偏振。两对由两个对置的脊部构 成的脊部对Sl和S3 W及S2和S4各自支持一个偏振。如在图2中另外说明的，在脊卿趴 福射器Al内部有两个微带导体MSUMS2,运两个微带导体在发送状态下将高频信号禪合到 脊卿趴福射器Al中，并在接收状态下将高频信号从脊卿趴福射器Al中解禪。
[0049]在下文描述的脊卿趴福射器Al的信号与沟槽N的信号间的重叠（Uberlagerung) 构成了单福射器的福射特性。脊卿趴福射器Al发出的信号的一部分禪合到沟槽N中。在 入/4(其中A是信号的波长（在宽带信号的情况下约为带宽的中屯、频率））槽深处W9〇d 穿入沟槽N中、直到沟槽N的末端的信号，在沟槽N的末端处通过短路而旋转180° (零点， 与具有固定端点的绳波类似），并且又W 90°返回直至开口表面a,在开口表面a处该信号 W 360°相位增加到来自脊卿趴福射器Al的信号。因此，在沟槽N中产生驻波。
[0050] 图2中W 3D形式说明本发明的单福射器，其中，脊卿趴福射器AU沟槽N和卿趴 福射器边缘R的结构垂直地竖立于开口表面。脊卿趴福射器Al与卿趴福射器边缘R的连 接部具有距开口表面a的距离1，该连接部形成沟槽N的终端（短路）。运里，距离1约为 入/4。大约在与沟槽N的深度（终端）相同的高度上，在脊卿趴福射器Al的内部布置有匹 配台阶AP，在该匹配台阶中，脊卿趴福射器Al进一步收缩。在本脊卿趴福射器中仅布置有 一个匹配台阶AP。
[005。在卿趴福射器边缘R中嵌有侧开口，通过运些开口引入微带导体MSI、MS2。微带 导体MSl和MS2与开口表面平行并且互相垂直地布置，并且在开口表面的方向上彼此间隔 开。微带导体MSl与MS2之间的间距Is'与另一附加的脊部S的长度Is-致，脊部S布置 于脊卿趴福射器Al的短路端AB处，并且从该处向脊卿趴福射器Al内延伸。脊部S被如此 定向，使得其作为脊卿趴福射器终端用于其中一个偏振。微带导体MS2、MSl由此分别与脊 部S和脊卿趴福射器Al的短路端AB各自相距A /4地布置。
[0052]微带导体MSI、MS2由悬置带状线（SSL)构成，悬置带状线则由其上设有铜带（铜 层）的电路板构成。电路板本身由厚度为0.1 mm至1mm，优选为0. 127mm的电介质构成。位 于其上的铜带具有0. 3mm至1mm，优选为0. 5mm的宽度，W及15 ym至20 ym，优选为17. 5 ym 的厚度。为了使微带导体MSI、MS2能够伸入脊卿趴福射器Al中，在禪合处高度上的开口 形成为狭缝，并适应微带导体MSI、MS的形状。悬置带状线（SSL)被金属包围，由此不存在 由于福射到结构外和在所述狭缝处穿过造成的功率损耗。通过将所述狭缝确定为合适的尺 寸，对脊卿趴福射器Al的场的干扰可忽略不计。
[0053] 图3示出根据本发明的由周期布置的多个单福射器形成的天线中的单福射器的 模拟E场分布。信号通过微带导体MSl禪合到脊卿趴福射器Al中，并在脊卿趴福射器Al 的短路端AB处反射。注意，沟槽N是如何作为针对来自脊卿趴福射器Al的信号的反射器 运行的。来自福射的脊卿趴福射器Al的场W及来自沟槽N的被反射成分相加得到平面的 波前。
[0054]图4示出根据本发明的可选的单福射器。该单福射器用于X频段下的带有圆形偏 振（使用曲径-偏振滤波器（Meander-Polarisationsfilter))的天线，Rx(接收设备）： 7. 25細Z-7. 75細Z(L肥P)，Tx(发送设备）：7. 90細Z-8.40細Z(册CP)。
[00巧]与图1示出的单福射器不同，沟槽深度11，12有所变化。在此，沟槽N的相对置的 区段具有相同的深度11及12,其中根据由卿趴福射器边缘R的相邻区段支持的偏振来确定 深度11及12的尺寸。能够通过分级的沟槽N将两个偏振优化地调整为频率选择性地互相 分离。对于每个偏振，沟槽N设置为不同的优化的A/4。另外，根据图4,单福射器还具有 沟槽侧的脊部sl-s4,该沟槽侧脊部从脊卿趴福射器朝沟槽N方向延伸，并导致沟槽N的宽 度变化。因此，推迟了在天线不运行的频率范围内，来自脊卿趴福射器和沟槽N的波形之间 的不期望的共振。
[0056] 根据本发明的单福射器尤其用于具有多个单福射器的天线中，该多个单福射器布 置在同一个开口表面中。图5示出具有16个单福射器的天线，其中，由微带导体MSI、MS2 组成的馈送网络能够独自馈送8个单福射器A1-A8。为此，在8个单福射器A1-A8的内部中 央布置有波导化，且信号在波导化的两个窄边处解禪到两个微带导体MSl和MS2。微带导 体MSl和MS2又形成了微带导体网络，其分别将4个单福射器Al至A4, W及A5至A8与波 导化相连。而波导化又形成了波导网络的终端。运里仅说明一个波导功率分配器。波导 网络在其侧与向天线发送相应信号和从天线接收相应信号的发送/接收装置Tx/Rx相连。
[0057] 运里说明的具有双H场禪合的馈送网络能在波导网络中W最少的功率分配器馈 送大量天线元件。
