BR112019004151B1

BR112019004151B1 - Antena de corneta e antena parabólica de banda dupla

Info

Publication number: BR112019004151B1
Application number: BR112019004151-6A
Authority: BR
Inventors: Xin Luo; Yi Chen; Tinghai Lv
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd
Priority date: 2016-10-09
Filing date: 2016-10-09
Publication date: 2022-10-04
Also published as: US10727607B2; EP3419117B1; CN108701905A; JP6706722B2; EP3419117A4; WO2018064835A1; JP2019525689A; US20190051990A1; CN108701905B; EP3419117A1; BR112019004151A2

Abstract

A presente invenção divulga uma antena de corneta (300), incluindo uma superfície seletiva de frequência (FSS) (310), uma estrutura de conexão (320) e um tubo de guia de ondas (330). A estrutura de conexão (320) inclui uma primeira placa dielétrica (321), uma segunda placa dielétrica (322) e uma parede dielétrica (323). Uma primeira superfície da primeira placa dielétrica (321) é um hiperboloide cuja superfície é protuberante, uma segunda superfície da primeira placa dielétrica (321) é conectada à parede dielétrica (323), e um espaçamento entre as duas superfícies é uma espessura da primeira placa dielétrica (321). A parede dielétrica (323) tem uma estrutura tubular, uma primeira superfície da parede dielétrica (323) é coberta pela primeira placa dielétrica (321), uma segunda superfície da parede dielétrica (323) é coberta pela segunda placa dielétrica (322), e um espaçamento entre as duas superfícies é uma altura da parede dielétrica. Existe um orifício na posição média da segunda placa dielétrica (322). A parede dielétrica (323), a primeira placa dielétrica (321) e a segunda placa dielétrica (322) formam em conjunto uma estrutura oca. A FSS (310) cobre a primeira superfície da primeira placa dielétrica (321). Uma parte do tubo de guia de ondas (330) é inserida no orifício da segunda placa dielétrica (322). A antena de corneta descrita na presente invenção pode reduzir a altura de lóbulo lateral de um feixe transmitido (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se ao campo das tecnologias de comunicações sem fio e, em particular, a uma antena de corneta que pode ser utilizada em uma antena parabólica de banda dupla.

FUNDAMENTOS

[002] Com o rápido desenvolvimento das tecnologias de comunicação sem fio, a capacidade de transmissão na comunicação ponto-a-ponto de micro-ondas aumenta continuamente, e um dispositivo de micro-ondas de banda de frequência de banda E (71 a 76 GHz, 81 a 86 GHz) desempenha um papel cada vez mais importante em uma rede de backhaul de estação base. No entanto, porque 'desvanecimento de chuva' em uma onda eletromagnética de banda de frequência de banda E é extremamente severa, uma distância de salto único de micro-ondas de banda E geralmente tem menos de 3 quilômetros. Para aumentar a distância de único salto de micro-ondas de banda E e reduzir os custos de implantação no local, é fornecida uma solução, na qual o dispositivo de micro-ondas de banda de frequência de banda E e outro dispositivo de micro-ondas de baixa frequência são cooperativamente usados. Quando há chuva relativamente forte, mesmo que o dispositivo de micro-ondas de banda E não funcione normalmente, o dispositivo de micro-ondas de baixa frequência ainda pode funcionar normalmente.

[003] Uma antena parabólica de banda dupla é utilizada nesta solução, e uma estrutura é mostrada na Figura 1. A antena parabólica de banda dupla inclui um refletor primário, um refletor secundário, uma alimentação de baixa frequência e uma alimentação de alta frequência. Tanto a alimentação de baixa frequência como a alimentação de alta frequência são um tipo de antena de corneta, e são normalmente referidas como uma alimentação de corneta quando são aplicadas a outra estrutura de antena. As duas alimentações compartilham o refletor primário. Uma superfície seletiva de frequência (Frequency Selective Surface, FSS) é utilizada como o refletor secundário. O refletor secundário é projetado como um hiperboloide, um foco virtual do hiperboloide e um foco real do refletor primário são sobrepostos, e as alimentações de frequências diferentes são respectivamente dispostas no foco virtual e no foco real do hiperboloide. O refletor secundário transmite uma onda eletromagnética transmitida pela alimentação de baixa frequência localizada no foco virtual, e reflete uma onda eletromagnética transmitida pela alimentação de alta frequência localizada no foco real, de modo a implementar uma função de multiplexação de banda dupla.

