雙頻帶雙反射面天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其還包括設(shè)置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導(dǎo)后饋式喇叭。本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個(gè)頻帶配置，滿足雙頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，結(jié)構(gòu)更緊湊、加工簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越。
【專利說明】
雙頻帶雙反射面天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波中繼通訊領(lǐng)域，尤其是涉及一種雙頻帶雙反射面天線。
【【背景技術(shù)】】
[0002]當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)如火如荼，隨著4G業(yè)務(wù)的廣泛應(yīng)用，特別是未來5G業(yè)務(wù)對(duì)大容量和IP化的要求，造成對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)容量需求的激增，具有寬信道帶寬的全新頻段E-band(71?76GHz、81?86GHz)成為目前熱門的微波傳輸頻率。
[0003]高頻段E-band傳輸技術(shù)盡管容量高但是傳輸距離和穩(wěn)定性受到了客觀條件(如空間損耗大，雨衰嚴(yán)重，半功率角窄導(dǎo)致的抗風(fēng)性能差等)限制。
[0004]雙頻微波天線傳輸系統(tǒng):在同一跳鏈路上傳輸高頻信號(hào)(如E-band)保證傳輸帶寬同時(shí)又能傳輸?shù)皖l段(如15G、18G、23G)信號(hào)，高頻段的高容量和低頻段的長距離特性相結(jié)合，在提供超大帶寬的同時(shí)還強(qiáng)化了 QoS業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)制，是面向未來有效提升微波網(wǎng)絡(luò)容量的極佳解決之道。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)雙頻微波天線傳輸系統(tǒng)一般采用前饋加后饋方案，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)雙頻微波天線傳輸系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分:主反射面110、副反射面120、前饋喇叭130和后饋喇叭140，副反射面120為雙曲面形狀的頻率選擇面，要求對(duì)后饋喇叭140輻射的電磁波全反射，對(duì)前饋喇叭130輻射的電磁波全透射，導(dǎo)致不能任意配置兩個(gè)不同的頻帶，相對(duì)帶寬也受到了限制，結(jié)構(gòu)上面包括上、下層多個(gè)金屬單元，中間層為蜂窩結(jié)構(gòu)或者無耗介質(zhì)材料，非常復(fù)雜，加工精度要求高;前饋喇叭130位于主反射面110、副反射面120的共同焦點(diǎn)位置，通過波導(dǎo)折彎至反射面底部饋電，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，插入損耗較大，后饋喇叭140位于副反射面的另一焦點(diǎn)位置。
[0006]因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工要求簡(jiǎn)單、插入損耗少的雙頻微波天線實(shí)為必要?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工要求簡(jiǎn)單、插入損耗少的雙頻帶雙反射面天線。
[0008]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明提供一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其還包括設(shè)置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導(dǎo)后饋式喇叭。本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個(gè)頻帶配置，滿足雙頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，結(jié)構(gòu)更緊湊、加工簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越。
[0010]優(yōu)選的，該主反射面、副反射面和雙頻帶喇叭處于同一中心軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。雙頻帶喇叭在兩個(gè)頻帶內(nèi)具有幾乎相同的照射波束，對(duì)副反射面邊緣在兩個(gè)頻帶內(nèi)有幾乎相同的照射電平，插入損耗少，性能優(yōu)越。
[0011]優(yōu)選的，該主反射面為環(huán)焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲線，該雙頻帶喇叭為雙頻帶波紋喇叭。
[0012]優(yōu)選的，該副反射面的母線為橢圓的一部分，該橢圓有下焦點(diǎn)和上焦點(diǎn)，橢圓下焦點(diǎn)同雙頻帶喇叭相位中心處于同一位置，位于中心對(duì)稱軸線上，上焦點(diǎn)偏移中心軸距離對(duì)應(yīng)低頻段I?3個(gè)波長距離，副反面半徑等于或者大于上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離。該結(jié)構(gòu)能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率。
[0013]優(yōu)選的，該副反射面邊緣的高度高于副反射面正中心位置，該副反射面正中心位置設(shè)置尖銳的角錐形狀，該尖銳的角錐能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場(chǎng)能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。
[0014]優(yōu)選的，該主反射面的母線為環(huán)焦拋物線，該環(huán)焦拋物線的環(huán)焦半徑為副反射面上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離，能有效避開副反射面對(duì)主反射面的有效口徑遮擋，實(shí)現(xiàn)更好的整機(jī)駐波特性和輻射效率。
[0015]優(yōu)選的，主反射面的焦距高度和直徑之比為0.16?0.37。
[0016]優(yōu)選的，雙頻帶喇叭與副反射面可以靠得很近，距離設(shè)置在2?5低頻段波長，實(shí)現(xiàn)較小的縱向尺寸，緊湊的天線結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，該主反射面的焦點(diǎn)同副反射面的上焦點(diǎn)重合，該雙頻帶波紋喇叭的相位中心同副反射面的下焦點(diǎn)重合。
[0017]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個(gè)頻帶配置，滿足雙頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，結(jié)構(gòu)更緊湊、加工簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越。該結(jié)構(gòu)能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率。該副反射面上尖銳角錐的結(jié)構(gòu)，能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場(chǎng)能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。該環(huán)焦拋物線的環(huán)焦半徑為副反射面上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離，能有效避開副反射面對(duì)主反射面的有效口徑遮擋，實(shí)現(xiàn)更好的整機(jī)駐波特性和輻射效率。
