具有高增益天线布置的无线收发器的制作方法

本发明涉及一种具有高增益天线布置的无线收发器，具体地，但不限于，涉及一种用于固定无线接入无线通信网络的无线收发器，该无线收发器具有偏移格雷戈里天线布置(offset gregorian antenna arrangement)。

背景技术：

1、随着对增加的带宽的需求的持续以及随着射频电子设备的成本的下降，对于在增加的高频下操作的无线系统存在增长的市场。具体是对于固定无线接入系统，需要具有高天线增益的无线电台，具体是安装在用户的房屋内，用于与通常位于天线塔上的接入点(access point)通信。例如在专业卫星通信系统领域中，已知使用格雷戈里天线布置来提供高天线增益。然而，现有的格雷戈里天线布置通常不适用于消费者和商业应用，其可以在60ghz及以上的频率下操作，并且其需要紧凑和低成本，同时保持对天线波束方向的精确控制。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种用于无线通信网络的无线收发器，该无线收发器具有偏移格雷戈里天线布置，包括：

2、主反射器盘；

3、导电反射器部件，该导电反射器部件包括次反射器和导电支撑壁；

4、天线元件的平面阵列，该天线元件被布置为用于将射频信号传输到该次反射器和/或用于从该次反射器接收射频信号的馈送；以及

5、导电支撑块，该导电支撑块被配置成用于支撑该天线元件的平面阵列，

6、其中，所述导电支撑壁直接连接到所述导电支撑块，且所述导电支撑壁被配置以大致垂直于所述天线元件的平面阵列。

7、这种布置提供了次反射器相对于天线元件的平面阵列的精确定位。此外，导电支撑壁防止来自天线元件的平面阵列的寄生辐射。

8、在示例中，导电反射器元件是金属的并且形成为单件。

9、这种布置提供了减少的金属界面，从而减少了无源互调干扰源。

10、在示例中，导电支撑块具有垂直于天线元件的平面阵列的侧面，导电反射器部件的导电支撑壁通过固定部件保持抵靠在侧面上。

11、其中，来自所述侧面的突起被配置为限制所述导电支撑壁在垂直于所述天线元件的平面阵列的方向上在朝向所述主反射器盘的方向上的移动。

12、这种布置提供了导电反射器部件相对于天线元件的平面阵列的精确定位，并且具体地允许将平面阵列和次反射器之间的距离精确控制为格雷戈里天线布置被配置为发射和/或接收的射频发射的波长的一小部分。此外，导电支撑壁在远离次反射器的方向上延伸超过导电支撑块的面避免了与导电支撑块的面向次反射器的面对准的界面，这可能允许寄生辐射。

13、在示例中，导电反射器部件通过铸造形成，并且导电支撑壁离次反射器最远的端部包括加工表面，该加工表面被配置成抵靠着突起的相应加工表面，由此将次反射器定位在相对于天线元件的平面阵列的预定位置。

14、这种布置允许以足够的公差制造导电反射器部件，以精确控制平面阵列和次反射器之间的距离。

15、在示例中，导电反射器部件电连接到馈送支撑部件。

16、这种布置减少了寄生电磁辐射。

17、在示例中，偏移格雷戈里天线布置包括非导电外壳，该非导电外壳被配置成围封导电反射器部件、天线元件的平面阵列和导电支撑块，并且不围封主反射器盘。

18、这种布置将通过非导电外壳的辐射限制到外壳的小部分，该小部分可以制成薄壁而不损害机械强度，以减少对通过外壳的信号的射频信号损耗。

19、在示例中，非导电外壳具有直接在主反射器盘和导电反射器部件之间的视线中的薄壁部分，该薄壁部分在偏移格雷戈里天线布置的工作频率下的厚度小于波长的一半。

20、这种布置减少了对通过外壳的信号的射频信号损耗。

21、在示例中，偏移格雷戈里天线布置的焦点位于外壳的薄壁部分和导电反射器部件之间。

22、这使得薄壁部分的尺寸减小，从而减小了外壳的机械强度。

23、在示例中，偏移格雷戈里天线布置的焦点位于比导电反射器部件更靠近外壳的薄壁部分。

24、通过将薄壁部分设置在射频辐射在小面积上传播的位置，这允许薄壁部分的特别减小的尺寸。

25、在示例中，非导电外壳由聚碳酸酯构成。

26、这种材料提供了低射频信号损耗和环境稳定性的组合。

27、在示例中，导电支撑块形成为馈送支撑部件的第一端，馈送支撑部件在与第一端相对的端部处直接连接到被配置成支撑主盘的支撑主体。

28、这种布置提供了天线元件的平面阵列和次反射器相对于主反射器盘的精确定位，由此提供了由天线元件的平面阵列形成的辐射波束与天线布置的取向之间的可预测的对准，以便于安装者的精确安装。