[004] Na técnica anterior, uma alimentação de corneta de baixa frequência e uma FSS são dois componentes independentes. Portanto, há problemas em que existe um grande erro de montagem, um ganho de antena é baixo, e uma direção de feixe se desvia da direção de eixo ótico (“boresight”).

SUMÁRIO

[005] As modalidades da presente invenção fornecem uma antena de corneta, que integra funções de uma alimentação de corneta de baixa frequência e uma FSS, de modo a resolver problemas da técnica anterior que um grande erro de montagem provoca um baixo ganho de antena, e uma direção de feixe se desvia de uma direção de eixo ótico (“boresight”).

[006] De acordo com um primeiro aspecto, uma antena de corneta é fornecida, e inclui uma superfície seletiva de frequência (FSS), uma estrutura de conexão, e um tubo de guia de ondas, onde a estrutura de conexão inclui uma primeira placa dielétrica, uma segunda placa dielétrica e uma parede dielétrica, uma primeira superfície da primeira placa dielétrica é um hiperboloide cuja superfície é protuberante, uma segunda superfície da primeira placa dielétrica é conectada à parede dielétrica, um espaçamento entre as duas superfícies da primeira placa dielétrica é uma espessura da primeiro placa dielétrica, a parede dielétrica tem uma estrutura tubular, uma primeira superfície da parede dielétrica é coberta pela primeira placa dielétrica, uma segunda superfície da parede dielétrica é coberta pela segunda placa dielétrica, um espaçamento entre as duas superfícies da parede dielétrica é uma altura da parede dielétrica, uma área da primeira superfície da parede dielétrica não é menor que uma área da segunda superfície da parede dielétrica, há um orifício em uma posição média da segunda placa dielétrica, e a primeira placa dielétrica, a parede dielétrica, e a segunda placa dielétrica formam em conjunto uma estrutura oca; a FSS cobre a primeira superfície da primeira placa dielétrica; e uma parte do tubo de guia de ondas é inserida no orifício da segunda placa dielétrica.

[007] A antena de corneta fornecida nas modalidades da presente invenção integra funções da FSS e da alimentação de corneta de baixa frequência, de modo a reduzir grandemente um erro de alinhamento com uma alimentação de corneta de alta frequência, reduzir uma dificuldade de montagem, e fornecer ainda frequência de radiação relativamente elevada.

[008] Com referência ao primeiro aspecto, em uma primeira implementação possível do primeiro aspecto, uma direção de arranjo de matriz da FSS é de 45 graus ou 135 graus para uma direção de polarização de uma onda eletromagnética incidente. Isto pode reduzir a altura de um lóbulo lateral de uma onda eletromagnética transmitida através da FSS, reduzindo assim um grau de degradação de uma forma de feixe da onda eletromagnética.

[009] Com referência ao primeiro aspecto, em uma segunda implementação possível do primeiro aspecto, a espessura da primeira placa dielétrica é metade de um comprimento de onda correspondente a uma primeira frequência na primeira placa dielétrica, e a primeira frequência é uma frequência central de banda de transmissão da FSS. Nas modalidades da presente invenção, reflexão da onda eletromagnética transmitida a partir de uma faceta frontal da primeira placa dielétrica é mutuamente deslocada com a de uma faceta posterior da primeira placa dielétrica e, portanto, largura de banda de transmissão da FSS em uma banda de baixa frequência é aumentada.

