双极化波导槽阵列和天线制造技术

一种双极化波导槽阵列包含第一波导和第二波导。第一波导包含长横截面轴和短横截面轴并沿共用纵向轴线延伸。第一波导进一步包含设置在其上面的多个槽，这些槽用以发射或接收第一极化的信号。第二波导耦合至第一波导，沿共用纵向轴线延伸并具有长横截面轴和短横截面轴。第二波导的长横截面轴实质正交于第一波导的横截面轴进行取向，且第二波导包含设置在其上面的多个槽，这些槽用以发射或接收第二极化的信号，第二极化实质正交于第一极化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及波导天线，且更具体而言，涉及双极化波导槽阵列天线。
技术介绍
波导槽阵列天线在业内众所周知，且通常用以在例如基站发射天线阵列等应用中提供高功率能力。图7A显示业内已知的传统垂直极化波导槽阵列700。阵列700包含波导槽本体 710，波导槽本体710可用以支持信号沿波导槽本体710的纵向轴线712 (ζ-轴)传播。横切于纵向轴线712，波导槽本体710界定具有长尺寸713 (沿χ-轴)和短尺寸714 (沿y-轴) 的波导孔。长尺寸713界定阵列700的最低工作频率，且其尺寸通常为0. 5 λ。波导槽本体 710进一步包含边缘槽722和724，边缘槽722和7 各自相对于短尺寸714的轴线分别以正角度取向和负角度取向成α角。端盖730位于阵列700的顶部。图7Β显示图7Α中所示垂直极化波导槽阵列700的典型辐射图案750。图案750 包含方位角辐射图案752和仰角图案754。方位角辐射图案752表现出SdB的波动，如图所7J\ ο图8A显示业内已知的具有水平极化的传统水平极化波导槽阵列。阵列800包括波导槽本体810，波导槽本体810可用以支持信号沿波导槽本体810的纵向轴线812(z-轴)传播。横切于纵向轴线812，波导槽本体810界定具有长尺寸813 (沿χ-轴)和短尺寸814 (沿 y-轴)的波导孔。长尺寸813界定阵列800的最低工作频率，且其尺寸通常为0.5λ。波导槽本体810进一步包含多个纵向槽820，每一纵向槽820均自界定波导本体810的长轴 812的中心线偏置一预定距离，其中相邻的槽以相反的方向自中心线偏置。端盖830位于阵列800的顶部。图8Β显示图8Α中所示水平极化波导槽阵列800的典型辐射图案850。图案850 包含方位角辐射图案852和仰角图案854。方位角辐射图案852表现出4dB的波动，如图所7J\ ο可以看到，传统垂直极化波导槽阵列和水平极化波导槽阵列中每一者的方位角辐射图案均在覆盖区域内大幅变化，这意味着在这些覆盖区域中的信号电平随用户位置的改变而显著地变化。结果，需要使用高功率发送机或高增益天线来确保无论用户身处何处均可向所有用户提供最低信号电平。因此，尽管槽阵列适合高功率发送和接收应用，但却不能完全部署在需要覆盖率更加均勻的应用中。因此，业内需要一种可提供更均勻的辐射图案的波导槽阵列。
技术实现思路
本专利技术提供一种改进的双极化波导槽阵列，其包含第一波导和第二波导。第一波导包含长横截面轴和短横截面轴，并沿共用纵向轴线延伸。第一波导进一步包含设置在其上面的多个槽，这些槽用以发射或接收第一极化的信号。第二波导耦合至第一波导，沿共用纵向轴线延伸并具有长横截面轴和短横截面轴。第二波导的长横截面轴实质正交于第一波导的横截面轴进行取向，且第二波导包含设置在其上面的多个槽，这些槽用以发射或接收第二极化的信号，第二极化实质正交于第一极化。通过以下附图和具体实施方式，可更好地理解本专利技术的这些和其他特征。 