[发明专利]用于天线系统的馈送网络

说明书

根据本发明的馈送网络包括具有宽边和窄边的波导，以及各自包括导体回路的两个微带导体。所述导体回路各自从所述窄边中的一个延伸到所述波导，并电连接到所述波导的宽边。在所述窄边上，所述波导包括小开口，所述微带导体通过所述小开口被引导，而它们本身并不与所述波导电接触。这导致感应H场耦合的可能性，所述感应H场耦合对容差导致的微带导体相对于所述波导的机械移位具有低敏感度。通过使用两个导体回路，能够在具有相同电损耗的情况下同时解耦两个信号路径，并且从而使所述波导中的功率分配器的数量减少到一半。

技术领域

本发明涉及一种用于天线系统(尤其用于在Ka、Ku或X频段下操作的双向卫星通信，用于移动和航空应用)的具有波导和两个微带导体的馈送网络。

背景技术

为了使飞机连接到卫星网络，以传输多媒体数据，需要用于数据传输且具有非常高的数据速率的无线宽带信道。为此目的，需要在飞机上安装天线，所述天线虽然具有用以安装在雷达罩下的小的尺寸，但仍然满足对(例如，在Ku、Ka或X频段下)与卫星进行的定向无线数据通信的传输特性的极端要求，因为必须可靠地排除邻近卫星的任何干扰。

此外，天线在雷达罩下是可移动的，以便在飞机移动时向卫星更新方位。为此目的，天线必须紧凑地构造，以在雷达罩下保持可移动。

有关传输操作的调整要求源自于国际标准。所有这些调整规范旨在确保在移动卫星天线的定向传输操作中不能够发生邻近卫星的干扰。

例如，WO2014005693和WO2014005699示出针对用于所述应用的紧凑天线的解决方案。这些天线由天线阵列构成，所述天线阵列由单辐射器构造并具有合适的馈送网络。它们可以以任何几何结构和任何长度边长比实施，而不因此使天线效率受损。特别是，可实现具有小安装高度的天线阵列。

如果将喇叭形辐射器密集地组装在天线阵列中，那么存在另外一个问题，即必须将有效的馈送网络容纳在喇叭形辐射器阵列后方的可用安装空间中。在WO2014005699中，示出馈送网络可从波导与微带线的组合产生，然而，需要高数量的功率分配器。馈送网络的波导区域中的功率分配器需要安装空间，而安装空间的可使用程度是有限的。

在WO2014005699中示出的馈送网络使得能够：在发送情况下，将和信号以正确的幅度和相位分布到单辐射器上，或相反地，在接收情况下，将单辐射器的信号正确地加到和信号。馈送网络由以下构成：微带导体，其聚集第一单辐射器群组(例如，N×N个或N×M个元件)；以及波导网络，以便再次聚集若干个N*N或N*M群组。

微带导体具有空间需求小的优点，且因此允许高集成度。微带导体的缺点在于与波导相比，具有更高电损耗，然而，与微带导体相比，所述波导需要明显较大的体积。

为了使天线的重量和旋转体积对于给定的孔径表面积而言尽可能地小，寻求了用于最小化波导区段的数量或波导的总体积、而不必接受电气性能降低的方式。

发明内容

本发明的一个目标是为了指出一种在波导与微带线之间具有耦合的馈送网络，其允许功率耦合的高灵活性和较小安装高度。

该目标通过具有权利要求1所述的特征的馈送网络和具有权利要求23所述的特征的天线来解决。在其余权利要求中指出了本发明的有利设计。

为此目的，馈送网络包括具有宽边和窄边的波导，以及各自包括导体回路的两个微带导体。导体回路各自从窄边中的一个延伸到波导中，并电连接到波导的宽边，即，所述导体回路在宽边上与波导发生短路。在窄边上，波导具有小开口，微带导体通过所述小开口被引导，而自身并不与波导电接触。