[0010] Com referência ao primeiro aspecto, ou à primeira ou segunda implementação possível do primeiro aspecto, em uma terceira implementação possível do primeiro aspecto, outra parte do tubo de guia de ondas é inserida na estrutura oca.

[0011] Com referência à terceira implementação possível do primeiro aspecto, em uma quarta implementação possível do primeiro aspecto, a antena de corneta inclui ainda uma ranhura de estrangulamento localizada ao redor do tubo de guia de ondas inserido na estrutura oca, uma profundidade de ranhura da ranhura de estrangulamento é 1/4 de um comprimento de onda correspondente à primeira frequência no ar, e a primeira frequência é a frequência central de banda de transmissão da FSS. Nas modalidades da presente invenção, energia de uma onda eletromagnética pode ser irradiada para a frente em uma maneira mais concentrada, para melhorar a eficiência de radiação da antena de corneta.

[0012] Com referência à quarta implementação possível do primeiro aspecto, em uma quinta implementação possível do primeiro aspecto, há mais de uma ranhura de estrangulamento, e um espaçamento entre as ranhuras é de 1/10 do comprimento de onda correspondente à primeira frequência no ar. Nas modalidades, a antena de corneta inclui múltiplas ranhuras de estrangulamento, de modo a melhorar ainda mais a eficiência de radiação da antena de corneta.

[0013] De acordo com um segundo aspecto, uma antena parabólica de banda dupla é fornecida, e inclui uma alimentação de alta frequência, um refletor primário e a antena de corneta com referência ao primeiro aspecto, ou qualquer possível implementação do primeiro aspecto.

[0014] Nas soluções fornecidas nas modalidades da presente invenção, uma antena de corneta integra funções de uma FSS e uma alimentação de corneta de baixa frequência, de modo a reduzir grandemente um erro de alinhamento com uma alimentação de corneta de alta frequência, e reduzir uma dificuldade de montagem. Além disso, a antena de corneta fornecida nas modalidades da presente invenção fornece ainda uma eficiência de radiação relativamente elevada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0015] Para descrever as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção ou na técnica anterior mais claramente, o que segue descreve resumidamente os desenhos anexos requeridos para descrever as modalidades ou a técnica anterior. Aparentemente, os desenhos anexos na descrição seguinte mostram apenas algumas modalidades da presente invenção, e uma pessoa com conhecimentos normais da técnica pode ainda derivar outros desenhos destes desenhos anexos sem esforços criativos.

[0016] A Figura 1 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena parabólica de banda dupla existente;

[0017] A Figura 2 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de corneta existente;

[0018] A Figura 3 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena de corneta de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0019] A Figura 4 é um diagrama estrutural esquemático de uma antena parabólica de banda dupla aplicando uma modalidade da presente invenção;

[0020] A Figura 5 é um diagrama de uma relação entre uma direção de arranjo de matriz de FSS em uma antena de corneta e uma direção de polarização de onda eletromagnética incidente de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0021] A Figura 6 é um diagrama de uma comparação entre padrões de ondas eletromagnéticas obtidos depois de uma onda eletromagnética ser transmitida separadamente através de uma FSS existente e uma FSS em uma antena de corneta fornecida na presente invenção; e

[0022] A Figura 7 é um diagrama de uma comparação entre coeficientes de reflexão de ondas eletromagnéticas de banda de baixa frequência após as ondas eletromagnéticas de banda de baixa frequência serem respectivamente transmitidas através de uma antena de corneta usando uma estrutura de conexão oca e uma antena de corneta usando uma estrutura de conexão sólida.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0023] O que segue descreve de forma clara e completa as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção com referência aos desenhos anexos nas modalidades da presente invenção. Aparentemente, as modalidades descritas são uma parte e não todas as modalidades da presente invenção. Todas as outras modalidades obtidas por um perito na técnica com base nas modalidades da presente invenção sem esforços criativos cairão dentro do âmbito de proteção da presente invenção.