附图说明图IA至图ID显示根据本专利技术的双极化波导槽阵列的透视图和横截面图；图2A和图2B显示根据本专利技术的图IA至图ID所示双极化波导槽阵列的同轴馈线 (coaxial feeds)；图3A显示根据本专利技术的图IA至图ID所示双极化波导槽阵列以垂直极化模式运行；图;3B和图3C显示根据本专利技术的图3A所示双极化波导槽阵列的各别仰角辐射图案和方位角辐射图案；图4A显示根据本专利技术的图IA至图ID所示双极化波导槽阵列以水平极化模式运行；图4B和图4C显示根据本专利技术的图4A所示双极化波导槽阵列的各别仰角辐射图案和方位角辐射图案；图5A至图5C显示根据本专利技术的图IA至图ID所示双极化波导槽阵列的回波损耗和隔离度参数；图6A显示根据本专利技术一实施例的实例性双线性极化天线；图6B显示根据本专利技术一实施例的实例性双圆形极化天线；图6C显示根据本专利技术一实施例的实例性反射天线；图6D和图6E显示根据本专利技术的实例性脊形波导_方形波导变换器的视图；图6F和图6G显示根据本专利技术的方形波导-同轴输入适配器的视图；图6H和图61显示根据本专利技术的隔板式极化器(s印turn polarizer)的视图；图7A显示业内已知的传统垂直极化波导槽阵列；图7B显示图7A所示垂直极化波导槽阵列的典型仰角和方位角辐射图案；图8A显示业内已知的传统水平极化波导槽阵列；以及图8B显示图8A所示水平极化波导槽阵列的典型仰角和方位角辐射图案。为简便起见，前面所述特征在后面的附图中保留其参考编号。具体实施例方式图IA至图ID显示根据本专利技术的双极化波导槽阵列的透视图和横截面图。为清楚起见，图IA和图IB中所示的每一透视图均显示集成双极化波导槽阵列的一个单独部分。图IC中所示横截面图和图ID中所示透视图显示根据本专利技术的集成阵列。阵列100包含第一波导120，第一波导120具有长横截面轴122和短横截面轴123， 并沿共用纵向轴线140延伸。第一波导120进一步包含多个槽121，在这里称为边缘槽，这些边缘槽121设置在第一波导120上，用以发射或接收第一极化的信号。如图所示，第一波导120和第二波导160是一体成型，以形成界定阵列100的周边的单个壁。阵列100进一步包含第二波导160，第二波导160耦合至第一波导120，如图所示。 第二波导部160沿共用纵向轴线140延伸并包含长横截面轴162和短横截面轴163。举例而言，第二波导160的长横截面轴162实质正交于第一波导120的横截面轴122进行取向。 第二波导160包含多个槽161，在这里称为“纵向槽”，这些槽161设置在第二波导部160上， 用以发射或接收第二极化的信号，第二极化实质正交于第一极化。在一个实例性实施例中， 信号极化是线性的，且因此第一极化信号和第二极化信号分别为垂直极化信号和水平极化信号。在另一实施例中，信号极化是圆形的，且因此第一极化信号和第二极化信号分别为右旋圆极化信号和左旋圆极化信号。进一步举例而言，第一极化的信号和第二极化的信号实质上在相同的射频(例如介于0. 5至30GHz之间)下工作，例如在L、X、Ku、Ka频带中的任一频带内工作。在另一实施例中，第一波导和第二波导的尺寸被设计为可支持在不同频率下工作的信号的传播。第一波导部120可用以支持具有第一极化的第一信号(例如，垂直极化射频信号) 的传播，且例如包含两个沿长横截面轴122横向相对的外波导部124、126、以及耦合在两个外波导部124与126之间的内波导部125。进一步举例而言，在两个外波导部124、126中的每一者中均设置一或多个边缘槽 121 (如图ID中灰色阴影所示)。如图所示，在一个实施例中，自两个外波导部124、126至内波导部125的过渡部分(transition)为线性锥形(linear taper)，但在其他实施例中可使用其他过渡几何结构，例如一个或多个阶梯(step)或为非线性锥形。进一步举例说明第一波导部120，边缘槽121中的每一者均围绕两个外波导部124、126的周边的大部分延伸 (显示为围绕每一波导部124、126的3个侧边延伸)。更具体而言，每一外波导部124、126 均包含相邻的边缘槽121a、121b，由此使相邻的边缘槽相对于第一波导部的短横截面轴成余角士 β度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈明辉，许迪翔，
申请(专利权)人：胜利微波股份有限公司，
类型：发明
国别省市：