[发明专利]反射镜天线,其馈电方法和通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及反射器电线(reflector antenna)，为该反射器天线馈电的方法，以及通信系统。具体说，本发明涉及一种反射器天线，当该反射器天线设置在其反射器的聚焦侧(focus side)上的主辐射器被同轴地馈电时，辐射无线电波；为该反射器天线馈电的方法；以及通信系统。 

背景技术

传统已知的用于微波和毫米波通信系统中的反射器天线包括用于同轴馈电的反射器天线。关于用于同轴馈电的这种反射器天线的相关技术将参考图3进行描述。 

图3A和3B示出包括反射器11的反射器天线。该反射器11具有半径为r的圆形天线孔径(天线开口)11a和反射无线电波的反射表面(反射器表面)11b。该反射表面11b弯曲成旋转抛物面(以下称作抛物面)。朝着反射表面11b辐射无线电波Rd的主辐射器1设置在反射器11的抛物面的聚焦侧上。该主辐射器1由主辐射器支撑臂(以下称作臂)2支撑，以便能够绕该反射器11的抛物面的旋转轴线Ax旋转。该臂2设置成从反射表面11b的聚焦侧的最高点侧延伸，以便绕过(circumvent)反射器11的抛物面的旋转轴线Ax。馈电单元安装在臂2上。该馈电单元包括为主辐射器1馈电的同轴电缆3，和将该同轴电缆3连接于主辐射器1的同轴连接器4。 

关于前述结构的反射器天线，设置在臂2上的同轴电缆3通过同轴连接器4为主辐射器1馈电。该主辐射器1朝着反射器11的反射表面11b辐射垂直极化或水平极化的无线电波Rd。该辐射波Rd被反射 表面11b反射并且通过天线孔径11a发射到外面。通过使臂2连同同轴电缆3和同轴连接器4绕着抛物面的旋转轴线Ax相对于反射器11旋转90°(见图中的旋转方向Rt)来转换该辐射波Rd的垂直极化和水平极化。 

图3的例子示出垂直极化的无线电波Rd(极化方向D11)被辐射的情况。在这种情况下，臂2绕旋转轴线Ax相对于反射器11旋转，使得通过同轴连接器4从同轴电缆3到主辐射器1的馈电的方向D12平行于竖直平面(在图3B中与经过旋转轴线Ax的竖直轴线平行的平面)。另一方面，为了辐射水平极化的无线电波Rd，臂2绕旋转轴线Ax相对于反射器11旋转，使得通过同轴连接器4从同轴电缆3到主辐射器1的馈电的方向平行于水平平面(在图3B中与经过旋转轴线Ax的水平轴线h平行的平面)。臂2的旋转操作例如用手来进行。前述的反射器天线通过设置在该臂中的同轴电缆被同轴地馈电。在另一种已知的结构中，臂2本身可以由波导制成，使得用该波导来进行馈电。PTL1描述一种用于这种波导馈电的反射器天线或天线设备。在该天线设备中，用于为主辐射器馈电的弯曲的波导馈线相对于水平方向设置成45°，以便减少由于波导馈线的阻挡所引起的增益减小的极化特性。 

专利文献 

PTL1：日本专利文献JP-U-01-135808 

发明内容

将根据前述相关技术的同轴馈电用的反射器天线作为例子。如图3B所示，当沿着极化方向D11垂直极化的无线电波Rd被从主辐射器1辐射，同时臂2处于竖直平面中时，该辐射波Rd中的一些被臂2阻挡。这在反射表面(反射器表面)11b上形成臂2的阴影区Sd11。如图3C所示，当示出在天线孔径11a上的辐射波Rd的场强E的辐射分布投影在水平轴线h(-r≤h≤r)上时，臂2的阴影区Sd11表示为在图 中的分布P11。该阻挡分布P11被从未阻挡的初始辐射分布P12中减去，并且因此干扰水平平面中的辐射图形。该阻挡分布尤其对近轴的交叉极化特性具有显著的影响。 

对于水平极化，由于处于水平平面中的臂2的阴影区引起的阻挡分布即使聚集在水平轴线h上时其量也很小。因此对天线孔径11a上的辐射分布的影响也很小。另一方面，对于垂直极化，由于处于竖直平面中的臂2的阴影区Sd11引起的阻挡分布P1当聚集在水平轴线h上时其量比较大，如图3C所示。因此对天线孔径11a上的辐射分布的影响也大。在用于P-P(点对点)通信的通信系统的情况下以及像在水平平面中的辐射图形非常重要的场合下，这种影响特别显著。其原因是在水平平面中的辐射图形由投影在水平轴线上的天线孔径11a上的辐射分布确定，如图3C所示。 

同时，前述PTL1的反射器天线旨在波导馈电，并且因此在前述的同轴馈电用的反射器天线中，不考虑由于臂的阴影区所引起的阻挡分布对天线孔径上的辐射分布的影响。