[发明专利]用于发射和接收信号的装置

说明书

本发明涉及到一种用于发射与/或接收电磁波的装置，尤其是涉及到一种通常认为是“印刷天线”的天线。

在下面的各个方面上，术语“印刷天线”(或“微带天线”)将涉及利用称作“微带”技术制造的一种天线，包括辐射元件，通常为“贴片”，狭槽等，或者这种元件的阵列，元件的数量取决于想获得的增益。这类天线尤其是作为在镜头或者抛物线反射器的焦点处的主源使用。

依靠它们的亮度，它们的平坦，他们提供设计的灵活性，它们与电子设备的多数项目结合的容易程度，它们的产品具有对大多数产量印刷电路技术检验的兼容性以及他们最后的低成本价格，印刷天线变得逐渐地使用在多数的无线通讯系统中(本地无线网络，不论它们是陆地的还是卫星的接入网络)。

今天，在多数的应用中，对于发射/接收天线最好和/或必需使用圆形极化。

然而，印刷天线较好地适合于发射/接收线性极化波。

因此，已经实现了几种技术用于通过印刷天线发射/接收圆形极化波。例如，这些技术描述在由JR.詹姆斯和PS.霍尔编辑，英国-ISBN0863411509，伦敦，彼得.Peregrinus有限公司出版的“微带天线手册”。尤其是，第4章第219-274页，圆形极化和带宽。

这些技术实质上在于同时激励两个相位差90度的线性极化波。因此，能够通过天线辐射或接收波的椭圆率圆轴比(或者“轴的比例”)来量化的圆极化的品质只能在窄带上获得。

用于加宽频带的解决办法，比如使用与辐射元件相关的混合耦合器或者就阵列连续旋转技术的使用来讲(参看“连续输送到宽带宽的应用，圆形极化的微带贴片阵列”，P.S.霍尔，IEE会议论文集，136卷，1989年10月)，使其能够展宽频带。

然而，并不总是能够实现这些解决办法。此外：

-对于某些特定的应用，利用这些技术获得的带宽保持不完全，

-在使用连续旋转的情况下，圆形极化的品质在一旦其偏离波束的主要方向时就会相当迅速地恶化。这就是用于抛物线或者镜头的照射的有源天线形成的一个问题。

本发明的目的是提供一种用于接收与/或发射信号的装置，其包括一个在加宽频带和宽角度扇形上圆形或者线性极化的高品质印刷天线。

因此，本发明的主题是一种用于发射与/或接收电磁波的装置，它至少包括一个用于辐射给定方向的圆形或者线性极化的辐射元件，其特征在于它至少包括相对辐射元件选定尺寸和定位的装置，该装置是在辐射元件的频率上以与辐射元件相反的方向辐射圆形或线性极化，并且它的相位被调整成以便于补偿辐射元件的交叉分量(cross component)。

根据优选的实施例，相对辐射元件选定尺寸和定位的装置，该装置是在辐射元件的频率上以与辐射元件相反方向的圆形或线性极化辐射，并且它的相位被调整成以便于补偿辐射元件的交叉分量，该装置由行波类型的辐射元件比如与偏振器相关的介质杆或螺旋线圈组成。

再者，本发明的特点和优点在阅读各种实施例的描述时将变得更明显，这个描述是参考附图给出，其中：

图1a和图1b分别是根据已有技术和根据本发明实施例由“贴片”阵列组成的印刷天线阵列透视概略图；

图2粗略地显示印刷天线和螺旋线圈辐射产生的总辐射场，这个总辐射场在基于左右方圆形极化组成的垂直方向上分解的；

图3a到3e是本发明各种实施例的粗略透视图；

图4是一个本发明优选实施例的示意透视视图；

图5是在根据本发明的单独印刷阵列或者配有该装置的阵列情况下，给出作为频率函数的椭圆率圆轴比的曲线；

图6a和6b分别描述根据本发明的分别就单独阵列和配有该装置的情况下的辐射元件的辐射模式；和

图7是本发明另一个实施例的概略截面视图。

在这些图中，为了简化描述，相同的元件具有相同的编号。此外，本发明同时将参考包括辐射元件如“贴片”或者“贴片”阵列的天线进行描述。然而，对于技术上熟知的人很明显，本发明能够应用到所有类型的印刷天线，即在天线中辐射元件还可以由狭槽，狭槽阵列，双极或者对称振子阵列等来构成。此外，在该描述中，图1到6涉及到适合用于发射/接收右圆形极化或者左圆形极化的印刷天线，同时图7的实施例涉及到辐射元件能够接收圆形极化或者线性极化的印刷天线。