抛物面天线反射装置、其安装方法制造方法及图纸

本申请公开了抛物面天线反射装置、其安装方法、扼流护罩。护罩隔离，包括扼流护罩隔离，用于高带宽信号的点对点或单点对多点传输/通信的无线天线的装置，以及包括护罩或扼流护罩的集成反射器。扼流护罩系统可包括圆柱形主体，在远端开口处设置有隔离扼流边界，用于使天线接收或发出的或天线内的电磁信号衰减。该隔离扼流边界区可包括脊线，可以根据想要的带宽而调谐这些脊线。当在其他天线附近使用时，该隔离扼流边界可以提供射频隔离。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用该专利申请主张申请日为2014年10月14日(申请名称为“用于天线的信号隔离护罩”)的美国临时申请62/063,911、申请日为2015年8月7日(申请名称为“用于天线的信号隔离护罩和包括信号隔离护罩的反射器”)的美国临时申请62/202,742、以及申请日为2015年9月23日(申请名称为“天线隔离护罩和反射器”)的美国正式申请14/862,470的优先权。本专利申请与1)申请日为2014年9月15日(公开号为US-2015-002357)、申请名称“带有扼流的双接收器/发射器无线电装置”的美国专利申请14/486,992相关，后者作为继续申请而主张下述申请的优先权：2)申请日为2014年1月31日(现在的美国专利号No.8,836,601)、申请名称“带有扼流的双接收器/发射器无线电装置”的美国专利申请14/170,441，而申请2)作为以下申请的部分继续申请并主张这些申请它们的优先权：3)申请日为2013年3月15日(申请名称“用于长距离高速无线通信的无线电装置”)的美国专利申请13/843,205；4)申请日为2013年2月4日、申请名称为“双极化波导过滤器”的美国临时专利61/760,387；5)申请日2013年2月4日、申请名称“全双工天线”的美国临时专利申请61/760,381；6)申请日为2013年2月8日、申请名称“用于长距离高速无线通信的无线电装置”的美国临时专利申请61/762,814；7)申请日为2013年10月16日、申请名称“用于长距离高速无线通信的无线电装置”的美国临时专利申请61/891,877；8)申请日为2013年12月31日、申请名称“用于长距离高速无线通信的无线电装置”的美国临时专利申请61/922,741；以及9)申请日为2015年5月25日的美国专利申请14/720,902，该申请9)是下述申请的继续申请：10)申请日为2009年6月4日的美国专利申请12/477,986，而申请10)是下述申请的继续申请：11)申请日为2009年6月4日的美国专利8,493,279。以上申请内容全文以引用的方式并入本申请。本申请提及的所有公开文件和专利申请，均以与每个公开文件或专利申请通过引用而明确且单独地并入本申请相同的程度通过引用并入本申请。
本申请涉及无线通信装置。更具体地，本申请涉及包括用于高速远程无线通信的射频(比如：微波)天线的系统，并尤其涉及装置，这些装置包括用于使得无线通信系统电磁信号选择性衰减、以改善信号质量的部件。本申请还涉及用于保护无线通信系统免受损害的装置。
技术介绍
