专利名称：多频天线馈线的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在至少两个独立频带中提供信号的同时接收和/或发射的多频天线。本发明还涉及在一条单一的天线馈线中发射和/或接收多个频带的装置和方法。
背景技术：
如申请人的美国专利No.5619173中所公开的，在能够与卫星通信的低噪声模块(LNB)中使用的现有天线馈线允许通过一条单一的频带进行通信。虽然所公开的LNB工作良好，然而，它局限于一条单一的连续频带。
目前引起兴趣的一种卫星系统是Astra返回信道系统(Astra ReturnChannel System(ARCS))。该系统涉及在现有的Ku波段频率(10.7-12.75GHz)以水平和垂直两种线性极化从Astra卫星系统接收，而在Ka波段(29.5-30GHz)以单一的线性极化发回到卫星。虽然Astra系统在Ku波段接收和在Ka波段发射，希望提供一种对于两个波段中的接收，两个波段中的发射或在Ku波段发射和在Ka波段接收同样良好工作的系统。全世界的其它双向卫星通信系统正在提出与Astra系统不同的频带，比如在例如20GHz的一条频带接收，在例如30GHz的不同频带发射。对于使用一个单一的抛物面天线在间隔很宽的独立频带中的发射或接收，两个波段的抛物面天线馈线必须共享同一个焦点。到目前为止，已利用同轴波导结构并通过利用正交波导探头激励同轴波导部分实现了这一目的(参见美国专利No.5463407)。然而，它具有在同轴波导中建立不均匀场的缺陷，降低了探头间的隔离并增加了探头损耗。探头的正交定向使其很难将两种极化馈送到对接收信号进行后续处理的同一个电路板。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种消除或减轻至少上述缺陷之一的多频天线馈线。
本发明的另一个目的是提供一种装入到一个单一单元中的多频天线馈线，该单一的单元组合至少两个波导，以便在至少两个独立频带中提供信号的同时接收和/或发射。
这是通过由共享同一个中轴的至少两个波导，还作为外部同轴波导的中心导体的中心常规波导形成一个波导系统并从正交的非环形侧馈线向外部同轴波导馈电以便在外部同轴波导中建立均匀场实现的。调节馈线以使每个频带的相位中心位于同一个抛物面天线的馈线中的同一点。
根据本发明的第一方面，这是通过提供具有在第一频带工作的第一中心波导，和基本与中心波导同轴并在第二频带工作的至少一个外部波导的单一天线馈线结构实现的，由所述波导中设置的激励装置激励所述第一波导，由来自与外部波导的纵轴正交设置的非环形波导的辐射激励所述第二波导，以便在所述至少一个外部同轴波导中建立均匀场。
最好是，所述天线馈线包括两个波导，一个第一中心环形波导和与所述内部中心波导同轴的一个直径更大的第二外部环形波导。最好是，第一频带的频率高于第二频带的频率。作为替换，当绝缘地加载中心波导时，第一频带较低。作为替换，内部波导为方形截面，外部波导为方形截面并与内部波导同轴。由中心环形波导和与内部环形波导同轴的外部方形波导提供另一种排列，或反之亦然。内部和外部波导结构具有能够支持两个正交极化的截面。例如，它们可以是椭圆截面并同轴。
最好是在内部和外部波导结构之间设置一个低通滤波器，以改善所述第一和所述第二频带之间的信号隔离。最好是由从内部同轴波导竖起的多个隔开的脊形部分提供所述低通滤波器。
为方便起见，有四个隔开的脊形部分。这四个脊形部分最好是围绕与波导轴正交的平面成对地对称排列。
激励装置最好是设置在中心波导中的探头。作为替换，从隙缝辐射器，接插辐射器，偶极子，有线环路激励探头中选择激励装置，并设置在中心波导中。
最好是由所述探头对所述中心波导馈电，并在所述探头后面具有一个用于提供单极化系统的短路电路。作为替换，所述中心波导有两个由隔离条隔离的分开的探头，和一个在所述波导的端部用于提供双极化系统的扭曲板。也可以利用所述内部波导中的两个正交探头提供双极化系统。
