[發明專利]雙頻帶拋物面反射器微波天線系統

有效

• 申請號: 201780045829.5
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN109478725B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: C·米切爾森;D·J·科爾;C·比安科托;L·比賽特
• 申請（專利權）人: 康普技術有限責任公司
• 主分類號: H01Q15/16
• 分類號: H01Q15/16;H01Q21/24
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 周衡威

微波天線系統包括拋物面反射器天線和雙頻帶饋送組件。雙頻帶饋送組件包括同軸波導結構和子反射器。同軸波導結構包括中心波導和周向圍繞中心波導的外波導。子反射器安裝成靠近同軸波導結構的遠端。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年9月23日提交的美國臨時專利申請序列No.62/398,598的優先權，其全部內容通過引用并入本文，如同其全部內容被闡述一樣。

背景技術

本發明一般而言涉及微波通信，并且更具體地，涉及用在微波通信系統中的天線系統。

微波傳輸是指信息或能量通過電磁波的傳輸，該電磁波的波長以厘米為單位測量。這些電磁波被稱為微波。無線電頻譜的“微波”部分的范圍跨越大約1.0GHz至大約300GHz的頻帶。這些頻率與大約30厘米至0.1厘米范圍內的波長對應。

微波通信系統可以用于點到點通信，因為電磁波的小波長可以允許相對小尺寸的天線將電磁波引導到窄波束中，窄波束可以直接指向接收天線。這種形成窄天線波束的能力可以允許附近的微波通信裝備使用相同的頻率而不會像低頻電磁波系統那樣彼此干擾。此外，微波的高頻率可以給予微波頻帶相對大的容量來攜帶信息，因為微波頻帶的帶寬大約是處于低于微波頻帶的頻率的整個無線電頻譜的帶寬的三十倍。但是，微波通信系統限于視線傳播，因為電磁波不能以較低頻的無線電波所能夠的方式繞過山丘、山脈、結構或其它障礙物。

拋物面反射器天線常常用于發送和接收微波信號。圖1是使用拋物面反射器天線的常規微波天線系統10的部分分解后透視圖。如圖1中所示，天線系統10包括拋物面反射器天線20、饋送組件30和轂(hub)50。拋物面反射器天線20可以包括例如由金屬形成或具有金屬內表面的碟形結構(圖1中看不到天線20的內金屬表面)。轂50可以用于將拋物面反射器天線20安裝在安裝結構(未示出)(諸如桿、天線塔、建筑物等)上。轂50可以通過例如安裝螺釘安裝在拋物面反射器天線20的后表面上。轂50可以包括轂適配器52。過渡元件54可以被接納在轂適配器52內。過渡元件54可以被設計為高效地將從例如無線電裝置(未示出)接收的RF信號發射到饋送組件30中。過渡元件54可以包括例如對于具體頻帶阻抗匹配的矩形到圓形波導過渡件。

開口或孔22設置在碟形天線20的中部(底部)。轂適配器52可以被接納在這個孔22內。過渡元件54包括接納饋送組件30的孔56。饋送組件30可以包括例如圓形波導32和子反射器40。圓形波導32可以具有管狀形狀并且可以由金屬(諸如例如鋁)形成。當饋送組件30安裝在轂適配器52中并且轂適配器52被接納在孔22內時，圓形波導32的基部可以靠近孔22，并且圓形波導32的遠端和子反射器40可以位于拋物面反射器天線20的內部。低損耗介電塊34可以插入圓形波導32的遠端。低損耗介電塊34的遠端可以具有例如階梯狀的大致錐形形狀。子反射器40可以安裝在介電塊34的遠端上。在一些情況下，子反射器40可以是在介電塊34的表面上噴涂、刷涂、電鍍或以其它方式形成的金屬層。在其它情況下，子反射器40可以包括附接到介電塊34的分離元件。子反射器40通常由金屬制成并且定位在拋物面反射器天線20的焦點處。子反射器40被設計為將從圓形波導32發射的微波能量反射到拋物面反射器天線20的內部，并將入射在拋物面反射器天線20上的微波能量反射并聚焦到圓形波導32的遠端。

已經提供了在多個頻帶中操作的微波天線系統。例如，由Hickory,NorthCarolina的CommScope公司出售的微波天線系統在兩個分離的微波頻帶中操作。這些天線包括多個波導饋源(feed)，每個波導饋源直接照射拋物面反射器天線。已經提出了其它雙頻帶設計，其中第一饋源直接照射拋物面反射器天線，第二饋源經由子反射器照射拋物面反射器天線。美國專利No.6,137,449還公開了包括同軸波導結構的雙頻帶反射器天線設計。

發明內容

根據本發明的實施例，提供了微波天線系統，其包括拋物面反射器天線和雙頻帶饋送組件，該雙頻帶饋送組件包括同軸波導結構和子反射器。同軸波導結構包括中心波導和周向圍繞中心波導的外波導。子反射器安裝成靠近同軸波導結構的遠端。