[0024] Na descrição que segue, para ilustrar em vez de limitar, são fornecidos detalhes específicos, tais como uma estrutura de sistema, uma interface e uma tecnologia particulares para fazer uma compreensão completa da presente invenção. Contudo, um perito na arte deve saber que a presente invenção pode ser praticada em outras modalidades sem estes detalhes específicos. Em outros casos, descrições detalhadas de aparelhos, circuito e métodos bem conhecidos são omitidas, de modo que a presente invenção é descrita sem ser obscurecida por detalhes desnecessários.

[0025] Deve ser entendido que os números ordinais tais como "primeiro" e "segundo", se mencionados nas modalidades da presente invenção, são apenas utilizados para distinguir, a menos que os números ordinais representem definitivamente uma sequência de acordo com o contexto.

[0026] Para facilitar a compreensão de um perito na técnica, as seguintes modalidades são utilizadas na presente invenção para descrever as soluções técnicas fornecidas na presente invenção.

[0027] Como é do conhecimento de todos, uma antena de corneta é uma antena amplamente utilizada. Tanto uma alimentação de baixa frequência como uma alimentação de alta frequência na Figura 1 são antenas de corneta. Uma antena de corneta existente inclui geralmente um bloco dielétrico sólido e um tubo de guia de ondas. Como mostrado na Figura 2, o bloco dielétrico sólido é um cone com um topo de superfície curva, e uma ponta oposta para o topo de superfície curva é inserida no tubo de guia de ondas e conectada ao tubo de guia de ondas, para formar uma alimentação de corneta. No entanto, em uma antena parabólica de banda dupla existente, uma FSS e uma alimentação de corneta de baixa frequência (uma antena de corneta usada em uma estrutura de antena é geralmente chamada de alimentação de corneta) são dois componentes independentes. Isso resulta em um grande erro de montagem e, além disso, causa problemas nos quais um ganho de antena é reduzido, e uma direção de feixe se desvia da direção de eixo ótico (“boresight”).

[0028] Uma modalidade da presente invenção fornece uma antena de corneta 300. A antena de corneta integra funções de uma FSS e uma alimentação de corneta de baixa frequência. Uma estrutura da antena de corneta é mostrada na Figura 3, e inclui uma FSS 310, uma estrutura de conexão 320, e um tubo de guia de ondas 330.

[0029] A estrutura de conexão 320 inclui uma primeira placa dielétrica 321, uma segunda placa dielétrica 322 e uma parede dielétrica 323. Uma primeira superfície da primeira placa dielétrica 321 é um hiperboloide cuja superfície é protuberante, uma segunda superfície da primeira placa dielétrica 321 é conectada à parede dielétrica 323, e um espaçamento entre as duas superfícies da primeira placa dielétrica 321 é uma espessura da primeira placa dielétrica 321. A parede dielétrica 323 tem uma estrutura tubular, uma primeira superfície da parede dielétrica 323 é coberta pela primeira placa dielétrica 321, uma segunda superfície da parede dielétrica é coberta pela segunda placa dielétrica 322, um espaçamento entre as duas superfícies da parede dielétrica 323 é uma altura da parede dielétrica 323, e uma área da primeira superfície da parede dielétrica 323 não é menor que uma área da segunda superfície da parede dielétrica 323. Existe um orifício na posição média da segunda placa dielétrica 322. A primeira placa dielétrica 321, a parede dielétrica 323, e a segunda placa dielétrica 322, em conjunto, formam uma estrutura oca. A FSS 310 cobre a primeira superfície da primeira placa dielétrica 321. Uma parte do tubo de guia de ondas 330 é inserida no orifício da segunda placa dielétrica 322.

[0030] Deve ser entendido que uma área do orifício da segunda placa dielétrica 322 é consistente com uma área de seção transversal do tubo de guia de ondas 330, e a segunda placa dielétrica e o tubo de guia de ondas 330 são fortemente combinados, e desempenham um papel de conexão. A parede dielétrica 323 tem uma estrutura tubular, e pode ter a forma de um cilindro, uma corneta, ou semelhantes. Além disso, um material com perda de onda eletromagnética de transmissão relativamente baixa precisa ser usado para a primeira placa dielétrica 321, e um material dielétrico em uma antena de corneta existente pode ser usado. A segunda placa dielétrica e a parede dielétrica desempenham principalmente um papel de suporte, e um material duro pode ser utilizado. Estes não são limitados na presente modalidade da presente invenção.

