双频带双反射面天线的制作方法

文档序号:10514449
双频带双反射面天线的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种双频带双反射面天线,其包括主反射面和副反射面,其还包括设置在主反射面和副反射面之间的双频带喇叭,该双频带喇叭为波导后馈式喇叭。本发明双频带双反射面天线采用双频带喇叭,满足任意的两个频带配置,满足双频传输的同时,结构更紧凑、加工简单、性能优越。
【专利说明】
双频带双反射面天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波中继通讯领域,尤其是涉及一种双频带双反射面天线。
【【背景技术】】
[0002]当前4G网络建设如火如荼,随着4G业务的广泛应用,特别是未来5G业务对大容量和IP化的要求,造成对回传网络容量需求的激增,具有宽信道带宽的全新频段E-band(71?76GHz、81?86GHz)成为目前热门的微波传输频率。
[0003]高频段E-band传输技术尽管容量高但是传输距离和稳定性受到了客观条件(如空间损耗大,雨衰严重,半功率角窄导致的抗风性能差等)限制。
[0004]双频微波天线传输系统:在同一跳链路上传输高频信号(如E-band)保证传输带宽同时又能传输低频段(如15G、18G、23G)信号,高频段的高容量和低频段的长距离特性相结合,在提供超大带宽的同时还强化了 QoS业务保护机制,是面向未来有效提升微波网络容量的极佳解决之道。
[0005]现有技术双频微波天线传输系统一般采用前馈加后馈方案,如图1所示,现有技术双频微波天线传输系统主要包括四个部分:主反射面110、副反射面120、前馈喇叭130和后馈喇叭140,副反射面120为双曲面形状的频率选择面,要求对后馈喇叭140辐射的电磁波全反射,对前馈喇叭130辐射的电磁波全透射,导致不能任意配置两个不同的频带,相对带宽也受到了限制,结构上面包括上、下层多个金属单元,中间层为蜂窝结构或者无耗介质材料,非常复杂,加工精度要求高;前馈喇叭130位于主反射面110、副反射面120的共同焦点位置,通过波导折弯至反射面底部馈电,结构复杂,插入损耗较大,后馈喇叭140位于副反射面的另一焦点位置。
[0006]因此,提供一种结构简单、加工要求简单、插入损耗少的双频微波天线实为必要。【
【发明内容】

[0007]本发明的目的在于提供一种结构简单、加工要求简单、插入损耗少的双频带双反射面天线。
[0008]为实现本发明目的,提供以下技术方案:
[0009]本发明提供一种双频带双反射面天线,其包括主反射面和副反射面,其还包括设置在主反射面和副反射面之间的双频带喇叭,该双频带喇叭为波导后馈式喇叭。本发明双频带双反射面天线采用双频带喇叭,满足任意的两个频带配置,满足双频传输的同时,结构更紧凑、加工简单、性能优越。
[0010]优选的,该主反射面、副反射面和双频带喇叭处于同一中心轴对称结构。双频带喇叭在两个频带内具有几乎相同的照射波束,对副反射面边缘在两个频带内有几乎相同的照射电平,插入损耗少,性能优越。
[0011]优选的,该主反射面为环焦抛物线曲面、副反射面为部分椭圆曲线,该双频带喇叭为双频带波纹喇叭。
[0012]优选的,该副反射面的母线为椭圆的一部分,该椭圆有下焦点和上焦点,椭圆下焦点同双频带喇叭相位中心处于同一位置,位于中心对称轴线上,上焦点偏移中心轴距离对应低频段I?3个波长距离,副反面半径等于或者大于上焦点偏移中心轴的距离。该结构能有效减少双频带喇叭(特别是低频带)的电磁波绕射,改善天线整体的副瓣电平及电磁波辐射效率。
[0013]优选的,该副反射面边缘的高度高于副反射面正中心位置,该副反射面正中心位置设置尖锐的角锥形状,该尖锐的角锥能有效降低双频带喇叭在中心位置的能量密度,不仅反射至主反射面边缘电磁场能量急剧下降,具有很好的馈源边缘照射,而且副反射面反射到双频带波纹喇叭口面的能量很小,从而大大改善馈源的驻波特性。
[0014]优选的,该主反射面的母线为环焦抛物线,该环焦抛物线的环焦半径为副反射面上焦点偏移中心轴的距离,能有效避开副反射面对主反射面的有效口径遮挡,实现更好的整机驻波特性和辐射效率。
[0015]优选的,主反射面的焦距高度和直径之比为0.16?0.37。
[0016]优选的,双频带喇叭与副反射面可以靠得很近,距离设置在2?5低频段波长,实现较小的纵向尺寸,紧凑的天线结构。优选的,该主反射面的焦点同副反射面的上焦点重合,该双频带波纹喇叭的相位中心同副反射面的下焦点重合。
[0017]对比现有技术,本发明具有以下优点:
[0018]本发明双频带双反射面天线采用双频带喇叭,满足任意的两个频带配置,满足双频传输的同时,结构更紧凑、加工简单、性能优越。该结构能有效减少双频带喇叭(特别是低频带)的电磁波绕射,改善天线整体的副瓣电平及电磁波辐射效率。该副反射面上尖锐角锥的结构,能有效降低双频带喇叭在中心位置的能量密度,不仅反射至主反射面边缘电磁场能量急剧下降,具有很好的馈源边缘照射,而且副反射面反射到双频带波纹喇叭口面的能量很小,从而大大改善馈源的驻波特性。该环焦抛物线的环焦半径为副反射面上焦点偏移中心轴的距离,能有效避开副反射面对主反射面的有效口径遮挡,实现更好的整机驻波特性和辐射效率。
【【附图说明】】
[0019]图1为现有技术双反射面天线的示意图;
[0020]图2为本发明双频带双反射面天线实施例之一椭圆副面环焦天线的立体图;
[0021]图3为本发明双频带双反射面天线实施例之一椭圆副面环焦天线的剖视图。