【【附圖說明】】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)雙反射面天線的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線實(shí)施例之一橢圓副面環(huán)焦天線的立體圖；
[0021]圖3為本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線實(shí)施例之一橢圓副面環(huán)焦天線的剖視圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0022]請(qǐng)參閱圖2和圖3，所示為本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線應(yīng)用在橢圓副面環(huán)焦天線的實(shí)施例示意圖，包括主反射面210、副反射面220、設(shè)置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶波紋喇叭230。本發(fā)明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個(gè)頻帶配置，滿足雙頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，結(jié)構(gòu)更緊湊、加工簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越。
[0023]如圖2和圖3所示，該主反射面210、副反射面220、雙頻帶波紋喇叭230處于同一中心軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，該主反射面為環(huán)焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲線，該雙頻帶波紋喇口八230為波導(dǎo)后饋式喇叭，位于副反射面220的焦點(diǎn)位置，在兩個(gè)頻帶內(nèi)具有幾乎相同的照射波束，對(duì)副反射面邊緣在兩個(gè)頻帶內(nèi)有幾乎相同的照射電平。
[0024]該副反射面220的母線為橢圓的一部分，該橢圓下焦點(diǎn)為0，上焦點(diǎn)為O'、0〃，橢圓下焦點(diǎn)O同雙頻帶波紋喇叭230相位中心處于同一位置，位于中心對(duì)稱軸線AA'上，上焦點(diǎn)
、0〃偏移中心軸距離L，對(duì)應(yīng)低頻段I?3個(gè)波長距離，副反面半徑Ds/2等于或者大于上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離L，其作用是能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率，該副反射面邊緣的高度M高于副反射面正中心位置T，該副反射面正中心位置T，設(shè)置尖銳的角錐形狀，尖銳的角錐能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場(chǎng)能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。
[0025]該主反射面210的母線為環(huán)焦拋物線，該環(huán)焦拋物線的環(huán)焦半徑為副反射面上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離L，能有效避開副反射面對(duì)主反射面的有效口徑遮擋，實(shí)現(xiàn)更好的整機(jī)駐波特性和輻射效率，主反射面的焦距高度F和直徑之比D為0.16?0.37。
[0026]該主反射面210的焦點(diǎn)同副反射面220的上焦點(diǎn)重合，該雙頻帶波紋喇叭230的相位中心同副反射面220的下焦點(diǎn)O重合。
[0027]該雙頻帶喇叭230與副反射面220可以靠得很近，距離設(shè)置在2?5低頻段波長，實(shí)現(xiàn)較小的縱向尺寸，緊湊的天線結(jié)構(gòu)。由雙頻帶波紋喇叭230饋電并產(chǎn)生任意配置的頻率fl、f2頻帶電磁波，設(shè)置雙頻帶波紋喇叭的相位中心與橢圓曲線的一個(gè)焦點(diǎn)重合，經(jīng)由雙頻帶波紋喇叭相位中心且橢圓曲線焦點(diǎn)輻射至副反射面220，經(jīng)過副反射面220反射作用，依照橢圓曲線的光學(xué)規(guī)律，反射波傳播方向正好過橢圓曲線的另一個(gè)焦點(diǎn)，并沿著直線路徑傳播至主反射面210，在主反射面發(fā)生發(fā)射且主反射面口徑內(nèi)具有相同的傳輸波長和相位。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其特征在于，其還包括設(shè)置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導(dǎo)后饋式喇叭。2.如權(quán)利要求1所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面、副反射面和雙頻帶喇叭處于同一中心軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求2所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面為環(huán)焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲面，該雙頻帶喇叭為雙頻帶波紋喇叭。4.如權(quán)利要求3所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面的母線為橢圓的一部分，該橢圓有上焦點(diǎn)與下焦點(diǎn)，其中下焦點(diǎn)同該雙頻帶喇叭的相位中心處于同一位置，并位于中心對(duì)稱軸線上。5.如權(quán)利要求4所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面的上焦點(diǎn)偏移中心軸對(duì)應(yīng)低頻段I?3個(gè)波長距離，副反射面的半徑等于或者大于上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離。6.如權(quán)利要求5所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面邊緣的高度高于副反射面正中心位置，該副反射面正中心位置設(shè)置角錐形狀。7.如權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面的母線為環(huán)焦拋物線，該環(huán)焦拋物線的環(huán)焦半徑為副反射面上焦點(diǎn)偏移中心軸的距離。8.如權(quán)利要求7所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，主反射面的焦距高度和直徑之比為0.16?0.37。9.如權(quán)利要求8所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面與雙頻帶波紋喇叭的距離為2?5低頻段波長。10.如權(quán)利要求8所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面的焦點(diǎn)同副反射面的上焦點(diǎn)重合。
【文檔編號(hào)】H01Q19/10GK105870641SQ201610311593
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】陽恩主, 張君, 陳鵬羽, 熊國輝, 許超磊, 張銳明, 李毅想
【申請(qǐng)人】廣東通宇通訊股份有限公司