[0031] A FSS 310 nesta modalidade da presente invenção tem funções de transmitir uma onda eletromagnética de banda de baixa frequência e refletir uma onda eletromagnética de banda de alta frequência. Qualquer FSS existente tendo as funções anteriores podem ser usadas, e isto não está limitado nesta modalidade da presente invenção.

[0032] A Figura 4 mostra uma antena parabólica de banda dupla aplicando a antena de corneta 300 fornecida nesta modalidade da presente invenção. Pode ser aprendido com a Figura que a antena de corneta 300 fornecida nesta modalidade da presente invenção integra as funções da FSS e a alimentação de baixa frequência, e apenas o alinhamento entre a antena de corneta 300 e uma alimentação de corneta de alta frequência deve ser considerado. Isso implementa uma função de reduzir um erro de alinhamento, e pode controlar o erro de alinhamento dentro de um intervalo de -0,2 mm a +0,2 mm. Além disso, a propagação de uma onda eletromagnética em um dielétrico pode ser reduzida tanto quanto possível utilizando a estrutura de conexão 320 com a estrutura oca. Como uma perda de transmissão da onda eletromagnética no dielétrico é sempre maior do que uma perda de transmissão da onda eletromagnética no ar, reduzir a propagação da onda eletromagnética no dielétrico é reduzir uma perda sem sentido e aumentar a potência de transmissão. A eficiência de radiação da antena de corneta 300 fornecida nesta modalidade da presente invenção pode atingir 98%.

[0033] Opcionalmente, em outra modalidade, uma direção de arranjo de matriz da FSS 310 é de 45 graus ou 135 graus para uma direção de polarização de uma onda eletromagnética incidente. Como mostrado na Figura 5, uma seta de linha sólida representa uma direção de polarização da onda eletromagnética incidente, e uma seta de linha tracejada representa a direção de arranjo de matriz da FSS 310. Uma vez que a onda eletromagnética é geralmente uma onda senoidal, existem duas direções de polarização da onda eletromagnética que têm uma diferença angular de 180 graus, como mostrado pelas setas em ambas as extremidades de uma linha sólida na Figura 4. Portanto, a direção de arranjo de matriz da FSS 310 é de 45 graus para a direção de polarização da onda eletromagnética incidente em um momento, e pode ser 135 graus para a direção de polarização em um momento seguinte. A forma de arranjo proposta nesta modalidade da presente invenção pode reduzir uma altura de lóbulo lateral de uma onda eletromagnética transmitida.

[0034] Especificamente, em um exemplo em que uma onda eletromagnética de baixa frequência transmitida pela antena de corneta 300 é incidente na FSS 310, quando esta onda eletromagnética incidente é transmitida através da FSS 310, uma corrente induzida é gerada em uma superfície da FSS 310, e uma onda eletromagnética dispersa gerada pela corrente induzida interage com a onda eletromagnética incidente, para formar uma onda eletromagnética transmitida. Quando a direção de arranjo de matriz da FSS 310 é consistente (0 graus) com ou perpendicular (90 graus) a uma direção de polarização da onda eletromagnética incidente, nenhuma corrente induzida é gerada em metal em ambos os lados de uma lacuna que é consistente com a direção de polarização, correntes induzidas são geradas em metal em ambos os lados de uma lacuna que é perpendicular à direção de polarização, e uma onda eletromagnética dispersa gerada neste caso é assimétrica em relação à direção de polarização da onda eletromagnética incidente. Neste caso, um resultado de mudança de padrão obtido após a onda eletromagnética transmitida passar através da FSS 310 é mostrado na Figura 6, e não pode atender um modelo de envelope de padrão de radiação (Radiation Pattern Envelope, RPE) especificado pelo Instituto Europeu de Normas de Telecomunicações (European Telecommunications Standards Institute, ETSI). No entanto, quando a direção de arranjo de matriz da FSS 310 é de 45 graus ou 135 graus para a direção de polarização da onda eletromagnética incidente, correntes induzidas são geradas no metal em ambos os lados das lacunas nas duas direções precedentes, e uma onda eletromagnética dispersa formada, neste caso, é simétrica em relação à direção de polarização da onda eletromagnética incidente. Neste caso, um resultado de mudança de padrão obtido após a onda eletromagnética transmitida passar através da FSS é mostrado na Figura 6. Isso pode reduzir muito o grau de degradação de uma forma de feixe da onda eletromagnética transmitida, reduzir uma altura de lóbulo lateral da onda eletromagnética transmitida, e satisfazer o modelo de RPE especificado pelo ETSI. Além disso, em comparação com uma direção de arranjo existente (0 graus ou 90 graus), energia é mais concentrada, a diretividade da antena de corneta 300 é melhorada, e a interferência em um local próximo é reduzida.

