[发明专利]用于反射器天线的受控照射电介质圆锥辐射器

说明书

技术领域

本发明涉及微波双反射器天线。更特别地，本发明提供使得能够改善信号辐射图案特性的控制的用于这种天线的低成本的自支撑馈送圆锥辐射器。

背景技术

使用自支撑馈送的双反射器天线将入射于主反射器上的信号引导到与主反射器的焦点区域相邻地安装的副反射器上，该副反射器又一般通过到接收器的第一级的馈送喇叭或孔径将信号引导到波导传输线。当双反射器天线被用于传输信号时，信号通过波导从传送器系统的最后级行进到馈送孔径、副反射器和主反射器到自由空间。

反射器天线的电气性能一般由其增益、辐射图案、交叉极化和返回损失性能表征－有效增益、辐射图案和交叉极化是有效微波链接计划和协调所必需的，而有效的无线电操作必需良好的返回损失。

这些主要特性由结合主反射器轮廓设计的馈送系统确定。

深盘反射器（deep dish reflector）是反射器盘，其中，使得反射器焦距（F）与反射器直径（D）的比小于或等于0.25（与一般在更常规的盘设计中发现的0.35的F/D相对）。当与特别向盘的边缘提供受控盘照射的仔细设计的馈送系统一起使用时，这种设计可实现改善的辐射图案特性，而不需要单独的遮蔽组件。

在2005年7月19日发布、授权给Hills、发明名称为“Tuned Perturbation Cone Feed for Reflector Antenna”的共同受让的美国专利6919855中公开了被配置为供深盘反射器使用的电介质圆锥馈送副反射器的例子。美国专利6919855利用具有副反射器表面和引导圆锥表面的电介质块圆锥馈送，该引导圆锥表面具有关于电介质块的纵轴同心的多个向下的角形非周期扰动。圆锥馈送和副反射器尺寸在可能的情况下被最小化，以防止阻挡从反射器盘到自由空间的信号路径。虽然明显优于现有设计，但这种构成具有信号图案，在这些信号图案中，副反射器边缘和自由吊杆的末端边缘跨着反射器盘表面宽范围地放射信号的一部分，该反射器盘表面包含接近反射器盘周边和/或副反射器的阴影区域的可产生馈送吊杆和/或副反射器的二次反射的区域，从而使电性能劣化。并且，电介质块中的多个角形特征和/或台阶需要复杂的制造过程，这增加总制造成本。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供克服现有技术的限制的装置，并由此给出允许这种馈送设计提供在用于典型的微波通信链接的整个操作带上满足最严格的电气规范的反射器天线特性的方案。

附图说明

加入本说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的实施例，这里，附图中的类似的附图标记指的是同一特征或要素并且可能不对所出现的每个附图被详细描述，并与以上给出的本发明的一般描述和以下给出的实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示例性受控照射电介质圆锥副反射器组件的示意性侧面剖视图。

图2是安装在0.167F/D深盘反射器天线内的图4的副反射器组件的示意性侧面剖视图。

图3是现有技术的电介质圆锥副反射器组件的示意性侧面剖视图。

图4是通过单独的金属盘型副反射器阐明的图1的副反射器组件的分解示意性侧面剖视图。

图5是在22.4Ghz下操作的图1和图3的副反射器组件的E&H面一次辐射振幅图案模型化比较图，其中，点线是图3E面、短虚线是图3H面，长虚线是图1E面，实线是图1H面。

图6是安装在根据图2的.167F/D反射器盘内的图1和图3的电介质圆锥馈送的E面辐射图案模型比较图。

图7是安装在根据图2的.167F/D反射器盘内的图1和图3的电介质圆锥馈送的H面辐射图案模型比较图。

图8是图3的副反射器组件的E（上面一半）&H（下面一半）面能量场分布模型（模型是四分之一对称的平面呈现）。

图9是图1的副反射器组件的E（上面一半）&H（下面一半）面一次能量场分布模型（模型是四分之一对称的平面呈现）。

具体实施方式

发明人认识到，可通过减少或最小化馈送吊杆和副反射器溢出在常规的电介质圆锥副反射器组件的辐射图案上的电气影响实现辐射图案控制的改善，并由此实现整个反射器天线性能的改善。