[發明專利]能夠在多個頻率下操作的交錯天線陣列

有效

• 申請號: 201880088384.3
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN111788742B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 瑞安·G·夸福特
• 申請（專利權）人: HRL實驗室有限責任公司
• 主分類號: H01Q21/24
• 分類號: H01Q21/24
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 龔偉;王玉瑾

電子可操縱天線的交錯陣列能夠從單個孔徑在不同頻率下同時操作和/或獨立地進行波束掃描。天線系統可以包括多個電子可操縱天線，其被配置成能夠在不同頻率下操作，每個天線包括發射表面波的饋電器和連接到所述饋電器的表面波波導。能夠在不同頻率下操作的天線的所述表面波波導可以彼此交錯。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年2月6日提交的美國申請No.62/627,140的權益，該美國申請的公開內容通過整體引用合并于此。

技術領域

本公開總體上涉及天線，特別是電子可操縱天線。更具體地，本公開的某些實施例可以涉及能夠從單個孔徑在不同的頻率下同時操作和/或獨立地進行波束掃描的電子可操縱天線的交錯陣列。

背景技術

在需要多個天線但空間非常有限的應用中，提供多個天線來處理多個任務變得困難。例如，兩個主要的衛星頻帶被用于移動互聯網，例如連接到商用飛機。這些網絡在Ku波段和Ka波段操作，但是每個飛行器只能選擇一個波段。這種選擇可以限制吞吐量，并且還可以限制飛行器可以在全球運行的位置?？梢钥紤]為多個天線使用多個孔徑。然而，可用的天線安裝空間可能是有限的。因此，可能期望具有多個天線的天線系統在不同頻率下操作同時共享公共天線孔徑。

提出了許多寬帶陣列設計：

1.Ruey-Shi Chu等人，“Multiband phased-array antenna with interleavedtapered-elements and waveguide radiators(具有交錯錐形元件和波導輻射器的多波段相控陣天線)”，IEEE天線和傳播學會國際研討會，1996年文摘,巴爾的摩,MD，美國，1996，第1616-1619頁，第3卷。

2.美國專利No.5,557,291，名稱為“Multiband,phased-array antenna withinterleaved tapered-element and waveguide radiators(具有交錯錐形元件和波導輻射器的多頻帶相控陣天線)”；

3.D.H.Roper,W.E.Babiec和D.D.Hannan，“WGS phased arrays support nextgeneration DoD SATCOM capability(WGS相控陣支持下一代DoD SATCOM能力)”，IEEE相控陣系統與技術國際研討會，2003年，第82-87頁。

期望具有一種裝置和方法，考慮到上面討論的一些問題，以及其他可能的問題。

發明內容

本公開的特征和優點將從以下應結合附圖閱讀的詳細描述，以及從附于詳細描述末尾的權利要求中更容易地理解和明白。

根據本公開的一些實施例，天線系統可以包括被配置為能夠在不同頻率下操作的多個電子可操縱天線，每個天線包括：被布置為用于發射表面波的饋電器，以及連接到所述饋電器的表面波波導。在不同的頻率下可操作的天線的表面波波導可以彼此交錯。

在本發明的特定實施例中，所述多個電子可操縱天線可以包括：配置成在第一頻率下操作的第一天線，所述第一天線包括第一波導；以及配置成以與所述第一頻率不同的第二頻率操作的第二天線，所述第二天線包括第二波導，其中，所述第一天線的所述第一波導和所述第二天線的所述第二波導可以彼此交錯。所述第一天線的所述第一波導和所述第二天線的所述第二波導可以設置成彼此交替。

在本公開的各個實施例中，所述第一天線和所述第二天線可以被配置為能夠分別以所述第一頻率和所述第二頻率同時操作。所述第一天線和所述第二天線可以安裝在單個孔徑中。

根據本公開的特定實施例，所述第一波導可以包括第一阻抗元件和第一調諧元件，一個所述第一調諧元件連接在所述第一阻抗元件之間。所述第二波導可以包括第二阻抗元件和第二調諧元件，一個所述第二調諧元件連接在所述第二阻抗元件之間。