[0035] Opcionalmente, outra parte do tubo de guia de ondas 330 é inserida na estrutura de conexão 320. Uma distância a partir do tubo de guia de ondas 330 para a primeira placa dielétrica 321 precisa ser determinada de acordo com tanto uma curvatura da primeira superfície da primeira placa dielétrica 321 e um centro de fase da antena de corneta 300. Como a FSS 310 precisa ser utilizada como um refletor secundário da antena parabólica de banda dupla, o centro de fase da antena de corneta 300 e um foco virtual da FSS 310 precisam ser sobrepostos. A FSS 310 cobre a primeira superfície da primeira placa dielétrica 321, e uma curvatura da FSS 310 é consistente com a da primeira superfície da primeira placa dielétrica 321. Portanto, uma posição do foco virtual da FSS 310 pode ser determinada de acordo com a curvatura da primeira superfície da primeira placa dielétrica 321. O centro de fase é um ponto teórico, e um centro de sinais irradiados pela antena é considerado como o centro de fase da antena. No entanto, como uma antena real não pode ser perfeitamente preparada, um centro de fase da antena real geralmente é uma região. Nesta modalidade da presente invenção, o centro de fase da antena de corneta 300 pode ser alterado por ajustar uma forma específica da parede dielétrica 323 ou a distância a partir do tubo de guia de ondas 330 para a primeira placa dielétrica 321, de modo a sobrepor o foco virtual da FSS 310 e o centro de fase da antena.

[0036] Além disso, a antena de corneta 300 inclui ainda uma ranhura de estrangulamento 340, localizada em torno do tubo de guia de ondas 330 inserido na estrutura oca. Uma profundidade de ranhura da ranhura de estrangulamento 340 é 1/4 de um comprimento de onda correspondente a uma primeira frequência no ar. A primeira frequência é uma frequência central de banda de transmissão da FSS 310. A ranhura de estrangulamento 340 pode suprimir a propagação transversal de uma corrente de superfície em torno do tubo de guia de ondas 330 inserido na estrutura oca, de modo que a energia da onda eletromagnética transmitida possa ser irradiada para a frente em uma maneira mais concentrada, para melhorar a eficiência de radiação da antena de corneta 300. Além disso, existe mais do que uma ranhura de estrangulamento 340, e um espaçamento de ranhura entre múltiplas ranhuras de estrangulamento 340 é 1/10 do comprimento de onda correspondente à primeira frequência no ar. Nesta modalidade, se a antena de corneta 300 incluir múltiplas ranhuras de estrangulamento 340, a energia da onda eletromagnética transmitida pode ser ainda mais concentrada e irradiada para a frente, de modo a melhorar a eficiência de radiação da antena de corneta 300.

