[发明专利]圆极化波导槽阵列

说明书

相关申请的交叉参考 

本申请案主张基于2011年8月22日提出申请的美国临时专利申请案61/525,870的优先权，所述美国临时专利申请案的内容以引用方式全文并入本文中。 

技术领域

本发明涉及波导天线，更具体而言，涉及圆极化波导天线。 

背景技术

图9例示第一传统上已知的圆极化天线阵列900。在此构造中，圆极化天线阵列采用具有90度相位差的两个线性极化天线元件912及914，所述90度相位差通常由混合耦合器920提供。实作天线波导元件912/914及相伴的混合耦合器920的多个执行个体(instance)来完成阵列构造，并使用功率分配器930来为形成阵列900的每一混合耦合器920供电。 

图10例示第二传统上已知的圆极化波导槽阵列1000。每一阵列元件1010分别由圆极化波导天线及隔板极化器(septum polarizer)组成，在共同拥有的美国专利6,118,412中揭露了隔板极化器的实例。使用功率分配器1020来为每一阵列元件1010供电。 

在图9及图10所示传统实施方式中的每一者中，各阵列元件之间(例如，第9图所示元件912/914的第一执行个体与元件912/914的第二执行个体之间)的间距不得过大，否则会出现栅瓣(grating lobe)。例如，如果相邻阵列元件之间的间距大于λ_g/2，则会出现栅瓣(λ_g表示旨在在波导中传播的信号的波导波长)。然而，当处于预期的工作频率时，间距λ_g/2是非常小的，从而难以使相邻阵列元件的间距保持在此距离内。 

因此，需要一种能够克服上述困难的圆极化波导槽阵列的新型设计。 

发明内容

现在介绍一种能够解决本技术中的上述缺点其中之一或多者的圆极化波导槽阵列。所述阵列的一个实施例包括第一波导部及第二波导部，所述第一波导部沿纵轴延伸，并包括天线元件以用于传送或接收圆极化信号。所述第二波导槽部以侧对侧方式与所述第一波导槽部相耦合并沿所述纵轴延伸，所述第二波导槽部包括天线元件以用于以一相位传送或接收所述圆极化信号，所述相位与所述第一波导槽部所传送或所接收的所述圆极化信号实质上互补。此外，作为实例，设置于所述第一波导槽部上的所述天线元件与设置于所述第二波导槽部上的所述天线元件沿所述纵轴偏置实质上预定波导波长λ_g的一半。 

在另一实施例中，圆极化波导包括多个波导槽部，所述多个波导槽部沿纵轴延伸并以侧对侧方式彼此耦合，且所述多个波导部中的每一者分别包括多个天线元件，所述多个天线元件可操作地用于传送或接收圆极化信号。设置于第一波导部上的所述多个天线元件其中之一沿所述纵轴相对于设置于第二波导部上的所述多个天线元件其中之一偏置。更具体而言，所述多个天线元件中的每一者分别包括沿所述纵轴延伸的纵向槽以及实质上垂直于所述纵向槽而延伸的横向槽。 

参阅附图及下文对实例性实施例的详细说明，可更佳地理解本发明的其他方面。 

附图说明

图1例示根据本发明的可用以产生圆极化辐射的波导槽天线； 

图2A例示根据本发明的圆极化波导槽阵列的第一实施例； 

图2B例示根据本发明的圆极化波导槽阵列的第二实施例； 

图3例示根据本发明的圆极化波导槽阵列； 

图4例示根据本发明的实例性圆极化波导天线阵列的波导尺寸及槽尺寸，并例示了2.4-2.5GHz槽阵列，其中槽的尺寸为：所有槽的宽度=3mm，槽长度L1=59mm，L2=33.5mm，L2_1=23.5mm，L3=60mm，L4=58.7mm； 

图5、图6A及图6B分别例示根据本发明的实例性圆极化波导槽阵列的实例性回波损耗、高程图案及方位角辐射图案，其中图5例示计算得到的图3所示槽 阵列的回波损耗，图6A例示计算得到的图3所示槽阵列的高程图案，图6B例示计算得到的图3所示槽阵列的方位角图案，且其中图6A及图6B中的实线表示水平极化曲线，虚线表示垂直极化曲线； 

图7例示根据本发明的圆极化波导槽阵列的第二实例性实施例； 

图8例示根据本发明的圆极化波导槽阵列的第三实例性实施例； 

图9例示第一传统上已知的圆极化天线阵列；以及 

图10例示第二传统上已知的圆极化天线阵列。 

为清晰起见，在随后的附图中将保留先前附图中所使用的参考编号。 

主要元件标记说明 

100：波导槽天线