最好是，最外层波导偶合到至少一个矩形波导，以便在同轴波导中定义一个矩形开口。为方便起见，利用在探头后面四分之一波长的标称距离具有短路电路的常规探头实现矩形波导中建立的场，以使矩形开口馈线在第二外部同轴波导中建立均匀场。为方便起见，使用两个矩形馈线部分。一个用于水平极化信号，一个用于垂直极化信号，所述馈线设置在与波导轴平行的同一个平面中。
作为替换，可将椭圆波导偶合到所述第二外部波导，代替矩形波导，并与所述第二波导在所述外部波导的壁中定义一个椭圆开口。可使用在正交方向定向的两个椭圆馈线部分，一个用于水平信号，一个用于垂直信号。作为替换，椭圆馈线部分可以排成一行。
作为进一步的替换，可利用环形向矩形或环形向椭圆的转换在侧馈线中使用环形波导，以便在外部同轴波导的壁中装入对应的矩形或椭圆开口。
最好是，每个侧波导具有设置在其中的调整柱，以改善侧馈线波导与外部同轴波导之间的匹配。
为方便起见，该调整柱或每个调整柱铸造到侧馈线波导中。作为替换，调整柱是独立的并可相对侧馈线波导调节，以改善匹配。最好是通过可相对侧馈线波导调节的调整螺钉来提供独立的调整柱。
内部中心波导最好包括用于波束整形的介质透镜，以便与抛物面天线匹配。作为替换，可将小型馈电喇叭或其它类型的介质透镜与中心波导一起使用以代替介质透镜。
外部同轴波导最好敞开成为喇叭型馈线，以便照射同一个抛物面天线。对喇叭/馈线定位，以便每个频带的焦点在同一个抛物面天线的馈线中的同一点。作为替换，可以用申请人的待审公开专利申请No.WO99/63624中公开的交叉馈线代替该喇叭。为方便起见，喇叭可以是直边的锥形或波纹状的锥形。
当天线馈线包括同轴的波导时，最好是在外部波导中设置隔离条，并在内部波导的两个侧面上和与两个矩形波导正交的平面中连接在内部中心波导的外表面与外部同轴波导的内表面之间。可使用一个单独的隔离条，或者可使用彼此邻接的两个隔离条或一个隔离板。隔离条/板作为每个矩形馈线的短路电路，并在两条馈线之间提供隔离。
有利的是，将扭曲板设置在同轴波导的背面并在中心波导的每一侧延伸。扭曲板与隔离条成45度角定向并可采用任何适当的扭曲板形状，例如本申请人的公开国际专利申请No.WO96/28857和WO96/37041中公开的形状，即直前缘，阶梯前缘或板与锥形波导的组合。可使用如申请人的待审申请公开W092/22938中公开的锥形波导。可通过在外部波导的内表面上提供铸造的阶梯部分来提供锥形波导，所述的阶梯部分在装配到天线馈线结构中的所述外部同轴波导时向所述内部同轴波导会聚。
为方便起见，将两个阶梯部分铸造在所述外部波导中。
还可以理解，矩形波导可在正交平面中馈送到同轴波导，从而避免了对扭曲板和隔离条的需求，但使两种极化与电路板的连接更加困难。
最好是，将所述内部同轴波导管压入配合到所述外部管中。最好是在压入配合前用导电弹性物涂覆内部管的前端，以使所述内部管与在波导组件的端部铸造的基座之间的任何缝隙最小。为方便起见，所述导电弹性物是涂到内部同轴波导管的端部的填料。
可使用装有三个或更多波导的波导系统，所有波导与中心波导同轴。中心波导为圆形或方形，外部波导也是圆形或方形。如上所述，利用侧馈线激励外部波导，以便在每个外部同轴波导中产生均匀场，并具有上面相对于双同轴波导装置描述的诸如探头，扭曲板和隔离条之类的波导元件，并以相似的方式工作。
根据本发明的另一方面，提供一种在单一的天线馈线器件中从至少两个独立频带提供通信的方法，所述方法包括步骤提供适合于在第一频带上接收和/或发射的第一中心波导，提供围绕所述第一波导并与所述第一波导同轴，用于在第二频带接收和/或发射的第二波导，所述第二频带的频率比所述第一频带的频率低，用所述波导中设置的至少一个单独的探头激励所述第一波导，以便在所述第一波导中产生均匀场，和通过在与所述波导的轴正交的方向向所述外部波导馈送入射辐射来激励所述第二波导，以便在所述外部同轴波导内产生均匀场。
该方法可供单或双极化系统使用，并可在需要在两个独立频带中同时接收和/或发射信号的任何系统中使用。