[0037] Deve ser notado que, uma quantidade maior de ranhuras de estrangulamento 340 pode não indicar um efeito melhor. Uma primeira ranhura de estrangulamento 340 que está mais próxima do tubo de guia de ondas 330 tem um efeito mais óbvio. A partir de uma segunda a uma N-ésima ranhura de estrangulamento 340, distâncias para o tubo de guia de ondas 330 aumentam progressivamente, e os efeitos degradam progressivamente. A quantidade de ranhuras de estrangulamento 340 precisa ser determinada de acordo com um caso real, e não está limitada nesta modalidade da presente invenção.

[0038] Deve ser notado que uma relação entre uma frequência (f) e um comprimento de onda (À) é v = f x À, e v representa uma velocidade de luz em um dielétrico. No vácuo, v é igual à velocidade da luz, ou seja, 3 x 108 m/s. Em um dielétrico, v está relacionado a um índice de refração do dielétrico. Se o índice de refração do dielétrico for n, v = velocidade da luz / n.

[0039] Opcionalmente, em outra modalidade, a espessura da primeira placa dielétrica 321 é metade de um comprimento de onda correspondente à primeira frequência na primeira placa dielétrica 321. A primeira frequência é a frequência central de banda de transmissão da FSS. Neste caso, se a espessura da primeira placa dielétrica 321 não for modificada, curvaturas da primeira superfície e da segunda superfície que são da primeira placa dielétrica 321 são definitivamente consistentes.

[0040] Uma vez que a largura de banda de transmissão de baixa frequência da FSS 310 está relacionada com a espessura da primeira placa dielétrica 321, quando a espessura da primeira placa dielétrica 321 é metade do comprimento de onda dielétrico correspondente à primeira frequência, reflexão gerada na primeira superfície da primeira placa dielétrica 321 está mutuamente deslocada com a gerada na segunda superfície da primeira placa dielétrica 321 (a reflexão gerada na primeira superfície e a gerada na segunda superfície tem uma mesma amplitude e fases opostas) em um processo em que uma onda eletromagnética de baixa frequência é propagada a partir do ar para um dielétrico e depois para o ar. Isto pode aumentar a largura de banda de transmissão de baixa frequência da FSS 310. Por conseguinte, a espessura da primeira placa dielétrica 321 nesta modalidade da presente invenção é metade do comprimento de onda dielétrico correspondente à primeira frequência. Em comparação com outra espessura, a largura de banda de transmissão de banda de baixa frequência pode ser aumentada.

[0041] Além disso, exceto que a estrutura de conexão 320 com a estrutura oca pode reduzir uma perda de onda eletromagnética e melhorar a eficiência de radiação da antena de corneta 300, uma razão pela qual a estrutura de conexão 320 utiliza a estrutura oca em vez de uma estrutura sólida nesta modalidade. A presente invenção está ainda relacionada com a largura de banda de transmissão de banda de baixa frequência. A Figura 7 mostra um coeficiente de reflexão da FSS para uma onda eletromagnética de banda de baixa frequência. Pode ser aprendido com a Figura que, quando um dielétrico sólido é usado, a largura de banda de transmissão de FSS é de aproximadamente 1 GHz (um coeficiente de reflexão está abaixo de -15 dB) . Quando a estrutura oca nesta modalidade da presente invenção é utilizada, a largura de banda de transmissão de FSS pode atingir aproximadamente 1,85 GHz. A largura de banda de transmissão de banda de baixa frequência pode ser significativamente aumentada.

[0042] Em conclusão, uma alimentação de corneta de baixa frequência está integrada com uma FSS nesta modalidade da presente invenção, de modo a reduzir grandemente um erro de alinhamento com uma alimentação de corneta de alta frequência. Uma estrutura de conexão 320 com uma estrutura oca é utilizada para reduzir propagação de uma onda eletromagnética em um dielétrico, tanto quanto possível, de modo a reduzir uma perda sem sentido e melhorar a eficiência de radiação de uma antena de corneta 300. Além disso, em comparação com um sólido dielétrico, utilizando a estrutura oca, uma maior largura de banda de transmissão de banda de baixa frequência pode ser obtida. Nesta modalidade da presente invenção, uma direção de arranjo de matriz da FSS 310 é de 45 graus ou 135 graus para uma direção de polarização de uma onda eletromagnética incidente. Isto pode aliviar a degradação de uma forma de feixe da onda eletromagnética transmitida e reduzir a altura do lóbulo lateral da onda eletromagnética transmitida, de modo a melhorar a direcionalidade da antena de corneta 300, e reduzir a interferência com o local circundante.

