本發明是關于一種反射器天線，尤指一種可應用于通信系統及衛星電視的反射器天線。

多反射天線(multi-mirror?antenna)，尤其是雙反射器多波束掃瞄天線，能提供較雙反射器單波束天線更高的效能，是早已為大眾所知。而對于在單一平面上掃瞄或形成多波束波型，則是利用環狀反射器天線(toroidal-reflector?antenna)。而所謂的Tore是環繞軸線呈曲線狀旋轉的主體，且不具有軸對稱特性。舉例而言，在多波束天線中，其主反射器的每一波束皆具有相位差，該相位差則是藉由一次反射器(subreflector)加以補償(參見美國專利號3,922,682,25.11.1975；日本專利號57-178402，H01Q19/19，02.11.1982.)，而次反射器的形狀與其設置位置是與饋電元件相同，皆相對于主反射器天線的軸向對稱設置。此類天線具有兩種缺點：1.因每個饋電元件僅發射一部分主反射器天線的信號，故天線的效率不高。2.由于各反射器是重疊設置，故無法形成兩相鄰波束。其中第二種缺點已經由一具有雙共焦環形反射器的雙反射器天線所克服(參見美國專利號3,828,352，06.08.1974；日本專利號5-3762，H01Q19-19，16.03.1985)，此種天線的饋電元件所設置的位置也是相對于主反射器天線的軸線呈對稱性地設置，各饋電元件的軸向是皆指向主反射器天線的軸線，又各饋電元件是僅發射一部分主反射器天線的信號。根據前述原因再加上此種天線并無法完全做到相位差的補償，故無法提供足夠高的效率。

而另一種多波束天線其中的主反射器的形狀，是依據給定的波束數目所得到最小相位差而決定的(參見美國專利號4,603,334，29.07.1986)，此種天線的缺點的是在于主反射器的外形極為復雜(于兩平面上具有可變化的曲率)。

另一種已知的雙反射器雙共焦天線(double-reflector?bifocalantenna)，其主反射器具有一碟狀面(參見蘇聯專利號1181020，H01Q19/18，30.03.1984.)，而決定次反射器形狀的選擇條件，則是以如何使兩互相對稱的波束無相位差為考量。其饋電元件則是對稱地設置在該天線的焦點，各饋電元件的軸線則是指向其最大波型方向，而于次反射器反射回來后再進入主反射器的中心部份。此種天線的反射器可完全發射出信號，因此若精確地將饋電元件設置在焦點處，可得到較高的效率。此種天線其缺點在于其波束數目少，且天線的使用范圍角度狹小。隨著焦點的逐漸分開，分布于焦點上的饋電元件也是如此，因而各束波彼此之間的角間距(angular?spacing)也隨之增加；然而，因場振幅(field?amplitude)(又稱振幅差，amplitude?aberrations)的不規則分布，該主反射器的效率隨之下降。若將饋電元件分布在焦點之間，則效率將因振幅差及相位差而下降。

而與本發明最為近似的反射器天線于此一刊物中是有揭露出：Shishlov?A.V.，Shitikov?A.M.，Multi-beam?offset?reflector?antennat?with?widefield?of?view?in?one?plane，Proc.27?Sci.Conf.on?Antenna?theory?andtechnology，Moscow，1994，P.227-230。此類天線包含有一具拋物曲面的主反射器，多個次反射器及一個可移動式饋電元件或多個固定式饋電元件。決定各次反射器表面形狀的條件，是為如何對兩固定方向的波束形成一平面波前。關于反射器外觀及饋電元件設置位置，是以避免互相遮蔽為主，意即于天線中采用補償設計。而如何訂定各次反射器其自由參數，是基于如何得到最大效率值此一目標而設定。此種天線的缺點仍是在于其使用角度過于狹窄。

因此本發明的主要目的在于提供一種反射器天線，用以增廣天線的使用角度，以克服上述缺點。

為達成前述的目的，本發明所提出的多焦點式反射器天線，包含有：

一具凹形曲面狀主反射器，一包含至少有一饋電元件的饋電裝置，以及至少一凸形弧狀曲面的次反射器，其中該主反射器及饋電元件，是相對于該次反射器設置在同一側。且該次反射器的表面形狀是根據下列方程式決定：

f(z)＝Pm(x，y)

其中Pm(x，y)是為功率m的二維多項式；f(z)＝Pm(x，0)則是次反射器的生成函數(generatrix)；x，y，z則是代表笛卡兒座標(Cartesiancoordinate)。