结合附图从下面的描述中将使本发明的这些和其它方面变得显而易见，其中图1是根据本发明优选实施例的同轴波导的局部剖面透视图；图2是沿箭头A方向的同轴波导的主视图；图3a和3b表示当用外部波导侧面中的矩形开口激励波导时，图1和2所示的同轴波导中建立的场图形；图4a和4b分别表示在图1和2所示的同轴波导中极化之间的隔离和接收的波段匹配(返回损耗)；图5表示分别用于图1所示的外部和内部波导的波段1和波段2馈线的场曲线图；图6描绘了与图1所示相似的双同轴波导的第二实施例，其中到外部同轴波导的侧馈线相互正交。
图7描绘了与图1所示相似的双同轴波导的第三实施例，其中内部波导提供双极化系统；图8描绘了用于提供三频带系统，但由一个中心波导和两个外部同轴波导构成的同轴波导的第四实施例的示意图；图9是在波导端部具有锥形部分以提供信号旋转的同轴波导替换实施例的局部剖面透视图；图10是穿过具有图9的波导的同轴波导组件的截面图；图11是具有侧波导中设置的柱的同轴波导组件的透视图；图12是沿图11的12-12线更详细地表示调整柱的位置的放大截面图；图13是与图1所示相似的、在同轴波导中具有低通滤波器部分的同轴波导的局部剖面透视图；图14是图13所示的具有滤波器部分的同轴波导的部分放大截面图，和图15是表示图13和14所示滤波器的Ku波段和Ka波段响应的发射损耗与频率曲线图。
实施例首先参考描绘多频天线馈线系统第一实施例的图1和2，通常用参考标号10表示多频天线馈线系统。这种情况下，多频波导系统由两个环形同轴波导构成，即一个内部环形波导12和一个外部环形波导14。两个波导绕纵向波导轴16(点划线所示)同轴。由在波导后部的探头18向环形中心波导12馈电，在探头后面设置短路电路，以便提供在29.5-30.0GHz(波段2)的频带中工作的一个单极化信号。在波导12的前面，设置用于波束整形的介质透镜22，以便与抛物面天线匹配(为清楚起见未示出)。
围绕中心波导12设置波导14并在从10.7-12.75GHz的较低频带(波段1)中工作。在波导14的壁中设置两个矩形开口24a，24b，相应的矩形波导26a和26b向两个矩形开口馈送。确定开口24a和24b的尺寸，以确保把最佳信号从波导26a和26b匹配到波导14。使用矩形波导26a，26b和矩形开口24a，24b激励同轴波导14，以便在波导14中建立均匀场。首先利用常规探头28a，28b在矩形波导26a，26b中建立均匀场，在常规探头28a，28b后四分之一波长的标称距离具有短路电路30a，30b。
现在参考图3a和3b，表示当利用波导14的侧面中的矩形开口24a，24b激励波导时在同轴波导中建立的均匀场图形。侧视图表示波导14的顶部和底部之间没有相差，主视图表示场32和相移34围绕波导14大致是均匀的。以与中心波导12中的场相同的方式处理同轴波导中建立的均匀场32。
转回到图1和2，可以看到，在同轴波导14中，在两个矩形开口馈线24a和24b之间，通常由参考标号36表示的隔离条在与两个矩形波导26a，26b的平面正交的平面中设置在内部波导12的外表面12a与外部波导14的内表面14a之间。隔离条36实际上由彼此相邻设置的两个隔离条36a和36b组成。扭曲板40设置在波导14的后部并在中心同轴波导12的每一侧延伸。如申请人在待审申请WO98/10479中公开的，通过扭曲板40的组合使波导14的后部14b成锥形。
在同轴波导10a的前部，波导14通向标准波纹状的环形喇叭42，设计该喇叭用来照射环形的抛物面天线(如果在系统中使用抛物面天线)。调节介质透镜22和喇叭42以使频带1和频带2的焦点在馈线中的同一点，以便使用同一个抛物面天线。
现在参考图4a和4b，描绘了波段1的频率范围(10.7-12.75GHz)内同轴波导14中的隔离和匹配(返回损耗)的曲线。可以看到，极化之间通常存在大于30dB的隔离。图5表示分别由介质透镜22和波纹状喇叭42控制的波段1馈线和波段2馈线的正常场曲线图。
现在参考图6，描绘了根据本发明第二实施例的双频率天线馈线，相同的标号表示相同的部分，但数值增加100。除了矩形波导126a，126b在正交平面中向同轴波导114馈电，从而避免在波导114后部需要扭曲板外，该结构与图1所示的结构基本相同。该装置的工作令人满意，但波导126a，126b的正交排列使其更难从同一个电路板向同轴波导114中的两个极化馈电，因此，优选图1的排列。