【【具体实施方式】】
[0022]请参阅图2和图3,所示为本发明双频带双反射面天线应用在椭圆副面环焦天线的实施例示意图,包括主反射面210、副反射面220、设置在主反射面和副反射面之间的双频带波纹喇叭230。本发明双频带双反射面天线采用双频带喇叭,满足任意的两个频带配置,满足双频传输的同时,结构更紧凑、加工简单、性能优越。
[0023]如图2和图3所示,该主反射面210、副反射面220、双频带波纹喇叭230处于同一中心轴对称结构,该主反射面为环焦抛物线曲面、副反射面为部分椭圆曲线,该双频带波纹喇口八230为波导后馈式喇叭,位于副反射面220的焦点位置,在两个频带内具有几乎相同的照射波束,对副反射面边缘在两个频带内有几乎相同的照射电平。
[0024]该副反射面220的母线为椭圆的一部分,该椭圆下焦点为0,上焦点为O'、0〃,椭圆下焦点O同双频带波纹喇叭230相位中心处于同一位置,位于中心对称轴线AA'上,上焦点
、0〃偏移中心轴距离L,对应低频段I?3个波长距离,副反面半径Ds/2等于或者大于上焦点偏移中心轴的距离L,其作用是能有效减少双频带喇叭(特别是低频带)的电磁波绕射,改善天线整体的副瓣电平及电磁波辐射效率,该副反射面边缘的高度M高于副反射面正中心位置T,该副反射面正中心位置T,设置尖锐的角锥形状,尖锐的角锥能有效降低双频带喇叭在中心位置的能量密度,不仅反射至主反射面边缘电磁场能量急剧下降,具有很好的馈源边缘照射,而且副反射面反射到双频带波纹喇叭口面的能量很小,从而大大改善馈源的驻波特性。
[0025]该主反射面210的母线为环焦抛物线,该环焦抛物线的环焦半径为副反射面上焦点偏移中心轴的距离L,能有效避开副反射面对主反射面的有效口径遮挡,实现更好的整机驻波特性和辐射效率,主反射面的焦距高度F和直径之比D为0.16?0.37。
[0026]该主反射面210的焦点同副反射面220的上焦点重合,该双频带波纹喇叭230的相位中心同副反射面220的下焦点O重合。
[0027]该双频带喇叭230与副反射面220可以靠得很近,距离设置在2?5低频段波长,实现较小的纵向尺寸,紧凑的天线结构。由双频带波纹喇叭230馈电并产生任意配置的频率fl、f2频带电磁波,设置双频带波纹喇叭的相位中心与椭圆曲线的一个焦点重合,经由双频带波纹喇叭相位中心且椭圆曲线焦点辐射至副反射面220,经过副反射面220反射作用,依照椭圆曲线的光学规律,反射波传播方向正好过椭圆曲线的另一个焦点,并沿着直线路径传播至主反射面210,在主反射面发生发射且主反射面口径内具有相同的传输波长和相位。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例,本发明的保护范围并不局限于此,任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种双频带双反射面天线,其包括主反射面和副反射面,其特征在于,其还包括设置在主反射面和副反射面之间的双频带喇叭,该双频带喇叭为波导后馈式喇叭。2.如权利要求1所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该主反射面、副反射面和双频带喇叭处于同一中心轴对称结构。3.如权利要求2所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该主反射面为环焦抛物线曲面、副反射面为部分椭圆曲面,该双频带喇叭为双频带波纹喇叭。4.如权利要求3所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该副反射面的母线为椭圆的一部分,该椭圆有上焦点与下焦点,其中下焦点同该双频带喇叭的相位中心处于同一位置,并位于中心对称轴线上。5.如权利要求4所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该副反射面的上焦点偏移中心轴对应低频段I?3个波长距离,副反射面的半径等于或者大于上焦点偏移中心轴的距离。6.如权利要求5所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该副反射面边缘的高度高于副反射面正中心位置,该副反射面正中心位置设置角锥形状。7.如权利要求1?6任一项所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该主反射面的母线为环焦抛物线,该环焦抛物线的环焦半径为副反射面上焦点偏移中心轴的距离。8.如权利要求7所述的双频带双反射面天线,其特征在于,主反射面的焦距高度和直径之比为0.16?0.37。9.如权利要求8所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该副反射面与双频带波纹喇叭的距离为2?5低频段波长。10.如权利要求8所述的双频带双反射面天线,其特征在于,该主反射面的焦点同副反射面的上焦点重合。
【文档编号】H01Q19/10GK105870641SQ201610311593
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】阳恩主, 张君, 陈鹏羽, 熊国辉, 许超磊, 张锐明, 李毅想
【申请人】广东通宇通讯股份有限公司
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