随着光纤的快速发展，使得长距离和高带宽传输成为可能，改革了通信产业并在信息年代的来临中扮演了主要角色。然而，光纤的应用有其局限性。由于光纤设置要求巨大的时间和材料的初始投入，因此将光纤扩展到人口稀疏的地域，比如乡村或其他难以到达的远郊就很不划算。进一步地，如果要在多个地点建立点对点的连接，铺设新光纤在经济上也不可行。另一方面，无线发射通信装置和系统提供了通过空气界面的高速数据传输，使其成为为光纤或网线尚未到达的地区提供网络连接的一种有吸引力的技术。无线通信通过电磁信号快速穿过大气和空间，通常从一根天线到达另一根天线。然而，目前可行的用于远距离、点对点(或者单点对多点)的电磁信号连接的无线技术遇到很多问题，比如有限的带宽、较低的信号质量。用于传送或接收信号的天线能够携带信息，特别是电磁信号，比如微波、无线电或卫星信号，从一个地点到另一个地点穿过大气和空间。天线通常和其他组件一起组成天线系统共同实现其作用。通过改变信号的形式，可以使得天线的功能为人类可用。以电磁波形式存在的电磁信号从一个天线发射(发送或发出)，再由另一根天线接收(获取)。电磁波是复合的，同时拥有电分量和磁分量。天线传播信号，是通过将电流转换为能够从该天线进入大气和空间的电磁波(比如无线电波)。一些电磁波(比如无线电波)由另外的天线接收，再将它们转换回电流。存在很多种电磁波，特定的天线系统和特定类型的电磁波配合使用。无线电频率(RF)和微波天线代表的一类电子天线，用于作用于从兆赫到千兆赫的特定频率范围的无线电磁信号。通常情况下，这些频率范围大多用于无线电广播、电视以及其他无线通信(手机、Wi-Fi等)。更高频率的系统通常需要特定的天线，称之为抛物面天线。(尽管它们承载的某些波长的电磁辐射被称为“无线波”，但是不包括用于AM或FM广播信号，用于手机、电视，等等的信号)。用于给定目的的合适的天线系统由天线的频率、增益以及波束宽度确定。在一些情况下，第一天线可以从第二天线发送和/或接收信号，比如微波、无线电或卫星信号。尽管任何给定的天线通常都能够用于发送和接收特定类型的电磁信号，然而在一些情况下，一个天线系统可以设置为只能发送或接收电磁信号，而不能同时实现发送和接收。天线系统能够使用反射器通过大气或空间将电磁辐射指向另一个天线。一种常用的反射器为抛物面反射器。抛物面天线是一种使用抛物面反射器的天线，该抛物面反射器的曲面为抛物面的横截面，将电磁信号(比如，无线电波)指向特定的方向，这样使得这些信号能够更好地被天线获取。抛物面是对称曲线，抛物面放射器的表面为360度旋转的曲线，该形状被称为抛物面。通常情况下，抛物面天线有一个形如圆盘的部分，因此一般被称为“圆盘天线”，或者简单的称为“圆盘”。抛物面反射器对于将波束定向为窄波束非常有效。尤其如上所述，抛物面反射器对于将电磁波沿着反射器的轴线反射为平行束平面波非常有效。抛物面天线对于无线电信号具有很高的导向性，因为它们在单一方向上有很强的增益。换句话说，信号能够发送向预期的方向，比如向外辐射向其他天线，而不是向上辐射进没有天线的空间。波束宽度是对天线接收信号区域的一种度量，对于确定天线的性能非常重要。为了取得窄波束，抛物面反射器的长度通常必须比所用的无线电波的波长要长很多，因此抛物面天线典型应用于无线电频谱中的高频部分，超高频(UHF)和超高频(SHF；比如，微波)，它们的波长足够短，从而天线的长度易于控制。抛物面天线还可以用于点对点通信，比如微波接力连接、WAN/LAN连接以及航天器通信天线。抛物面天线工作原理在于，位于焦点的无线电波的点源设置在具有导电材料的抛物面反射器的前面，将点源信号沿反射器的轴线反射为平行束平面波。相反的，接收到的平行于轴线的平行束平面波将被聚焦在焦点上。传统的无线装置，包括含有抛物面反射器的无线装置，有着各种限制和问题。比...