29、在示例中，支撑主体包括孔径，该孔径具有平行于射频主波束方向的轴线，偏移格雷戈里天线布置被配置为形成该射频主波束，该孔径提供沿着该轴线的视线。

30、其中，所述孔径被配置成接纳中空管并保持所述中空管与该孔径对准，由此允许所述偏移格雷戈里天线布置与无线通信网络的另一无线电台的视觉对准。

31、中空管允许安装者将偏移格雷戈里天线布置与无线通信网络的另一无线电台进行视觉对准，其精度足以使另一无线电台处于可以电子地操纵来自天线布置的波束的角方向范围内，以提供波束的更精确对准。

32、在示例中，主反射器盘在平面图中从平行于射频主波束方向的方向看大致是矩形的，偏移格雷戈里天线布置被配置成形成该射频主波束。

33、已经发现这种布置提供了具有高射频增益的紧凑设计。

34、在示例中，天线元件的平面阵列被形成为基板上的贴片天线元件的矩形阵列，其中导电支撑块被配置为支撑基板。

35、这种布置提供了天线元件阵列的精确定位。

36、在示例中，所述基板承载包括波束形成器的射频集成电路，所述射频集成电路位于所述基板的与其上形成贴片天线元件阵列的一侧相对的一侧上，所述导电支撑板设置有容纳所述射频集成电路的凹槽。

37、这种布置提供了射频集成电路的有效电磁屏蔽。

38、在示例中，无线收发器适于在60ghz的频率下操作。

39、由所要求保护的机械布置提供的严格公差特别适合于在波长较短的高频下操作，并且通常需要将这些部分对准到波长的一小部分。

40、本发明的其它特征和优点将从以下参照附图对本发明实施例的描述中变得显而易见。

技术特征：

1.一种用于无线通信网络的无线收发器，所述无线收发器具有偏移格雷戈里天线布置，所述无线收发器包括：

2.根据权利要求1所述的无线收发器，其中，所述导电反射器部件是金属的并且形成为单件。

3.根据权利要求2所述的无线收发器，其中，所述导电支撑块具有垂直于所述天线元件的平面阵列的侧面，所述导电反射器部件的所述导电支撑壁通过固定部件保持抵靠所述侧面，

4.根据权利要求3所述的无线收发器，

5.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，其中，所述导电反射器部件电连接到馈送支撑部件。

6.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，包括非导电外壳，所述非导电外壳被配置成围封所述导电反射器部件、所述天线元件的平面阵列和所述导电支撑块，而不围封所述主反射器盘。

7.根据权利要求6所述的无线收发器，其中，所述非导电外壳具有直接在所述主反射器盘和所述导电反射器部件之间的视线中的薄壁部分，所述薄壁部分在所述偏移格雷戈里天线布置的工作频率下的厚度小于波长的一半。

8.根据权利要求7所述的无线收发器，其中，所述偏移格雷戈里天线布置的焦点位于所述外壳的所述薄壁部分和所述导电反射器部件之间。

9.根据权利要求8所述的无线收发器，其中，所述偏移格雷戈里天线布置的所述焦点位于比所述导电反射器部件更靠近所述外壳的所述薄壁部分的位置。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的无线收发器，其中，所述非导电外壳由聚碳酸酯构成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，其中，所述导电支撑块形成为馈送支撑部件的第一端，所述馈送支撑部件在与所述第一端相对的端部处直接连接到被配置为支撑所述主盘的支撑主体。

12.根据权利要求11所述的无线收发器，其中，所述支撑主体包括孔径，所述孔径具有平行于射频主波束方向的轴线，所述偏移格雷戈里天线布置被配置为形成所述射频主波束，所述孔径提供沿着所述轴线的视线，

13.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，其中，从平行于射频主波束方向的方向观察，所述偏移格雷戈里天线布置被配置为形成所述射频主波束，所述主反射器盘在平面图中大致是矩形的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，其中，所述天线元件的平面阵列被形成为基板上的贴片天线元件的矩形阵列，其中，所述导电支撑块被配置为支撑所述基板。

15.根据权利要求14所述的无线收发器，其中，所述基板承载包括波束形成器的射频集成电路，所述射频集成电路在所述基板的与在所述基板上形成所述贴片天线元件的阵列的一侧相对的一侧上，所述导电支撑板设置有容纳所述射频集成电路的凹槽。

16.根据前述权利要求中任一项所述的无线收发器，所述无线收发器适于在60ghz的频率下操作。

技术总结
一种用于无线通信网络的具有高增益天线布置的无线收发器具有包括主反射器盘(3)的偏移格雷戈里天线布置、包括次反射器(6)和导电支撑壁(5)的导电反射器部件(7)，被布置为用于向所述次反射器(6)发送射频信号和/或用于从所述次反射器(6)接收射频信号的馈送的天线元件(8)的平面阵列，以及被配置为支撑天线单元(8)的平面阵列的导电支撑块(9)。导电支撑壁(5)直接连接到导电支撑块(9)，并且导电支撑壁(5)被配置以大致垂直于天线元件(8)的平面阵列。

技术研发人员：罗伯特·厄普顿,瓦伦·赫格德,迈克尔·赖特,保罗·克拉克,马修·富勒,奈杰尔·金
受保护的技术使用者：新生组织网络有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14