图7描绘了图1所示结构的本发明第三实施例，其中相同标号表示相同部分，但数值增加200。这种情况下，以改进内部中心波导212来提供双极化系统。参考本申请人的待审欧洲专利No.0611488，这种情况下，可以看到，波导212具有设置在中心隔离柱246的两侧中任一侧上的两个隔开的探头244a，244b。探头，隔离柱和扭曲板设置在同轴波导214端部的后部。扭曲板248设置在波导的后部，以便波导212基本上如申请人的对应欧洲专利申请0611488中描述的那样工作，以便提供双极化系统。
现在参考图8，描绘了根据本发明的多频天线馈线的第四实施例的示意图，其中相同的标号表示相同的部分，但数值增加300。这种情况下，提供三重波导天线馈线310。中心波导312提供第一高频带1，第一外部同轴波导314提供第二低频带2。隔离板336a，336b分别设置在同轴波导314和350中。第三外部波导围绕波导314，用于提供最低频带3的第三外部波导一般用参考标号350表示。象第一实施例那样由一个单独的探头馈电点318激励内部波导312，并由矩形波导326a，326b激励波导314，矩形波导324a，324b终止在波导壁中的矩形开口324a，324b，以便提供如图3所示的均匀场图形。同样，外部波导350偶合到矩形波导352a，352b，矩形波导352a，352b终止在波导壁中的波导开口354a，354b，以便同样在同轴波导350中激励均匀场，基本与图3所示的相同。从图8中可以看出，三个分开的波导312，314和350在相应的喇叭356，358和360终止。波导314和350在其它端也分别具有扭曲板340，362。相应的波导探头偶合到电路板(为清楚起见未示出)。图8中的排列允许单一的天线馈线同时提供三种不同频带的接收和/或发射。
现在参考图9，描绘了根据本发明的同轴波导的替换实施例的部件的局部剖视透视图。在该实施例中，有两个环形同轴波导；一个内部环形波导412和一个外部环形波导414。如图1所示，两个波导绕点划线所示的纵轴416同轴。外部同轴波导414为铸件，以使其内表面414a定义一个通常由参考标号418表示的锥形部分，该锥形部分实际上设置在波导412和414之间。该锥形波导部分以与申请人的待审公开申请WO92/22938中公开的相同方式来进行信号旋转，以便相对于另一个正交矢量改变波导中一个信号矢量的相位，并由此旋转信号的极化。
图10是穿过图9所示偶合到通常用参考标号420表示的侧面矩形波导的波导的截面图。从该图可以看出，锥形部分418向内部同轴波导412会聚。
现在参考描绘图11和12，描绘了上述同轴波导结构的进一步改进。在图11和12中，有两个通常表示为520a，520b的矩形侧面波导，所示的两个矩形波导偶合到通常由参考标号522表示的同轴环形波导结构。在图12中能更清楚地看到，矩形波导520a，520b中的每一个通过矩形开口526偶合到外部环形同轴波导524，为清楚起见，仅示出其中的一个。分别设置在矩形波导520a和520b内的圆柱形调整柱528a，529b用来改善系统的匹配。调整柱与波导铸在一起并向波导中延伸约2mm。作为替换，可以用可调节的调整螺钉代替铸造的柱，以便该螺钉伸入波导约2mm的正确深度以改善系统的匹配。
现在参考图13，描绘与图1所示相似的同轴波导的局部剖视透视图，该图具有设置在内部同轴波导612与外部同轴波导614之间，通常用参考标号610表示的低通滤波器部分，以便改善Ka波段发射信号和Ku波段接收路径之间的隔离。
现在参考图14，示出图13所示的同轴波导的部件的放大截面图，从该图可以看到，由四个隔开的脊形部分616，618，620和622提供低通滤波器部分610。成对的脊形部分616，618和620，622围绕与波导主轴正交的平面624对称设置。已经发现该对称排列提供了可提供改善的发射损耗响应的低通滤波器，如图15所示，该图是发射损耗(dB)对频率的曲线图，从中可以看到，对Ku波段(10.7至12.2GHz)有最小的发射损耗，而Ka波段信号被拒绝表明发射损耗约为28dB。可以理解，虽然脊形部分的最外层表面与外部同轴波导的内部表面之间必须有间隙，滤波器可在同轴的内部管上采用任何数量的脊形部分，并可适当地改变脊形部分的尺寸和间隔。
