雙頻帶雙反射面天線的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其還包括設置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導后饋式喇叭。本發明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個頻帶配置，滿足雙頻傳輸的同時，結構更緊湊、加工簡單、性能優越。
【專利說明】
雙頻帶雙反射面天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及微波中繼通訊領域，尤其是涉及一種雙頻帶雙反射面天線。
【【背景技術】】
[0002]當前4G網絡建設如火如荼，隨著4G業務的廣泛應用，特別是未來5G業務對大容量和IP化的要求，造成對回傳網絡容量需求的激增，具有寬信道帶寬的全新頻段E-band(71?76GHz、81?86GHz)成為目前熱門的微波傳輸頻率。
[0003]高頻段E-band傳輸技術盡管容量高但是傳輸距離和穩定性受到了客觀條件(如空間損耗大，雨衰嚴重，半功率角窄導致的抗風性能差等)限制。
[0004]雙頻微波天線傳輸系統:在同一跳鏈路上傳輸高頻信號(如E-band)保證傳輸帶寬同時又能傳輸低頻段(如15G、18G、23G)信號，高頻段的高容量和低頻段的長距離特性相結合，在提供超大帶寬的同時還強化了 QoS業務保護機制，是面向未來有效提升微波網絡容量的極佳解決之道。
[0005]現有技術雙頻微波天線傳輸系統一般采用前饋加后饋方案，如圖1所示，現有技術雙頻微波天線傳輸系統主要包括四個部分:主反射面110、副反射面120、前饋喇叭130和后饋喇叭140，副反射面120為雙曲面形狀的頻率選擇面，要求對后饋喇叭140輻射的電磁波全反射，對前饋喇叭130輻射的電磁波全透射，導致不能任意配置兩個不同的頻帶，相對帶寬也受到了限制，結構上面包括上、下層多個金屬單元，中間層為蜂窩結構或者無耗介質材料，非常復雜，加工精度要求高;前饋喇叭130位于主反射面110、副反射面120的共同焦點位置，通過波導折彎至反射面底部饋電，結構復雜，插入損耗較大，后饋喇叭140位于副反射面的另一焦點位置。
[0006]因此，提供一種結構簡單、加工要求簡單、插入損耗少的雙頻微波天線實為必要。【
【發明內容】
】
[0007]本發明的目的在于提供一種結構簡單、加工要求簡單、插入損耗少的雙頻帶雙反射面天線。
[0008]為實現本發明目的，提供以下技術方案:
[0009]本發明提供一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其還包括設置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導后饋式喇叭。本發明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個頻帶配置，滿足雙頻傳輸的同時，結構更緊湊、加工簡單、性能優越。
[0010]優選的，該主反射面、副反射面和雙頻帶喇叭處于同一中心軸對稱結構。雙頻帶喇叭在兩個頻帶內具有幾乎相同的照射波束，對副反射面邊緣在兩個頻帶內有幾乎相同的照射電平，插入損耗少，性能優越。
[0011]優選的，該主反射面為環焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲線，該雙頻帶喇叭為雙頻帶波紋喇叭。
[0012]優選的，該副反射面的母線為橢圓的一部分，該橢圓有下焦點和上焦點，橢圓下焦點同雙頻帶喇叭相位中心處于同一位置，位于中心對稱軸線上，上焦點偏移中心軸距離對應低頻段I?3個波長距離，副反面半徑等于或者大于上焦點偏移中心軸的距離。該結構能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率。
[0013]優選的，該副反射面邊緣的高度高于副反射面正中心位置，該副反射面正中心位置設置尖銳的角錐形狀，該尖銳的角錐能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。
[0014]優選的，該主反射面的母線為環焦拋物線，該環焦拋物線的環焦半徑為副反射面上焦點偏移中心軸的距離，能有效避開副反射面對主反射面的有效口徑遮擋，實現更好的整機駐波特性和輻射效率。
[0015]優選的，主反射面的焦距高度和直徑之比為0.16?0.37。
[0016]優選的，雙頻帶喇叭與副反射面可以靠得很近，距離設置在2?5低頻段波長，實現較小的縱向尺寸，緊湊的天線結構。優選的，該主反射面的焦點同副反射面的上焦點重合，該雙頻帶波紋喇叭的相位中心同副反射面的下焦點重合。
[0017]對比現有技術，本發明具有以下優點:
[0018]本發明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個頻帶配置，滿足雙頻傳輸的同時，結構更緊湊、加工簡單、性能優越。該結構能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率。該副反射面上尖銳角錐的結構，能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。該環焦拋物線的環焦半徑為副反射面上焦點偏移中心軸的距離，能有效避開副反射面對主反射面的有效口徑遮擋，實現更好的整機駐波特性和輻射效率。
【【附圖說明】】
[0019]圖1為現有技術雙反射面天線的示意圖；
[0020]圖2為本發明雙頻帶雙反射面天線實施例之一橢圓副面環焦天線的立體圖；
