[发明专利]介质谐振器天线系统

说明书

一种电磁设备，包括：导电接地结构；设置在接地结构上的至少一个介质谐振器天线(DRA)；设置成邻近DRA中的相应DRA的至少一个电磁(EM)波束整形器；以及设置成电磁耦合至DRA中的相应DRA的至少一个信号馈源。该至少一个EM波束整形器具有：导电喇叭；介电材料的主体，该介电材料的主体具有在介电材料的主体上沿特定方向变化的介电常数；或者导电喇叭和介电材料的主体两者。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年9月9日提交的美国申请序列号第16/564,626号的权益，该美国申请序列号第16/564,626号要求2018年9月11日提交的美国临时申请序列号第62/729,521号的权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开内容一般性地涉及电磁设备，特别地涉及介质谐振器天线(DRA,dielectric resonator antenna)系统，并且更特别地涉及具有用于增强DRA系统内DRA的增益、准直和方向性的电磁波束整形器的DRA系统，其非常适用于微波和毫米波应用。

尽管现有的DRA谐振器和阵列可以适合其预期目的，但DRA的技术将随着电磁设备而发展，所述电磁设备可用于构建在远场中具有高方向性的高增益DRA系统，其例如可以克服现有缺陷，例如有限的带宽、有限的效率、有限的增益、有限的方向性或复杂的制造技术。

发明内容

实施方式包括电磁设备，该电磁设备包括：导电接地结构；设置在接地结构上的至少一个介质谐振器天线(DRA)；设置成邻近DRA中的相应DRA的至少一个电磁(EM)波束整形器；以及设置成电磁耦合至DRA中的相应DRA的至少一个信号馈源。至少一个EM波束整形器包括：导电喇叭；介电材料的主体，其具有在介电材料的主体上沿特定方向变化的介电常数；或者，导电喇叭和介电材料的主体两者。

根据本发明的以下详细描述，当结合附图时，本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。

附图说明

参照示例性非限制性附图，其中在附图中相似的要素编号相似：

图1A描绘了根据实施方式的示例电磁设备的旋转等距视图，所述示例电磁设备可用于构建具有电磁喇叭和球面透镜两者的高增益DRA系统；

图1B描绘了根据实施方式的穿过图1A的电磁设备的截面线1B-1B的正视图截面；

图1C、图1D、图1E和图1F各自描绘了根据实施方式的具有球体形状以外的形状的介电材料的示例主体的旋转等距视图；

图2A、2B、2C、2D和2E分别描绘了根据实施方式的适用于本文所公开的目的的DRA的替选实施方式的正视图截面、正视图截面、俯视图截面、俯视图截面和正视图截面；

图3A描绘了根据实施方式方案的一个示例电磁设备的旋转等距视图，所述电磁设备可用于构建具有电磁喇叭没有球面透镜的高增益DRA系统。

图3B描绘了根据实施方式的穿过图3A的电磁设备的截面线3B-3B的正视图截面；

图4描绘了根据实施方式的一个示例电磁设备的正视图截面，所述电磁设备可用于构建具有球面透镜没有电磁喇叭的高增益DRA系统，其中DRA至少部分地嵌入在球面透镜中。

图5A描绘了根据实施方式的一个示例电磁设备的正视图截面，所述电磁设备可用于构建具有以至少部分地围绕球面透镜的表面的非平面布置而设置的DRA的阵列的高增益DRA系统；

图5B描绘了根据实施方式的一个示例电磁设备的正视图截面，所述电磁设备可用于构建具有设置在非平面基底的凹曲部上的DRA的阵列的高增益DRA系统；

图5C描绘了根据实施方式的一个示例电磁设备的正视图截面，所述电磁设备可用于构建具有设置在非平面基底的凸曲部上的DRA的阵列的高增益DRA系统；