双天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双天线，并且具体涉及包括使用副反射器作为其反射器的背射式螺旋的双反射器。
【背景技术】
[0002]近年来，因特网已经成为现代通信系统中的基石。陆基以及很多移动用户这两者(例如海事)需要通过因特网来简单、可靠并且低成本地获得高速通信。针对一些应用(例如海事)，通过例如卫星的无线数据通信是提供必要带宽的优选方法。随着数据带宽需求持续增长，卫星因此必须在更高的频率下操作，从现在通常在L波段(1-2GHZ频率范围，提供通常高达0.5Mbit/s的数据速率)范围中操作变为在Ka波段(20-30GHZ频率范围，能够提供大于lOOMbit/s的数据速率)中操作。虽然L波段卫星通信几乎不受大气效应的影响(即由于雨雪等衰减)，但是在例如大雨的情况下，Ka波段卫星通信会呈现出完全的中断。因此，存在对以下集成天线的需求:能够同时地在L波段和Ka波段的双波段卫星通信系统中操作(紧凑且低成本地使用)，因此当组合这两个系统时提供无中断操作。
[0003]针对在间隔较宽的频率(例如L和Ka波段)中操作的双频段高性能天线系统，不能轻松地使用相同的天线，而是必须组合两个天线。应当在相同方向上辐射的双频段高性能天线的开发中的主要挑战是选择并集成两个天线以在彼此间具有最小的相互影响和干扰，同时在两个频段中实现足够的性能。在例如组合L波段/Ka波段天线系统中，由于低频率的L波段天线的存在，Ka波段天线可能(容易地)在增益和旁瓣性能上降级。由于高频率Ka波段天线经常可以作为例如双反射器天线(包括主反射器和副反射器)来实现，所以关键的问题是寻找合适的L波段天线，所述合适的L波段天线能够以对Ka波段天线最小的干扰与Ka波段天线集成。
[0004]通信技术可以见于:US4608574，RichardC.Johnson and Rickey B.Cotton:“ABackfire Helical Feed，，，IEEE Trans Transact1ns on Antennas and Propagat1n, Vol.AP-32?N0.10?pp.1126-1128?Oct.1984?Hisamatsu Nakano?Junj i Yamauchi and HiroakiMimaki:uBackfire Radiat1n from a Monofilar Helix with a Small Ground Plane，，，IEEE Transact1ns on Antennas and Propagat1n，Vol AP-36，N0.10，pp.1359-1364，Oct.1988，Η.E.King and J.L Wong:“240_400MHz Antenna System for the FleetsatcomSatellites，，，IEEE AP-S，Antennas and Propagat1n Society Internat1nalSymposium，1977，June 21，pp.349-352，US7388559，JP2226804，JP63194403，US4742359，US3184747，W09205681，A.Brunner:uDual polarizat1n coaxial corrugated horn feedwith split focus subreflector，，，Proc.0f 16th ESA Workshop on Dual Polarizat1nAntennas， June 8-9，1993， ESTEC， Noordwijk， The Netherlands， ESTEC publicat1nn0.WPP-051, pp.205-208，DE4200755，DE9200357，US5926146，US5835057，US7038632，US2003/0234745and US2008/0120654。
【发明内容】
[0005]在第一方面中，本发明涉及双天线，所述双天线包括:
[0006]-主反射器，
[0007]-副反射器，
[0008]-螺旋结构，
[0009]-馈送天线，
[0010]其中:
[0011]-馈送天线被放置为使得能够接收由副反射器反射的辐射和/或向副反射器发射辐射，
[0012]-螺旋结构适于向主反射器发射辐射和/或接收从主反射器反射的辐射，
[0013]其中，副反射器位于主反射器与螺旋结构之间。
[0014]在该上下文中，双天线是具有两个或两个以上的馈送天线的天线。当然，两个或两个以上的馈送天线可以是相同或不同类型，并且可以在相同或不同(例如不重叠的)波长区间中发射或被配置为发射辐射。另外，两个或两个以上馈送天线一般可以在相同或不同(例如不重叠的)波长区间中接收或被配置为接收辐射。
[0015]在本上下文中，双天线具有主反射器和副反射器。主反射器通常是从辐射发射器(例如卫星或天线)接收辐射的单元，或者是向辐射接收器(例如卫星或天线)输出辐射的单元。在本上下文中，辐射发射器和/或接收器(天线或卫星)将不是本天线的一部分，并且通常不会附着在其上。
[0016]通常，主反射器具有收集、校准、集中和/或聚集足够的辐射并且向其它单元(例如副反射器、螺旋结构或卫星/天线)反射该辐射中尽可能多的辐射的作用。
[0017]主反射器可以是弯曲的单元，例如抛物面反射器。备选地，主反射器可以是辐射透射单元(例如透镜)，或者主反射器可以是平面单元，在该平面单元上包括例如执行对辐射的校准/集中/收集/聚集活动的反射阵。
[0018]当然，可以存在这样的情况:主反射器从另一甚至更大的单元接收辐射，该更大的单元因而执行收集和聚集辐射的主要任务。
[0019]在本上下文中，螺旋结构是卷曲的导体或导电单元。该单元可以具有一个或多个导电单元，例如单股、双股、三股或四股卷曲单元。
[0020]馈送天线可以被配置为仅是辐射接收器或仅是辐射发射器，或者是其两者。
[0021]根据本发明，馈送天线进行被放置为使得可以接收由副反射器反射的辐射和/或向副反射器发射辐射。馈送天线可以是但不限于喇叭或开口波导。
[0022]通常地，当在与主反射器中心和副反射器中心之间的方向相垂直的平面中观察时和/或当在与主反射器中心和主反射器所对准的辐射发射器/接收器(例如卫星)的中心之间的方向相垂直的平面中观察时，主反射器将具有更大的横截面积。主反射器的对准是由从副反射器发射、被主反射器反射并冲击在辐射接收器(例如卫星或天线)上(或反之)的辐射来限定的。通常地，副反射器和主反射器的设置(定位和曲率)是:使来自预定位置(辐射馈送天线通常所位于的位置)处的点源并且覆盖副反射器的预定区域的辐射将会在主反射器的预定区域上反射并冲击，并在然后将会作为或多或少进行了校准的波束来向卫星/天线转发。当然，辐射可以向相反方向传送。这不会造成差别。
[0023]主反射器和副反射器优选地形成双反射器设置，例如所谓的卡塞格林天线设置、格雷戈里天线、其置换变体等等。
[0024]馈送天线与副反射器可以形成组合的单元，例如，如派散板(splash plate)馈送，参见例如US4058812。
[0025]螺旋结构适于向主反射器发射辐射和/或接收从主反射器反射的辐射，以便能够以与副反射器相同的方式来使用主反射器作为辐射收集器和集中器。
[0026]当子反射器位于在主反射器与螺旋结构之间时，螺旋结构将不会对在主反射器与副反射器之间传送的辐射进行衰减。
[0027]一般而言，螺旋结构的发射特性取决于诸多因素，例如导体数量、绕组数量、绕组间距以及螺旋结构的直径。此外，地平面的直径和位置以及其直径是相关的。另外，向螺旋结构提供电力的位置或从螺旋结构流出(tap)信号的位置是重要的。
[0028]优选地，螺旋结构具有朝向主反射器的中心轴线，例如朝向主反射器的中心。
[0029]通常地，端射式螺旋结构将有地平面位于一端。因此，在一个实施例中，天线还包括