【技术保护点】
一种抛物面天线反射装置，包括：抛物面反射器部段，其具有对称中心轴线以及垂直于该对称中心轴线的圆形开口；护罩部，其从所述圆形开口向远端延伸，所述护罩部具有远端开口；天线罩，其覆盖所述远端开口；集成的无线电收发器及馈源，其包括长条形壳体，该长形壳体内容纳有基板、位于所述基板上的收发器电路、从所述基板延伸出的天线辐射器；中心开口，所述中心开口贯穿所述抛物面反射器部段，所述集成的无线收发器及馈源穿过所述中心开口；以及固定架，所述固定架安装在所述中心开口的近侧，使得所述中心开口和所述固定架的内腔是连续的，其中所述内腔固定所述集成的无线电收发器及馈源，以使得所述集成的无线电收发器及馈源和所述对称中心轴线对齐。

【技术特征摘要】
2014.10.14 US 62/063,911;2015.08.07 US 62/202,742;1.一种抛物面天线反射装置，包括：
抛物面反射器部段，其具有对称中心轴线以及垂直于该对称中心轴线的圆形开口；
护罩部，其从所述圆形开口向远端延伸，所述护罩部具有远端开口；
天线罩，其覆盖所述远端开口；
集成的无线电收发器及馈源，其包括长条形壳体，该长形壳体内容纳有基板、位于所述
基板上的收发器电路、从所述基板延伸出的天线辐射器；
中心开口，所述中心开口贯穿所述抛物面反射器部段，所述集成的无线收发器及馈源
穿过所述中心开口；以及
固定架，所述固定架安装在所述中心开口的近侧，使得所述中心开口和所述固定架的
内腔是连续的，其中所述内腔固定所述集成的无线电收发器及馈源，以使得所述集成的无
线电收发器及馈源和所述对称中心轴线对齐。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述集成的无线电收发器及馈源的所述天
线辐射器还包括天线馈源、从所述基板延伸的导向器以及子反射器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述护罩部的远端开口形成一平面，该平
面相对于与所述对称中心轴线垂直的平面成角度。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述护罩部的远端开口形成一平面，该平
面相对于与所述对称中心轴线垂直的平面成介于0.5度至15度的角度。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内腔包括射频屏蔽材料制成的涂层。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内腔包括射频屏蔽材料制成的涂层，
所述射频屏蔽材料包括镀铜和镍镀层。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，贯穿所述抛物面反射器的所述中心开口的
直径大于3cm。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开口的
边框，所述边框具有外部边缘，所述外部边缘包括位于所述远端开口的对侧上的两条平行
的直形区域；所述天线罩用于通过滑过所述远端开口并啮合所述两条平行的直形区域而覆
盖所述远端开口。
9.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开口的
边框，其中所述边框包括齿状的外部边缘。
10.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开口
的扼流边界区。
11.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括扼流边界区，所述扼
流边界区包括多条平行的脊线和沟道，所述脊线和所述沟道至少部分围绕所述远端开口延
伸，用于衰减所述天线反射器接收或发出的射频电磁辐射。
12.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述护罩部的远端开口的
直径为200mm至700mm。
13.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括安装托架，该安装托
架具有安装托架开口，其中所述安装托架附接于所述抛物面反射器部段和所述固定架之间
的所述中心开口的近端侧，以使得集成的无线电收发器及馈源的近端可穿过所述中心开口
和所述托架开口进入所述固定架。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述安装托架包括一个或多个凹口，用
于连接至具有一个或多个凸起的第二安装托架，所述凸起适于与所述第一安装托架的一个
或多个凹口相接合，以使得所述抛物面天线反射器装置能够可调节地安装在所述第二安装
托架固定所在的柱、杆或表面上。
15.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述护罩部包括环壁，所述
环壁在所述抛物面反射器部段的所述圆形开口和所述远端开口之间延伸；进一步地，其中
所述环壁在所述抛物面天线反射器装置的顶部处的直径是所述环壁在所述抛物面天线反
射器的底部处的直径的1.1倍至3倍。
16.一种抛物面天线反射装置，该装置包括：
抛物面反射器部段，其具有对称中心轴线以及垂直于所述对称中心轴线的圆形开口；
护罩部，所述护罩部从所述圆形开口向远端延伸，所述护罩部具有远端开口；
天线罩，其覆盖所述远端开口；
中心开口，其贯穿所述抛物面反射器部段；
固定架，其安装在所述中心开口的近端侧，以使得所述中心开口和所述固定架内的内
腔是连续的，其中所述内腔包括射频屏蔽材料制成的涂层，以及