[0043] As descrições precedentes são apenas implementações específicas da presente invenção, mas não se destinam a limitar o âmbito de proteção da presente invenção. Qualquer variação ou substituição prontamente determinada por um perito na técnica dentro do âmbito técnico divulgado na presente invenção cairão no âmbito de proteção da presente invenção. Portanto, o escopo de proteção da presente invenção estará sujeito ao escopo de proteção das reivindicações.

Claims

1. Antena de corneta (300) caracterizada pelo fato de que a antena de corneta (300) compreende uma superfície de frequência seletiva (FSS) (310), uma estrutura de conexão (320), e um tubo de guia de ondas (330), em que a estrutura de conexão (320) compreende uma primeira placa dielétrica (321), uma segunda placa dielétrica (322), e uma parede dielétrica (323), uma primeira superfície da primeira placa dielétrica (321) é um hiperboloide cuja superfície é protuberante, uma segunda superfície da primeira placa dielétrica (321) é conectada à parede dielétrica (323), um espaçamento entre as duas superfícies da primeira placa dielétrica (321) é uma espessura da primeira placa dielétrica (321), a parede dielétrica (323) tem uma estrutura tubular, uma primeira superfície da parede dielétrica (323) é coberta pela primeira placa dielétrica (321), uma segunda superfície da parede dielétrica (323) é coberta pela segunda placa dielétrica (322), um espaçamento entre as duas superfícies da parede dielétrica (323) é uma altura da parede dielétrica (323), uma área da primeira superfície da parede dielétrica (323) não é menor que uma área da segunda superfície da parede dielétrica (323), há um orifício na posição média da segunda placa dielétrica (322), e a primeira placa dielétrica (321), a parede dielétrica (323), e a segunda placa dielétrica (322) formam em conjunto uma estrutura oca; a FSS (310) cobre a primeira superfície da primeira placa dielétrica (321); em que uma direção de arranjo de matriz da FSS (310) é de 45 graus ou 135 graus para uma direção de polarização de uma onda eletromagnética incidente; uma parte do tubo de guia de ondas (330) é inserida no orifício da segunda placa dielétrica (322).

2. Antena de corneta (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura da primeira placa dielétrica (321) é metade de um comprimento de onda na primeira placa dielétrica (321), o comprimento de onda da primeira placa dielétrica (321) correspondente a uma primeira frequência, e a primeira frequência é uma frequência central de banda de transmissão da FSS (310).

3. Antena de corneta (300), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a parte do tubo guia de ondas (330) que é inserida no orifício da segunda placa dielétrica (322) se estende para a estrutura oca.

4. Antena de corneta (300), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a antena de corneta (300) compreende ainda uma ranhura de estrangulamento (340) localizada em torno do tubo de guia de ondas (330) inserido na estrutura oca, uma profundidade de ranhura da ranhura de estrangulamento (340) é 1/4 de um comprimento de onda no ar contido na estrutura oca, o comprimento de onda no ar contido na estrutura oca correspondente à primeira frequência, e a primeira frequência é a frequência central de banda de transmissão da FSS.

5. Antena de corneta (300), de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que há mais de uma ranhura de estrangulamento (340), e um espaçamento entre as ranhuras é de 1/10 do comprimento de onda no ar correspondente à primeira frequência.

6. Antena parabólica de banda dupla caracterizada pelo fato de que a antena parabólica de banda dupla compreende uma alimentação de alta frequência, um refletor primário e a antena de corneta (300) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.