馈电波导和扇区天线制造技术

技术编号:3265405 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在本发明专利技术的扇区天线中,形成一种馈电波导,在中间从馈电端口分支到多个天线中的每一个。由波导管形成这种馈电波导,并且包括主馈电线以及从主馈电线的两端的两个方向出现分支的分支馈电线,主馈电线从延伸自馈电端口的波导处延伸并向两个方向产生分支。设置扇区选择结构,用于在从主馈电线分支出并延伸的每一个分支馈电线开始的位置,通过有效地形成阻挡每一个分支波导的横截面的导电壁,来切断形成每一个分支波导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于微波和毫米波段的无线通信设备的馈电波导,并且涉及一种使用馈电波导的扇区天线。
技术介绍
近年来,已经实现了例如无线LAN的超高速无线通信系统或者根据IEEE1394标准的通信系统,能够实现包括运动画面的多媒体数据传输。这种系统需要实现在低误码率下至少100Mbps的超高速数据传输。为了避免多径传播对通信产生不利影响,使用窄波束天线并且实现从特定位置到特定位置的点对点通信。图1A和1B示出了现有技术的窄波束天线的示意图。该天线是平面天线,其中在一个表面上形成馈电部分53并且在另一个表面上形成天线元件,图1A是从馈电表面52处看的窄波束天线的透视图,并且图1B是从天线辐射表面51处看的透视图。在天线辐射表面51上形成了多个圆形的设置元件,从而形成了隙缝阵列天线。从馈电部分53形成了波导(未示出),馈电部分53设置于馈电表面52上并且朝向天线辐射表面51。在该天线中,如图1B示意所示,馈电表面52的供电导致具有极强方向性的天线辐射波束54的发射。图1A和1B中所示形式的天线具有较差可用性的缺点,需要天线的方向性调整并且不能够实现点到多点的通信。可以考虑用于解决这些问题的一种方法是使用扇区天线,合成具有不同方向的天线辐射波束的多个天线。然而,只合成天线的扇区天线具有发射功率分散在每一个扇区中的缺点,导致通信距离的缩短。一个公知的改善该问题的方法是使得能够根据需要来选择要提供天线辐射波束的扇区。图2示出了现有技术具有扇区选择结构的毫米波段扇区天线71的示意透视图。在图2所示的示例中,在托板72上形成金字塔结构,并且在该结构的四个侧面表面的每一个上形成天线元件。如图所示,形成天线,其中在每一个表面中形成的天线元件对于每一个表面在不同方向上发射天线辐射波束64。在托板72上设置一个馈电端口63,并且从该馈电端口63到每一个天线形成波导。因此波导在中间出现分支以便形成多个馈电分布路径73。在每一个扇区的天线之前,在每一个馈电分布路径73中按照MMIC(单片微波集成电路)74形成用于确定电源是否提供给每一个扇区的选择结构。结果,扇区天线71中的MMIC74的操作选择用于提供天线辐射波束64的扇区,从而可以选择辐射方向。例如,也在JP-A-H11-225013中公开了这种扇区天线。在JP-A-H11-225013中说明的扇区天线具有一种构造,其中使用导体反射板使从多个天线元件中发射的辐射波束指向不同方向。每一个天线元件的馈电波导开始于一个馈电端口、通过MIC(微波集成电路)、并且分支到多个波导,从而MIC的操作能够选择与要供电的天线元件相连的波导。然而,在结合图2所述的现有技术示例的配置中,对于每一个扇区的选择结构,即MMIC74,较长的馈电分布路径73的存在导致到馈电分布路径73的发射功率的泄漏,而不是从馈电分布路径73到选定扇区的泄漏,并因此减少了有效发射功率。还有在切断的MMIC74中反射信号波的缺点,并且这些反射的信号波干扰发射到选定扇区的信号波并且产生不利影响。在JP-A-H11-225013中所述的扇区天线中,只示出了作为选择结构的每一个天线开关的电路,并且没有考虑到非选定馈电分布路径的发射功率的泄漏以及由反射导致的不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是在具有多个分支波导并且允许选择到每一个分支波导的供电的馈电波导中,减少到非选定分支波导的功率的泄漏并且减少从非选定分支波导的反射所导致的不利影响。此外,本专利技术的另一个目的是在给扇区天线的每一个天线供电中使用上述馈电波导并且因此提供一种能够既有效且具有较少错误地发射数据的扇区天线。