集成的无线电收发器及馈源，其包括长形壳体，该壳体内容纳有基板、位于所述基板上
的收发器电路、以及从所述基板延伸的天线辐射器，
其中，所述集成的无线电收发器及馈源固定在所述固定架内，并从所述固定架延伸，沿
着所述对称中心轴线穿过所述中心开口并进入所述抛物面反射器部段。
17.一种抛物面天线反射装置，该装置包括：
抛物面反射器部段，其具有对称中心轴线和垂直于所述对称中心轴线的圆形开口；
护罩部，其从所述圆形开口向远端延伸，所述护罩部具有远端开口，其中所述抛物面反
射器部段和所述护罩部为单件材料的连续区域；
边框，其环绕所述远端开口，所述边框具有外部边缘，所述外部边缘包括在所述远端开
口的对侧上的两条平行直形区域；
天线罩，其覆盖所述远端开口，所述天线罩设置为滑过所述远端开口并啮合所述两条
平行直形区域；
集成的无线电收发器及馈源，其包括长形壳体，所述壳体内容纳有基板、位于基板上的
收发器电路、从所述基板延伸的天线辐射器以及子反射器；
中心开口，其贯穿所述抛物面反射器部段，所述集成的无线电收发器及馈源穿过所述
中心开口；以及
固定架，其安装在所述中心开口的近端侧，所述中心开口和所述固定架内的内腔是连
续的，其中所述内腔包括射频屏蔽材料制成的涂层，其中所述集成的无线电收发器及馈源
固定在所述内腔内，以使得所述无线电收发器及馈源和所述对称中心轴线对齐。
18.一种抛物面天线反射装置，该装置包括：
抛物面反射器部段，其具有对称中心轴线和与所述对称中心轴线垂直的圆形开口；
护罩部，其从所述圆形开口向远端延伸，所述护罩部具有远端开口，该远端开口形成一
平面，所述平面相对于与所述对称中心轴线垂直的平面成介于0.5度至15度的角度；
天线罩，其覆盖所述远端开口；
中心开口，其贯穿所述抛物面反射器部段，该中心开口的直径大于3cm；以及
固定架，其安装于所述中心开口的近端侧，以使得所述中心开口和所述固定架内的内
腔是连续的，其中所述内腔包括由射频屏蔽材料制成的涂层，进一步地，其中所述内腔设置
为固定集成的无线电收发器及馈源，以使得所述集成的无线电收发器及馈源和所述对称中
心轴线对齐。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括集成的无线电收发器及馈源，所
述集成的无线电收发器及馈源包括长形壳体，所述壳体容纳有基板、位于所述基板上的收
发器电路、从所述基板延伸的天线馈源、从所述基板延伸的导向器、以及子反射器。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述护罩部的所述远端开口形成一平
面，该平面相对于与所述对称中心轴线垂直的平面成介于1度至10度的角度。
21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述内腔内的涂层包括射频屏蔽材料，
该射频屏蔽材料包括镀铜和镍镀层。
22.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开口的边框，所述
边框具有外部边缘，所述外部边缘在所述远端开口的相对侧上包括两条平行的直形区域；
其中所述天线罩设置为通过滑过所述远端开口并啮合所述两条平行直形区域而覆盖所述
远端开口。
23.根据权利要求18-22中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开
口的边框，其中所述边框包括齿状外边缘。
24.根据权利要求18-22中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括环绕所述远端开
口的扼流边界区。
25.根据权利要求18-22中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括扼流边界区，所述
扼流边界区包括多条平行的脊线和沟道，所述脊线和所述沟道至少部分环绕所述远端开口
延伸，设置为衰减所述天线反射器接收或发出的射频电磁辐射。
26.一种操作抛物面天线反射装置的方法，该抛物面天线反射装置具有集成的无线电
收发器及馈源，所述方法包括：
从设置于壳体内的基板上的收发器发送第一射频能量，其中所述第一射频能量通过基
板上的辐射器发出，其中所述壳体从贯穿所述抛物面反射装置的抛物面反射器部段的开口
延伸，所述抛物面反射器部段具有对称中心轴线和与所述对称中心轴线垂直的圆形开口；
使所述第一射频能量从所述圆形开口向远端延伸以穿出护罩部；
在去除来自所述护罩部的外部的射频噪声的同时、将第二射频能量接收进所述护罩
部；以及
在收发器中接收所述第二射频能量。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括从安装在所述抛物面反射器开口
的近端侧上的固定架吸收或反射第三射频能量，其中所述第三射频能量从在所述抛物面反
射器部段的后方向近端延伸的壳体的一部分发出。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括从子反射器反射所述第一射频能
量，所述子反射器设置在也容纳所述基板的一壳体内。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，还包括从安装在所述抛物面反射器开口
的近端侧上的固定架吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·李，J·R·森福德，R·佩拉，
申请(专利权)人：优倍快网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US