[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于2.5-3.8GHz波段通信覆蓋的龍伯透鏡天線

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011313686.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112216984A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚澤超;王宏慶;姚丹;胡盛開;姜文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇晨創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;H01Q13/02;H01Q19/06;H01Q21/20
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現(xiàn)艷

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于2.5?3.8GHz波段通信覆蓋的龍伯透鏡天線，包括龍伯透鏡球和用于實(shí)現(xiàn)波束控制與掃描能力的饋源陣列，所述的饋源陣列沿龍伯透鏡球的外圍均勻排列，龍伯透鏡球采用分層結(jié)構(gòu)，其外層采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，通過優(yōu)化龍伯透鏡球每層結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)與厚度，來調(diào)整龍伯透鏡球?qū)︷佋搓嚵胁ㄊ膮R聚效果，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)喇叭饋源在2.5?3.8GHz兩個(gè)交叉極化端口駐波比均小于1.5，饋源端口之間的隔離度大于30dB，并且，加上龍伯透鏡球后，通過龍伯透鏡球的波束寬度與饋源的波束寬度相比明顯變窄，因此，本發(fā)明有更高增益、更大工作帶寬以及更好多波束覆蓋能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于2.5-3.8GHz波段通信覆蓋的龍伯透鏡天線。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的快速發(fā)展，對地面站天線提出了很多新的更為嚴(yán)格的要求。例如需要寬頻帶、高增益、多波束以及寬掃描角的特性。此外，隨著數(shù)字衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)的發(fā)展，使得一線多星的需求迫在眉睫。在傳統(tǒng)衛(wèi)星通信中多采用拋物面天線來制作地面站高增益天線，但隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的升級，尤其是在移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的“動(dòng)中通”技術(shù)方面，拋物面天線的缺點(diǎn)逐漸暴露出來，例如拋物面天線的焦點(diǎn)位置是惟一的，饋源位置的稍微變動(dòng)就會(huì)使得天線性能發(fā)生很大的變化。這就決定了每個(gè)拋物面天線只能與一顆衛(wèi)星進(jìn)行收發(fā)通信。在需要多顆衛(wèi)星通信的情況下，其就需要多個(gè)拋物面天線，占據(jù)空間很大，成本也會(huì)相應(yīng)提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有更高增益、更大工作帶寬、更好多波束覆蓋能力并應(yīng)用于2.5-3.8GHz波段的龍伯透鏡天線。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于2.5-3.8GHz波段通信覆蓋的龍伯透鏡天線，包括龍伯透鏡球和用于實(shí)現(xiàn)波束控制與掃描能力的饋源陣列，所述的饋源陣列沿龍伯透鏡球的外圍均勻排列，龍伯透鏡球采用分層結(jié)構(gòu)，其外層采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝，通過優(yōu)化龍伯透鏡球每層結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)與厚度，來調(diào)整龍伯透鏡球?qū)︷佋搓嚵胁ㄊ膮R聚效果。

進(jìn)一步的，所述龍伯透鏡球每層結(jié)構(gòu)的材料包括包括但不僅限于聚四氟乙烯、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂和泡沫摻雜物中的任意一種，其中，所述的泡沫摻雜物是在泡沫中添加高介電常數(shù)的材料，以在混合后得到所需介電常數(shù)的混合物。

進(jìn)一步的，通過控制饋源陣列與龍伯透鏡球的間距，可以改善系統(tǒng)增益；通過控制喇叭饋源間的角度，可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)波束的覆蓋范圍。

進(jìn)一步的，所述饋源陣列由N組沿龍伯透鏡球的外圍均勻分布的喇叭饋源組成，每一組喇叭饋源均包括方形波導(dǎo)、方形喇叭以及安裝在方形波導(dǎo)上并相互垂直的兩個(gè)同軸饋電端口，方形波導(dǎo)和方形喇叭的內(nèi)腔相連通，方形波導(dǎo)與方形喇叭兩者的內(nèi)部共同設(shè)置有四個(gè)脊結(jié)構(gòu)，兩個(gè)同軸饋電端口的內(nèi)芯分別延伸至方形波導(dǎo)內(nèi)并與對應(yīng)的脊結(jié)構(gòu)相連接。

進(jìn)一步的，兩個(gè)同軸饋電端口分別安裝在方形波導(dǎo)的兩個(gè)側(cè)面，兩者在空間上垂直設(shè)置，且兩個(gè)同軸饋電端口距離方形波導(dǎo)面的長度不同，以實(shí)現(xiàn)交叉極化和提高端口隔離度。

進(jìn)一步的，所述喇叭饋源為同軸饋電，其特征阻抗為50歐姆。

進(jìn)一步的，所述龍伯透鏡球?yàn)閳A球形或半球形。

進(jìn)一步的，所述環(huán)氧樹脂的厚度為1-2mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)喇叭饋源在2.5-3.8GHz兩個(gè)交叉極化端口駐波比均小于1.5，饋源端口之間的隔離度大于30dB，并且，加上龍伯透鏡球后，通過龍伯透鏡球的波束寬度與饋源的波束寬度相比明顯變窄，因此，本發(fā)明有更高增益、更大工作帶寬以及更好多波束覆蓋能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種應(yīng)用于2.5-3.8GHz波段通信覆蓋的龍伯透鏡天線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中單個(gè)喇叭饋源的結(jié)構(gòu)視角圖；