进一步的改变涉及同轴波导管的结构。在上面描述的实施例中，将30GHz的内部波导管压入基座铸件。为使内部同轴波导管12a，616等与在Ku波段同轴波导14，614等的端部铸造的基座之间的交界面处的间隙最小，可以在内部和外部同轴波导之间的交接面设置导电弹性填料，以占据因温度影响或内部30GHz的同轴波导管以后相对于外部管和铸造的基座的移动而出现的任何间隙。一种适当的导电弹性填料的材料是在将两个部件压到一起之前直接施加到波导管12，612等的外表面的木屏蔽(Xyshield)(英国RFI屏蔽有限公司)。
可以理解，在不脱离本发明范围的情况下可对上述实施例进行各种改进。例如，虽然在此之前公开的侧馈线是矩形并终止在波导壁中的矩形开口中，可使用诸如椭圆截面之类的其它波导截面，以致可用一个开口以一种极化建立场，但穿透到正交极化中的场。在将侧面部分装入同轴波导中的对应矩形或椭圆开口之前，利用从环形波导向矩形或椭圆波导的转换，可用环形波导作为侧馈线。可在任何侧馈线中设置改善匹配的柱。
此外，虽然上述波导是环形的，可以理解，可使用方形波导，以便将方形波导放置到更大的外部方形波导中。另一种替换排列可以是方形波导在环形波导内。还应理解，可采用椭圆截面的波导。
参考图1，7和8中所示的实施例，可以理解，虽然可略微降低极化之间的隔离，可使用单个隔离条代替彼此邻接的两个隔离条。也可使用图8所示的隔离板。此外，设置在同轴波导背面的扭曲板可采用任何适当的形状，例如申请人的公开国际专利申请No.WO96/28857中公开的那些形状，就是说，扭曲板可以具有直前导边缘，可以是阶梯状或板和锥形波导的组合，例如象上面描述的波导那样。此外，可以理解，可以用诸如直边锥形喇叭或如申请人的待审公开专利申请No.WO99/63624中公开的交叉馈电之类不同类型的喇叭替换这些实施例中所示的喇叭。可以理解，可以调节波导中开口的尺寸，以便在馈线波导和同轴波导之间实现最好的匹配。外部波导的第二频带通常比中心波导的第一频带低。然而，可以介电加载中心波导，以便根据本领域技术人员熟知的技术提供更低的频带。
还可理解，可用许多种制造技术来制造该馈线系统。整个系统可以铸造，或分段铸造，并根据需要从铸造部件和机械部件的混合体组装。可以理解，中心波导可以是挤压成型管。也可以通过在每个波导中设置适当的环形到直线的变换器将该系统用于环形极化信号。本发明也可用于双波段无线链路。这种情况下，不必使两个馈线的相位中心在同一点。由于每个波段具有分开的波导，本发明在波段之间具有固有的良好隔离。使用滤波部分改善Ku和Ka波段之间的隔离。这在存在着发射信号使接收信号链路的输入饱和的可能性的发射/接收系统中特别重要。在滤波部分中，希望脊形部分绕与波导轴正交的平面对称，但这不是必需的。可使用任何适当数量的脊形部分。
本发明的主要优点在于允许在一个单一的天线馈线中使用多个频带。这样允许利用通过至少两个同轴波导提供的两个或更多频带通过卫星进行双向通信。该馈线在需要在两个或更多独立的频带中同时接收或发射信号的任何系统中应用，并可通过正确选择波导直径在其它频带中使用。其它的优点在于可将该波导装配到一条单一的馈线中，并可与各种环形或非环形喇叭或照射不同类型的抛物面天线的透镜一起使用，以使每个频带的焦点位于同一个抛物面天线的馈线中的同一点。本发明可供单或双极化系统使用。
权利要求
1.一种单天线馈线结构，具有在第一频带工作的第一中心波导，和与中心波导基本同轴并在第二频带工作的至少一个外部波导，由所述波导中设置的激励装置激励所述第一波导，用来自与外部波导的纵轴正交设置的非环形波导的辐射激励所述第二波导，以便在所述至少一个外部同轴波导中建立均匀场。
2.根据权利要求1所述的天线馈线，其特征在于所述天线馈线包括两个波导，一个第一中心环形波导和一个与所述内部中心波导同轴的、直径更大的第二外部环形波导。
3.根据权利要求1或2所述的天线馈线，其特征在于第一频带的频率比第二频带的频率高。
4.根据权利要求1或2所述的天线馈线，其特征在于当介电加载中心波导时，第一频带较低。