[0021]圖3為本發明雙頻帶雙反射面天線實施例之一橢圓副面環焦天線的剖視圖。
【【具體實施方式】】
[0022]請參閱圖2和圖3，所示為本發明雙頻帶雙反射面天線應用在橢圓副面環焦天線的實施例示意圖，包括主反射面210、副反射面220、設置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶波紋喇叭230。本發明雙頻帶雙反射面天線采用雙頻帶喇叭，滿足任意的兩個頻帶配置，滿足雙頻傳輸的同時，結構更緊湊、加工簡單、性能優越。
[0023]如圖2和圖3所示，該主反射面210、副反射面220、雙頻帶波紋喇叭230處于同一中心軸對稱結構，該主反射面為環焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲線，該雙頻帶波紋喇口八230為波導后饋式喇叭，位于副反射面220的焦點位置，在兩個頻帶內具有幾乎相同的照射波束，對副反射面邊緣在兩個頻帶內有幾乎相同的照射電平。
[0024]該副反射面220的母線為橢圓的一部分，該橢圓下焦點為0，上焦點為O'、0〃，橢圓下焦點O同雙頻帶波紋喇叭230相位中心處于同一位置，位于中心對稱軸線AA'上，上焦點
、0〃偏移中心軸距離L，對應低頻段I?3個波長距離，副反面半徑Ds/2等于或者大于上焦點偏移中心軸的距離L，其作用是能有效減少雙頻帶喇叭(特別是低頻帶)的電磁波繞射，改善天線整體的副瓣電平及電磁波輻射效率，該副反射面邊緣的高度M高于副反射面正中心位置T，該副反射面正中心位置T，設置尖銳的角錐形狀，尖銳的角錐能有效降低雙頻帶喇叭在中心位置的能量密度，不僅反射至主反射面邊緣電磁場能量急劇下降，具有很好的饋源邊緣照射，而且副反射面反射到雙頻帶波紋喇叭口面的能量很小，從而大大改善饋源的駐波特性。
[0025]該主反射面210的母線為環焦拋物線，該環焦拋物線的環焦半徑為副反射面上焦點偏移中心軸的距離L，能有效避開副反射面對主反射面的有效口徑遮擋，實現更好的整機駐波特性和輻射效率，主反射面的焦距高度F和直徑之比D為0.16?0.37。
[0026]該主反射面210的焦點同副反射面220的上焦點重合，該雙頻帶波紋喇叭230的相位中心同副反射面220的下焦點O重合。
[0027]該雙頻帶喇叭230與副反射面220可以靠得很近，距離設置在2?5低頻段波長，實現較小的縱向尺寸，緊湊的天線結構。由雙頻帶波紋喇叭230饋電并產生任意配置的頻率fl、f2頻帶電磁波，設置雙頻帶波紋喇叭的相位中心與橢圓曲線的一個焦點重合，經由雙頻帶波紋喇叭相位中心且橢圓曲線焦點輻射至副反射面220，經過副反射面220反射作用，依照橢圓曲線的光學規律，反射波傳播方向正好過橢圓曲線的另一個焦點，并沿著直線路徑傳播至主反射面210，在主反射面發生發射且主反射面口徑內具有相同的傳輸波長和相位。
[0028]以上所述僅為本發明的較佳實施例，本發明的保護范圍并不局限于此，任何基于本發明技術方案上的等效變換均屬于本發明保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙頻帶雙反射面天線，其包括主反射面和副反射面，其特征在于，其還包括設置在主反射面和副反射面之間的雙頻帶喇叭，該雙頻帶喇叭為波導后饋式喇叭。2.如權利要求1所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面、副反射面和雙頻帶喇叭處于同一中心軸對稱結構。3.如權利要求2所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面為環焦拋物線曲面、副反射面為部分橢圓曲面，該雙頻帶喇叭為雙頻帶波紋喇叭。4.如權利要求3所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面的母線為橢圓的一部分，該橢圓有上焦點與下焦點，其中下焦點同該雙頻帶喇叭的相位中心處于同一位置，并位于中心對稱軸線上。5.如權利要求4所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面的上焦點偏移中心軸對應低頻段I?3個波長距離，副反射面的半徑等于或者大于上焦點偏移中心軸的距離。6.如權利要求5所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面邊緣的高度高于副反射面正中心位置，該副反射面正中心位置設置角錐形狀。7.如權利要求1?6任一項所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面的母線為環焦拋物線，該環焦拋物線的環焦半徑為副反射面上焦點偏移中心軸的距離。8.如權利要求7所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，主反射面的焦距高度和直徑之比為0.16?0.37。9.如權利要求8所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該副反射面與雙頻帶波紋喇叭的距離為2?5低頻段波長。10.如權利要求8所述的雙頻帶雙反射面天線，其特征在于，該主反射面的焦點同副反射面的上焦點重合。
【文檔編號】H01Q19/10GK105870641SQ201610311593
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】陽恩主, 張君, 陳鵬羽, 熊國輝, 許超磊, 張銳明, 李毅想
【申請人】廣東通宇通訊股份有限公司