[发明专利]多频段天线的同轴馈源

说明书

一种用于多频段天线的同轴馈源，包括：管状高频段(HB)波导，HB波导包括外传导面、内HB传导面和由内HB传导面限定的HB孔；管状低频段(LB)波导，其同轴设置在HB波导周围，LB波导包括外馈电面、内LB传导面，以及由内LB传导面和HB波导的外传导面限定的环形LB孔；以及环形高频段(HB)扼流圈，其位于HB波导的外传导面中，HB扼流圈相对于HB孔轴向偏移。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月24日提交的标题为“COAXIAL FEED FOR MULTIBANDANTENNA”的美国临时专利申请No.62/865,631的优先权，出于所有目的，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及用于多频段天线的同轴馈源，更具体地，涉及用于卫星通信的多频段天线的同轴馈源。

背景技术

同轴馈源在跟踪天线领域是众所周知的。例如，美国专利No.6,222,492公开了具有同心波导的双同轴馈源，包括用于“和(sum)”辐射图的内波导和用于“差(difference)”辐射图的外波导。双同轴馈源还包括在波导开口端附近的各种扼流圈，其用于改善和修改自由空间与其同轴波导之间的阻抗匹配。

同轴馈源也可以与多频段天线一起使用，这对于卫星通信是可取的，因为这样的天线具有在多个频带上工作的能力。同轴馈源特别适合与配置为跟踪通信卫星的双频段跟踪天线一起使用。例如，美国专利No.6,982,679公开了一种同轴喇叭天线系统，其具有围绕内部喇叭的孔径延伸的扼流圈，以减少内部喇叭的外表面上的电流，从而提高方向图特性。

应当理解，可能希望在具有彼此非常接近的波长的频段内操作多频段天线，例如，在Ka和Ku频段操作双频段天线。在频段接近的情况下，外部“低频段”同轴波导的内径可能比其外径相对大，这可能会导致不必要的交叉极化(X-pol)辐射。辐射图由辐射孔径处的电场决定，较大的内径导致孔径处更大的电场弯曲，进而导致更大的X-pol辐射。

因此，提供一种具有扼流圈结构的多频带天线，其能够克服现有同轴馈源扼流圈的上述缺点和其他缺点，将是有用的。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种用于多频段天线的同轴馈源，所述同轴馈源包括：管状高频段(HB)波导，HB波导包括外传导面、内HB传导面和由内HB传导面限定的HB孔；管状低频段(LB)波导，其同轴设置在HB波导周围，LB波导包括外馈电面、内LB传导面，以及由内LB传导面和HB波导的外传导面限定的环形LB孔；以及环形高频段(HB)扼流圈，其位于HB波导的外传导面中，HB扼流圈相对于HB孔轴向偏移。

HB波导可以是Ka频段波导。

HB波导可以用介电构件来介电负载。

介电构件可具有等于或大于2的相对介电常数。

介电构件可由选自塑料、石英、REXOLITE(交联聚苯乙烯)或它们的组合的材料形成。

HB波导孔可具有在大约0.2”至0.33”范围内的直径。

HB扼流圈可以相对于HB孔轴向偏移等于或大于LB频率的1/4波长。

HB扼流圈的偏移可以配置为向LB波导的LB频率的自由空间提供阻抗匹配。

LB波导可以是Ku频段波导。

LB孔可以具有在大约0.22”到0.35”范围内的LB孔内径。

LB孔可以具有LB孔内径，并且HB扼流圈可以具有大约等于LB孔内径的HB扼流圈内径。

LB孔可具有LB孔内径，并且HB扼流圈可具有大于LB孔内径的HB扼流圈外径。