5.根据权利要求1所述的天线馈线，其特征在于内部波导为方形截面，外部波导为方形截面并与内部波导同轴。
6.根据权利要求1所述的天线馈线，其特征在于内部波导为环形截面，外部同轴波导为方形截面。
7.根据权利要求1所述的天线馈线，其特征在于内部波导为方形截面，外部波导为环形截面。
8.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其特征在于在内部和外部波导结构之间设置低通滤波器，以改善所述第一和所述第二频带之间的信号隔离。
9.根据权利要求8所述的天线馈线，其特征在于所述低通滤波器包括多个设置在内部和外部同轴波导之间的隔开的脊形部分。
10.根据权利要求9所述的天线馈线，其特征在于有围绕与所述波导轴正交的平面对称设置的偶数个脊形部分。
11.根据权利要求9所述的天线馈线，其特征在于有围绕与所述波导轴正交的平面对称设置的奇数个脊形部分。
12.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其特征在于激励装置是所述中心波导中的探头。
13.根据权利要求1至11中的任何一项所述的天线馈线，其特征在于激励装置是从隙缝辐射器，接插辐射器，偶极子，有线环路激励探头中选择的，并设置在所述中心波导中。
14.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其特征在于由所述探头向所述中心波导馈电，所述中心波导具有位于所述探头后的短路电路，以便提供单极化系统。
15.根据权利要求1至13中的任何一项所述的天线馈线，其特征在于所述中心波导具有由隔离条分开的两个隔开的探头，和在所述波导端部的扭曲板，以便提供双极化系统。
16.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其特征在于最外层的波导偶合到至少一个矩形波导，以便向同轴波导中定义一个矩形开口。
17.根据权利要求16所述的天线馈线，其特征在于利用在探头后面四分之一波长的标称距离具有短路电路的常规探头实现在矩形波导中建立的场，以使矩形开口馈线在第二外部同轴波导中建立均匀场。
18.根据权利要求16或工7所述的天线馈线，其特征在于使用两个矩形馈线部分，一个用于水平极化信号，一个用于垂直极化信号，所述馈线设置在与波导轴平行的同一个平面中。
19.根据权利要求16或17所述的天线馈线，其特征在于使用两个矩形馈线部分，一个用于水平极化信号，一个用于垂直极化信号，以正交方向定位所述矩形馈线部分。
20.根据权利要求l至15中的任何一项所述的天线馈线，其特征在于椭圆波导偶合到所述第二外部波导，并通过所述第二波导在所述外部波导的壁中定义一个椭圆开口。
21.根据权利要求20所述的天线馈线，其特征在于使用在正交方向定位的两个椭圆馈线部分，一个椭圆馈线部分用于水平信号，一个椭圆馈线部分用于垂直信号。
22.根据权利要求工8所述的天线馈线，其特征在于使用两个在同一条线上的椭圆馈线部分，一个椭圆馈线部分用于水平信号，另一个椭圆馈线部分用于垂直信号。
23.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其特征在于每个侧面波导具有一个设置在其中的调整柱，以改善侧馈线波导和同轴波导之间的匹配。
24.根据权利要求23所述的天线馈线，其特征在于该调整柱或每个调整柱与侧馈线波导铸造在一起。
25.根据权利要求23所述的天线馈线，其中调整柱是分开的，并可相对于侧馈线波导调节以改善匹配。
26.根据权利要求25所述的天线馈线，其中由可相对侧馈线波导调节的调整螺钉提供分开的调整柱。
27.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中内部中心波导包括用于射束整形以便与抛物面天线匹配的介质透镜。
28.根据权利要求1至26中的任何一项所述的天线馈线，其中小馈线喇叭或其它类型的介质透镜与中心波导一起使用。
29.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中外部同轴波导向用于照射抛物面天线的喇叭馈线张开。
