[发明专利]包括双频带溅散板支撑的反射器天线

说明书

本发明涉及包括双频带溅散板支撑的反射器天线。具体地，本发明涉及一种反射器天线，包括双频带波导馈源和溅散板支撑，所述溅散板支撑布置为限定反射器天线的波导馈源孔与溅散板之间的空间。

将反射器天线广泛用于例如陆地、航空和航海终端和通信卫星中，以便将电磁辐射束整形并定向到特定位置。图1A和1B示出了传统反射器天线100，包括波导馈电喇叭110、主反射器120、溅散板130和支撑电介质140，其中支撑电介质140将溅散板130耦接到波导馈源110。馈电喇叭110接收输入信号i₀，将该信号定向到馈电喇叭110的孔。信号以电磁辐射束的形式从孔发射，并由溅散板130反射到主反射器120，主反射器120将波束整形并定向至所需位置，例如，特定卫星或地球上的地理区域。馈电喇叭110、溅散板130和主反射器120可以配置为根据特定应用的需要来整形波束。

如图1B所示，支撑电介质140包括：细长部140a，用于插入到馈电喇叭110的喉部；以及锥形部140b，朝向溅散板130从细长部140a延伸出来。支撑电介质140本身可以是内部和外部成形的，以便提供所需辐射方向图并最小化返回损耗。例如，锥形部140b可以包括多种台阶和槽，可以将波导馈源140a内的部分台阶化或异形化。然而，支撑电介质140可以仅设计和优化用于特定具体频率或狭窄频带。因此，传统溅散板反射器天线100不适用于宽频带(例如，＞20％带宽)和/或双频带应用，其中要整形和定向的波束包括大的频率范围。

根据本发明，提供了一种反射器天线，包括：双频带波导馈源，配置为在第一传输模式下接收输入信号，所述输入信号包括布置在高频带和低频带内的多个频率，所述波导馈源包括用于将高频带的传输模式从第一传输模式转变为包括第一传输模式和第二传输模式的混合传输模式的装置；反射器；溅散板，配置为将从波导馈源孔发射的波束定向到反射器；以及溅散板支撑，包括用于与波导馈源相接合的第一接合部、用于与溅射板相接合的第二接合部、以及将第一接合部与第二接合部相连的支撑部，所述支撑部布置为限定波导馈源孔和溅散板之间的空间。

所述支撑部可以配置为当第一接合部与波导馈源相接合时，沿远离溅散板的方向与波导馈源孔分离。

所述支撑部的厚度可以大致小于或等于λ/2，其中λ是波束在支撑部内的特征波长。

所述特征波长可以是与从波导馈源孔发射的波束的传输频带的中心频率相对应的波长，或是所述波束的平均波长，或是在平均波长和与中心频率相对应的波长之间的值。

所述支撑部的形状可以与从波导馈源发射的波束在被溅散板反射之后的波前相对应。

所述支撑部的截面可以是曲线的或椭圆的。

所述支撑部可以是大致连续的壁。

所述第一接合部可以配置为与波导馈源的外表面相接合。

所述溅散板支撑可以由聚四氟乙烯PTFE形成。

所述用于将高频带的传输模式从第一传输模式转变为包括第一传输模式和第二传输模式的混合传输模式的装置可以与孔分隔预定距离，使得对于高频带而言，第一和第二传输模式二者在孔处大致同相。

所述用于将高频带的传输模式从第一传输模式转变为包括第一传输模式和第二传输模式的混合传输模式的装置可以包括波导馈源内直径的锥形、一个或多个台阶或异形改变，并且可以将第一直径D₁的部分与第二直径D₂的部分相连，其中第二直径大于第一直径。

所述第一传输模式可以是TE₁₁模式，所述第二传输模式是TM₁₁模式。

所述波导馈源的截面可以是圆形，孔的直径可以大致是低频带中频率的一个波长。

所述波导馈源可以配置为在Ka频带处使用。

根据本发明，还提供了一种包括所述反射器天线的卫星。

附图说明

现参考附图，仅示例性地描述了本发明的实施例，附图中：

图1A和1B示出了传统反射器天线；

图2示出了根据本发明实施例，在反射器天线中使用的溅散板支撑的横截面；

图3A到3C示出了图2的溅散板支撑的透视图；

图4示出了图2的波导馈源的截面图；

图5A和5B示出了针对图4波导馈源，高频带和低频带的共极化和交叉极化辐射方向图；

图6A和6B示出了针对图2溅散板装备，高频带和低频带的共极化和交叉极化辐射方向图；