为了实现上述目的,具有从馈电一侧波导分支出的多个分支波导的馈电波导具有用于选择性地切断每一个分支波导的选择结构。这些选择结构被设置在从馈电一侧波导到多个分支波导的分支点处的每一个分支波导的开始位置。按照这种配置,当使用选择结构来切断从一个分支点分出的任意分支波导时,分支点实际上等效于其中不存在已经被切断的分支波导的波导。结果,可以将发射功率传输到未切断的分支波导一侧,实际上没有到已经切断的分支波导的发射功率的泄漏并且实际上没有从已经切断的分支波导的反射。根据本专利技术的另一种模式,选择结构被设置在从馈电一侧波导到多个分支波导的分支点处、从每一个分支波导的开始位置进入每一个分支波导nλ/2的位置,其中λ是波导中传输信号的波长并且n是正整数。按照这种配置,当使用选择结构来切断从一个分支点分出的任意分支波导时,发射功率前进到已经被切断的分支波导但是由选择结构反射并且不会传输超出该点。已经由此时处于切断状态的选择结构反射的反射波具有与在分支波导的开始位置的传输信号相同的相位,从而可以减少发射功率的损耗和由反射波导致的不利影响。在本专利技术中,可以由波导管形成馈电波导,从而可以低损耗地发射用于超高速通信中的例如毫米波的短波电磁波。在这种情况中,波导管可以具有由导电壁形成的普通结构,但是也可以通过在小于λ/2的间距处形成导电通路来组成,从而设置了导电通路的通路行实际上具有作为对于发射功率为连续的导电壁的功能,然后使用这种功能来从由通路行以及介质板中的金属层有效形成的导电壁中形成伪波导管。对于后一种组成的情况,其有利于按照平面形式在介质板上形成希望的波导,即利于平面电路的形成。当波导形成波导管(包括伪波导管)时,可以形成选择性的结构,通过有效地形成阻挡(block)组成分支波导的波导管的横截面的导电壁,切断波导。更具体地,可以从在组成分支波导的波导管的相对导电壁之间延伸的二极管以及选择性地给二极管施加反向偏置电压或顺相配置电压的电路中形成选择结构。将正向偏置电压施加到二极管的应用会导致二极管有效地作为导电通路。通过适当地设置二极管,由二极管有效地形成的导电通路作为阻挡形成分支波导的波导管的横截面的导电壁,从而选择结构呈现切断状态。当将反向偏置电压施加给二极管时,二极管对在波导管中传输的发射功率没有影响并且因此选择结构呈现开启状态。可以容易地将这些二极管安装在平面电路组成中的介质板上。作为另一个模式,可以从导体板以及选择性地使导电板移动到阻挡组成分支波导的波导管横截面的位置和开启波导管的位置的结构中组成选择结构。本专利技术的扇区天线的特征在于其使用上述馈电波导作为到每一个具有不同方向的方向性的多个天线的馈电波导。在该馈电波导中,如上述解释,可以管理发射功率传输到选定的分支波导而减少到未选定分支波导的功率的泄漏以及从未选定波导反射的波的不利影响,结果,本专利技术的扇区天线可以实现有效的数据传输并且具有较少的错误。此外,可以由波导管形成馈电波导,从而本专利技术的扇区天线可以应用于使用例如毫米波的短波长电磁波的超高速通信。特别地,如上述解释,使用导体通路和介质板中的金属层来形成波导管的组成有利于作为平面电路的希望馈电波导的形成以及其有利于平面扇区天线的组成。如上述解释,本专利技术可以减少到未选定分支波导的功率的泄漏以及在具有分支的馈电波导中从未选定分支波导反射的波所导致的不利影响,并且,使得只到选定分支波导的发射功率的有效传输是有效的并且实际上不受反射的影响。在本专利技术中,可以由波导管形成波导,从而可以实现具有较低损耗的例如毫米波的短波长电磁波的传输。此外,实际上在上述波导光中不会发生反射效应,从而可以本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种馈电波导,具有从馈电侧波导分出的多个分支波导,并且设置了用于选择性地切断每一个所述分支波导的选择结构,在每一个所述分支波导的开始位置从所述馈电侧波导分出到所述多个分支波导的点处,设置这些选择结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大畑惠一伊东正治岸本修也丸桥建一
申请(专利权)人:日本电气株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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