30.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中对馈线中的喇叭定位，以使每个频带的焦点在馈线中的同一点。
31.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中对喇叭和透镜定位，以使每个频带的焦点在馈线中的同一点。
32.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中喇叭是波纹状的。
33.根据权利要求1至30中的任何一项所述的天线馈线，其中喇叭具有直边。
34.根据权利要求1至28中的任何一项所述的天线馈线，其中外部同轴波导偶合到交叉馈线。
35.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中在外部波导中且在内部波导两侧上的内部中心波导的外表面与外部同轴波导的内表面之间且在与两个矩形波导正交的平面中设置隔离条。
36.根据权利要求35所述的天线馈线，其中使用一个单一的隔离条。
37.根据权利要求35所述的天线馈线，其中使用一个隔离板。
38.根据权利要求35至37中的任何一项所述的天线馈线，其中与隔离条成45度角定位的扭曲板设置在同轴波导的背面，并在同轴波导的每一侧延伸。
39.根据权利要求1至37中的任何一项所述的天线馈线，其中使用锥形波导提供信号旋转。
40.根据权利要求39所述的天线馈线，其中通过在外部波导的内表面中提供带阶梯部分的铸件来提供锥形波导，当装配到天线馈线结构中所述的外部同轴波导中时，所述阶梯部分向所述内部同轴波导会聚。
41.根据权利要求39所述的天线馈线，其中两个阶梯部分铸造在所述外部波导中。
42.根据前面任何一项权利要求所述的天线馈线，其中所述内部同轴波导管压入配合到所述外部管中。
43.根据权利要求41所述的天线馈线，其中内部管具有在压入配合之前用导电弹性材料涂覆的外部部分，以使所述内部管和在波导组件的端部铸造的基座之间的任何缝隙最小。
44.根据权利要求32所述的天线馈线，其中所述导电弹性体是设置在内部同轴波导管周围的填料。
45.根据权利要求43或44所述的天线馈线，其中导电弹性体设置在所述内部管的前缘。
46.一种从一个单一天线馈线设备中至少两个独立的频带提供通信的方法，所述方法包括步骤提供适合于在第一频带上接收和/或发射的第一中心波导，提供围绕所述第一波导并与所述第一波导同轴，用于在第二频带接收和/或发射的第二波导，所述第二频带的频率比所述第一频带的频率低，用所述波导中设置的至少一个单独的探头激励所述第一波导，以便在所述第一波导中产生均匀场，和通过在与所述波导的轴正交的方向向所述外部波导馈送入射辐射来激励所述第二波导，以便在所述外部同轴波导中产生均匀场。
47.一种多频带接收/发射天线馈线，包括在第一频带工作的第一中心波导，和与该中心波导基本同轴并在第二频带工作的至少一个外部波导，用所述波导中设置的激励装置激励所述第一波导，用来自与外部波导的纵轴正交设置的非环形波导的辐射激励所述外部波导，以便在所述至少一个外部同轴波导中建立均匀场，所述天线馈线由此可在所述不同频带中接收信号，或在所述不同频带中接收和发射信号。
全文摘要
公开一种装配到单个单元中的多频天线馈线,该单个单元组合至少两个波导,以便在至少两个独立频带中提供信号的同时接收和/或发射。通过形成由共享同一个中轴的至少两个波导,以及作为外部同轴波导的中心导体的中心常规波导构成的波导系统,并从与波导轴正交的非环形侧馈线向外部同轴波导馈电,以便在外部同轴波导中建立均匀场来实现该目的。调节馈线以使每个频带的相位中心位于同一个抛物面天线的馈线中的同一点。公开了本发明的各种实施例。
文档编号H01P1/213GK1337077SQ0080260
公开日2002年2月20日 申请日期2000年1月7日 优先权日1999年1月8日
发明者斯蒂芬·约翰·弗林, 杰勒德·金, 安德鲁·帕特里克·贝尔德, 杰米·斯托克斯 申请人:信道控制有限公司