[發(fā)明專利]具有直接波導(dǎo)接入的平面天線系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680042523.6
• 申請(qǐng)日: 2006-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN101310413A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 愛德華多·莫塔克魯茲;朱利安·薩拉茲恩;揚(yáng)·馬赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 布蓋斯電信公司
• 主分類號(hào): H01Q21/06
• 分類號(hào): H01Q21/06;H01Q13/20
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 余朦;王艷春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信天線，具體涉及用于赫茲波束的天線(HF 天線)。

更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及由波導(dǎo)供電的用于赫茲波束的平面天線。

背景技術(shù)

碟形衛(wèi)星天線通常用于赫茲波束。矩形波導(dǎo)通常連接到置于碟形 衛(wèi)星天線的后部的殼體，以產(chǎn)生接入天線的電磁波。圖1a以圖解方式 示出了連接到波導(dǎo)G的碟形衛(wèi)星天線1。

對(duì)于等效的表面面積而言，平面天線與碟形衛(wèi)星天線同樣有效。 平面天線的特點(diǎn)還在于其緊湊體積和較低的風(fēng)阻(特別是由于它們特 別薄)，并且由此相對(duì)于碟形衛(wèi)星天線更為優(yōu)選。

用于平面天線的已有技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其適用于同軸連接，例 如3.5mm型的SMA。如圖1b中以圖解方式示出的那樣，由此能夠?qū)? 配備有同軸連接器的平面天線2通過同軸-波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器TGC連接到波 導(dǎo)G。

傳統(tǒng)上以及如圖2所示，平面天線2包括集成在天線的電介質(zhì)基 板內(nèi)的輻射元件網(wǎng)絡(luò)。

更準(zhǔn)確地說，天線2包括一組彼此平行的線性子網(wǎng)絡(luò)a₁-a₄，其中 每個(gè)線性子網(wǎng)絡(luò)a₁-a₄由一組輻射元件3組成。每個(gè)輻射元件通常由方 形導(dǎo)電表面組成，該方形導(dǎo)電表面的一個(gè)角連接到子網(wǎng)絡(luò)的電源線 b₁-b₄(通常微帶形式)。

圖2更具體地示出了經(jīng)由同軸-波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器TGC與波導(dǎo)相連的平 面天線2的電源的一個(gè)實(shí)施方案。為此，經(jīng)由同軸-波導(dǎo)轉(zhuǎn)接器TGC 而由波導(dǎo)供電的電源線L(通常為微帶線)相對(duì)于線性子網(wǎng)絡(luò)a₁-a₄橫 向安裝。該電源線L由此為子網(wǎng)絡(luò)的電源線供電，從而為全部子網(wǎng)絡(luò) 的輻射元件供電。

然而，圖2的技術(shù)方案不會(huì)完全令人滿意。

事實(shí)上，同軸連接比較脆弱，并且對(duì)電流截面(coupes?galvaniques) 敏感。此外，微帶電源線L具有較大的線性損耗，其通常大于波導(dǎo)的 損耗。

現(xiàn)有技術(shù)，例如美國專利US6509874，公開了在接地平面中與每 個(gè)子網(wǎng)絡(luò)電源線相對(duì)的位置增加狹縫，并且相對(duì)于接地平面安裝在金 屬本體的表面上制作的通道形式的波導(dǎo)，以使得所述波導(dǎo)垂直于子網(wǎng) 絡(luò)延伸。由此，通過狹縫而在所述波導(dǎo)和每個(gè)子網(wǎng)絡(luò)電源線之間產(chǎn)生 電磁耦合。

然而，利用這種正交設(shè)置，以相反的相位(每180°)給子網(wǎng)絡(luò)供 電。因此需要用于補(bǔ)償+/-180°相位偏差的裝置。

文獻(xiàn)US6509874示出了(尤其與圖3b相比)具有相反相位的狹 縫的子網(wǎng)絡(luò)電源，以及通過將輻射元件的行沿著電源線移動(dòng)+/-180°電 氣長度而實(shí)現(xiàn)的相位校正。

文獻(xiàn)US?6313807中提出相位校正的另一種方案，其中包括經(jīng)由 波導(dǎo)的一側(cè)或其他側(cè)而給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)供電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種平板HF天線，其不存在與同軸波導(dǎo) 轉(zhuǎn)接器的使用有關(guān)的缺陷，并且允許對(duì)相同子網(wǎng)絡(luò)中的所有輻射元件 進(jìn)行等相位供電。

為此，本發(fā)明提供一種平面天線系統(tǒng)，其包括位于基板的表面上 的至少一個(gè)輻射元件子網(wǎng)絡(luò)，所述基板疊置于接地平面上，其中每個(gè) 所述子網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)輻射元件組成，其中，所述輻射元件能夠由與所述 輻射元件相連的子網(wǎng)絡(luò)電源線供電，在與每個(gè)所述子網(wǎng)絡(luò)電源線相對(duì) 的接地平面中加工狹縫，所述平面天線系統(tǒng)還包括能量傳輸線，所述 能量傳輸線相對(duì)于所述接地平面定位，以便通過所述狹縫而在所述能 量傳輸線與每個(gè)所述子網(wǎng)絡(luò)電源線之間產(chǎn)生電磁耦合，其中所述平面 天線系統(tǒng)的特征在于，所述能量傳輸線被安裝為使其相對(duì)于所述子網(wǎng) 絡(luò)電源線傾斜地延伸。

所述系統(tǒng)的優(yōu)選而非限定的方面包括：

-所述能量傳輸線為矩形波導(dǎo)，所述矩形波導(dǎo)的一個(gè)面與所述接 地平面接觸，并且在所述波導(dǎo)的所述面中加工波輻射狹縫，以使得所 述接地平面中的狹縫與所述波導(dǎo)的狹縫相疊置；

-所述能量傳輸線為具有U形橫截面的波導(dǎo)，并且所述波導(dǎo)被安 裝為使得所述接地平面封閉波導(dǎo)空間；

-所述能量傳輸線為三平板線(ligne?triplaque)，所述三平板線 包括夾在兩個(gè)三平板線接地平面之間的導(dǎo)線，其中在與所述接地平面 相接觸的三平板線接地平面中加工波輻射狹縫，以使得所述接地平面 的狹縫和所述三平板線的狹縫相疊置；