[发明专利]天线罩

说明书

本发明的盖用于特定波长的电磁辐射的天线，包括单元凸起的层。当从层的上侧或下侧观看时，凸起内部的层以与波长的大约1/4相对应的距离从凸起外部的层隔开。凸起形成了伪三层结构的类型，其实际上仅包括一层材料。由于凸起，两个虚拟内层和外层各自具有比固体材料低的有效介电常数，这对于抑制反射的程度和可实现的带宽具有有利的影响。

技术领域

本发明涉及一种用于天线的盖，其特别用于移动卫星通信的天线系统。

背景技术

在恶劣的环境条件下所使用的天线，如在移动卫星通信中的天线系统的情况下所使用的天线，无论它们是便携式的还是安装在飞机或其它车辆上，都应该被覆盖，以防止污染或损坏。

专利文献DE102010019081A1示出了这种类型的天线，其被设计为喇叭天线阵列。

依据使用天线的方式，关于需要哪种保护的条件范围可以包括湿度、雨、沙、灰尘、化学品、闪电、与鸟类的碰撞(在飞机的情况下)等等。天线的天线罩(盖)的电气性能或高频性能能力与关于前述环境因素的保护功能同样重要。这由电损耗和交叉极化(cross-polarization)的抑制来指示。

电损失本质上是反射损失和耗散损失。而耗散损失是使用的材料的介电性能所引起的，反射是高频设计的质量所限定的。对材料的几何形状和结构的巧妙选择能够使得对于期望的使用区域和频率范围的反射损失最小化。

根据现有技术，选择不同复合材料和类似材料的多层夹层结构用于天线的盖(天线罩)。例如，在专利文献DE19902511A1中说明了用于天线的盖的基本设计和功能。

传统的夹层式天线罩具有三个互连的层：内衬、天线罩芯(厚度等于波长的1/4，可容许的最小的介电常数)以及外衬。在两个反射层互相之间以波长的1/4的距离隔开的情况下，所得到的两个子反射彼此抵消，因为两个子波的相位差等于2×波长的1/4，即180°。这将盖处的波的反射保持到低水平。制造这些天线罩需要粘合、层压和复合技术的相应知识，以及不同材料的均衡选择。

在一些应用中，诸如在飞机中，天线罩被弯曲以提高安装在机身上的天线的空气动力学性能。例如，在专利文献WO2014/005691A1中已知，天线罩，即天线的盖，能够显示由于曲率引起的极化各向同性，这能够导致通过天线罩的圆极化信号的轴比的显著变化。在专利文献DE102010019081A1中，已经在空气动力学上优化了天线罩。

从专利文献US20100309089A1中已知了带有一些偶极子元件(dipole elements)的天线。偶极子元件设置有具有蜂窝状结构的盖，从而在偶极子元件和用于每个偶极子元件的单独的天线罩之间形成间隔。

发明内容

本发明的目的是简化关于夹层式设计的盖的结构。利用具有权利要求1的特征的盖来实现该目的。

为此目的，用于特定波长的电磁辐射的天线的盖包括具有均匀布置的多个单元凸起的层。当从层的上侧或下侧观看时，凸起内部的层以与波长的大约1/4相对应的距离从凸起外部的层隔开。盖以及层的下侧随后在天线的辐射方向上以与天线间隔开的关系被安装，由此形成天线的天线罩。

在天线的辐射方向上，即，正交于天线的孔径的方向上，层具有不同轮廓的单元凸起。依据凸起的形状，通常从层的两侧呈现出凸起的不同的视图。然而，还可以想到的是，如果凸起是精确的正方形且被对角线布置或者如果它们是锥形的，则产生盖的相同视图。

通过凸起而获得伪三层结构的类型，即使其实际上仅包括一层材料。由于凸起，两个虚拟的内层和外层各自具有比固体材料低的有效介电常数，这对于抑制反射的程度和可实现的带宽具有有利的影响。凸起的深度或伪内/外层的间距(如在传统的夹心天线罩中)设置为波长的大约1/4，以便使反射最小化。盖能够被双向操作；即盖的下侧或上侧能够面向天线孔径，或能够实现类似微弱反射用以发射和接收操作。