[發(fā)明專利]一種喇叭天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680082894.0
• 申請日: 2016-10-09
• 公開（公告）號: CN108701905B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅昕;陳一;呂廷海
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01Q19/10
• 分類號: H01Q19/10
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

本發(fā)明公開一種喇叭天線，包括：頻率選擇表面FSS，連接結(jié)構(gòu)和波導(dǎo)管；連接結(jié)構(gòu)包括第一介質(zhì)板，第二介質(zhì)板和介質(zhì)壁，第一介質(zhì)板的第一表面為表面凸起的雙曲面，第二表面與介質(zhì)壁相連，其中，兩個(gè)表面的間距為第一介質(zhì)板的厚度；介質(zhì)壁呈筒狀結(jié)構(gòu)，介質(zhì)壁的第一表面被第一介質(zhì)板覆蓋，介質(zhì)壁的第二表面被第二介質(zhì)板覆蓋，其中，這兩個(gè)表面的間距為介質(zhì)壁的高度；第二介質(zhì)板的中間位置有孔；介質(zhì)壁，第一介質(zhì)板和第二介質(zhì)板共同構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)；FSS覆蓋第一介質(zhì)板的第一表面；波導(dǎo)管的一部分插入到第二介質(zhì)板的孔中。本發(fā)明公開的喇叭天線可以降低透過FSS的光束的副瓣高度，提高天線的指向性，還具有更高的輻射效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于雙頻拋物面天線的喇叭天線。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，微波點(diǎn)到點(diǎn)通信的傳輸容量不斷增大，Eband(71-76GHz，81-86GHz)頻段的微波設(shè)備在基站回傳網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮越來越重要的作用。但是，因?yàn)镋band頻段的電磁波“雨衰”特別嚴(yán)重，所以Eband微波單跳距離通常小于3公里。為了增大Eband微波的單跳距離，降低建站成本，有一種解決方案是將Eband頻段微波設(shè)備和其他低頻微波設(shè)備組合使用，當(dāng)出現(xiàn)較大降雨時(shí)，Eband微波設(shè)備雖然無法正常工作，但是低頻微波設(shè)備依然可以正常工作。

該解決方案采用雙頻拋物面天線，結(jié)構(gòu)如圖1所示，該雙頻拋物面天線包括主反射面，副反射面，低頻饋源和高頻饋源，其中，低頻饋源和高頻饋源均為喇叭天線的一種，在應(yīng)用于其他天線結(jié)構(gòu)中時(shí)，通常被稱為喇叭饋源，兩個(gè)饋源共用一個(gè)主反射面；將頻率選擇表面(Frequency Selective Surface，F(xiàn)SS)用作副反射面，副反射面設(shè)計(jì)成雙曲面，雙曲面的虛焦點(diǎn)與主反射面的實(shí)焦點(diǎn)重合，將不同頻率的饋源分置于雙曲面的虛焦點(diǎn)和實(shí)焦點(diǎn)。副反射面對位于虛焦點(diǎn)的低頻饋源發(fā)射的電磁波是透射的，對位于實(shí)焦點(diǎn)的高頻饋源發(fā)射的電磁波是反射的，從而實(shí)現(xiàn)雙頻復(fù)用的功能。

在現(xiàn)有技術(shù)中，低頻喇叭饋源和FSS是兩個(gè)獨(dú)立的器件，存在裝配誤差大，天線增益低，波束指向偏離視軸方向的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種喇叭天線，集成了低頻喇叭饋源和FSS的功能，解決了在現(xiàn)有技術(shù)中，裝配誤差大導(dǎo)致的天線增益低，波束指向偏離視軸方向的問題。

第一方面，提供一種喇叭天線，包括：頻率選擇表面FSS，連接結(jié)構(gòu)和波導(dǎo)管，所述連接結(jié)構(gòu)，包括第一介質(zhì)板，第二介質(zhì)板和介質(zhì)壁，所述第一介質(zhì)板的第一表面為表面凸起的雙曲面，所述第一介質(zhì)板的第二表面與所述介質(zhì)壁相連，其中，所述第一介質(zhì)板的兩個(gè)表面的間距為所述第一介質(zhì)板的厚度；所述介質(zhì)壁呈筒狀結(jié)構(gòu)，所述介質(zhì)壁的第一表面被所述第一介質(zhì)板覆蓋，所述介質(zhì)壁的第二表面被所述第二介質(zhì)板覆蓋，其中，所述介質(zhì)壁的兩個(gè)表面的間距為所述介質(zhì)壁的高度，所述介質(zhì)壁的第一表面的面積不小于所述介質(zhì)壁的第二表面的面積；所述第二介質(zhì)板的中間位置有孔；所述第一介質(zhì)板，所述介質(zhì)壁和所述第二介質(zhì)板共同構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)；所述FSS覆蓋所述第一介質(zhì)板的第一表面；所述波導(dǎo)管的一部分插入到所述第二介質(zhì)板的孔中。

本發(fā)明實(shí)施例提供的喇叭天線集成了FSS和低頻喇叭饋源的功能，可以大幅降低與高頻喇叭饋源的對準(zhǔn)誤差，降低裝配難度，還具有較高的輻射效率。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述FSS的陣列排布方向與入射電磁波的極化方向成45度或135度，可以降低透過該FSS的電磁波的副瓣高度，從而降低該電磁波波束形狀的劣化程度。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一介質(zhì)板的厚度為第一頻點(diǎn)在所述第一介質(zhì)板中對應(yīng)的波長的一半，其中，所述第一頻點(diǎn)為所述FSS的透射頻段的中心頻點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例可以使透射電磁波從所述第一介質(zhì)板正面和背面的反射相互抵消，增加FSS對低頻段的透射帶寬。

結(jié)合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述波導(dǎo)管的另一部分插入到所述中空結(jié)構(gòu)中。