[0058] 借由运样的馈送方式W及对本发明的单福射器的使用，能够得到如在X、Ku或Ka 频段下的基于飞机的卫星通信所需的轻量紧凑的天线。
【主权项】
1. 一种具有开口表面（a)的单辐射器，该单辐射器用于具有多个单辐射器的天线，其 中： 所述单辐射器具有至少一个脊喇叭辐射器（A1); 所述单辐射器（A1)在开口侧被经由沟槽（N)与所述脊喇叭辐射器（A1)分开的单辐射 器边缘（R)包围； 所述单辐射器边缘（R)以距所述开口表面（a)的距离（1)与单辐射器（A1)相连。2. 根据权利要求1所述的单辐射器，其特征在于，所述单辐射器边缘（R)预先规定了所 述单辐射器的矩形轮廓，在该矩形轮廓的中心布置有所述脊喇叭辐射器（A1)。3. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述沟槽（N)具有与所述开 口表面（a)垂直的壁。4. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述单辐射器边缘（R)预先 规定了单辐射器的正方形轮廓。5. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述脊喇叭辐射器（A1)具有 至少两个脊部，优选地具有四个脊部（S1……S2)，所述脊部分别对准脊喇叭辐射器中心点 (M)并且十字交叉地布置。6. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述脊喇叭辐射器（A1)的轮 廓具有沟槽侧脊部（si……s4)。7. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述脊喇叭辐射器（A1)形成 为具有匹配台阶（AP)。8. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，距所述开口表面（a)的距离 (1)为λ/4,其中λ是使用频段中的中心频率，在所述距离（1)中，至少一个单辐射器边缘 (R)与脊喇叭辐射器（Α1)相连。9. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，距所述开口表面（a)的距离 (1、11、12)沿着所述沟槽（N)变化，在所述距离（1、11、12)中，至少一个单辐射器边缘（R) 与脊喇ΡΛ福射器（A1)相连。10. 根据前述权利要求所述的单辐射器，其特征在于，在所述单辐射器边缘（R)的相对 置的侧上的距离（11、12)相同。11. 根据权利要求7所述的单辐射器，其特征在于，所述脊喇叭辐射器（A1)的匹配台阶 (AP)形成为与单辐射器边缘（R)和脊喇叭辐射器（A1)的连接部有相同的距开口表面（a) 的距离。12. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，借助微带导体（MS1、MS2)来 实现信号进入脊喇叭辐射器（A1)的耦合。13. 根据前述权利要求所述的单辐射器，其特征在于，设有两个微带导体（MSI、MS2)， 该两个微带导体将相互垂直地偏振的信号成分耦合到所述脊喇叭辐射器（A1)中。14. 根据前述权利要求所述的单辐射器，其特征在于： 所述脊喇叭辐射器（A1)在短路端（AB)具有对齐偏振的脊部（S)，所述脊部（S)具有脊 部长度（Is); 所述两个微带导体（MS1、MS2)的距离（Is'）与所述脊部长度（Is) -致；并且 所述一个微带导体（MSI)距所述脊喇叭辐射器（A1)的短路端（AB)的距离，与所述另 一个微带导体（MS2)距所述脊部（S)的距离分别为λ/4。15. 根据前述权利要求之一所述的单辐射器，其特征在于，所述脊喇叭辐射器（Α1)充 满电介质。16. -种具有多个根据前述权利要求之一所述的单辐射器（Α1……Αχ)的天线，其中所 述单辐射器（Α1……Αχ)由微带网络馈送，且相邻的单辐射器（Α1，Α2)具有相同的喇叭辐射 器边缘（R)。17. 根据前述权利要求所述的天线，其被双向操作，用于X、Ka或Ku频段下的车载卫星 通信。
【专利摘要】本发明的单辐射器具有脊喇叭辐射器，其在开口侧被经由沟槽(N)与脊喇叭辐射器分开的单辐射器边缘包围。该单辐射器边缘(R)以距开口表面的距离与单辐射器相连。脊喇叭辐射器的脊部降低截止频率，从而针对具有卫星通信规定的波长的信号减少安装高度。沟槽改善了匹配情况并减少了不希望的横向偏振。这种布置造成了来自脊喇叭辐射器的波与来自沟槽的波的重叠，其中，沟槽的尺寸规定为使导入沟槽的并且在沟槽端处反射的波与来自脊喇叭辐射器的波结构性重叠。
【IPC分类】H01Q1/28, H01Q13/02
【公开号】CN105406198
【申请号】CN201510559603
【发明人】托马斯·默克
【申请人】利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月6日
【公告号】DE102014112825A1, US20160072190