CN100466379C - 具有两个正交线性极化的rlsa天线 - Google Patents

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Abstract

一种RLSA型的网络天线，具有径向波导(3)的形式且具有允许以两个正交线性极化同时激励天线的馈电结构。本质上位于天线的后面的馈电结构包括：圆形波导(6)，位于径向波导中心且通过两个圆形槽(7，8)与径向波导耦合以便以第一线性极化来激励天线；以及同轴波导(10)，环绕圆形波导(6)且通过径向槽(12)与径向波导(3)耦合，所述同轴波导(10)由环状波导(9)激励，所述环状波导(9)同轴地位于同轴波导的外周且通过绕所述环的内周分布的槽(11)与同轴波导耦合，以便以与第一线性极化正交的第二线性极化来激励所述天线。

Description

具有两个正交线性极化的RLSA天线
技术领域
本发明涉及具有线性槽的径向线波导型网络天线，已知为RLSA(径向线槽型天线)，更具体地，需要用于卫星通信系统。
背景技术
在这些通信系统中，向卫星发射和从卫星接收分别沿着两个正交(圆形或线性)极化发生，尽管发射和接收频带通常是不同的。网络天线中的两个正交极化之间的隔离越好，则会提高通信系统的两个链路(即上行链路和下行链路)之间的去耦。将相同的两个正交极化的方法用于无线陆地通信系统中，已知为LMDS(本地多点分配系统)，操作在40GHz的毫米频带。
具有允许在两个正交线性极化中激励天线的馈电结构的RLSA型的网络天线在1961年7月由F.J.Boebels & K.C.Kelly于IRETRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION中公布的题为“ArbitraryPolarization From Annular Slot Planar Antennas”文件的第342到349页是已知的。该天线的馈电结构由两个径向空腔构成，一个位于天线上方，而另一个位于天线内部，每一个空腔由位于天线的两个面之一的中心处的圆形波导激励。因此，所述馈电结构的两个端口位于所述天线的任一侧上，这具有在天线的前面创建掩蔽和扰动区域并因而使天线的径向特性退化的效果。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺陷，提供一种具有两个正交线性极化的RLSA天线。
为实现上述目的，根据本发明的具有径向波导的形式的RLSA型的网络天线的特征在于：位于天线后面的所述馈电结构包括：圆形波导，位于径向波导中心且通过两个圆形槽与径向波导耦合以便以第一线性极化来激励天线；以及同轴波导，环绕圆形波导且通过径向槽与径向波导耦合，所述同轴波导由环状波导激励，所述环状波导同轴地位于同轴波导的外周且通过绕环的内周分布的槽与同轴波导耦合，以便以与第一线性极化正交的第二线性极化来激励所述天线。
根据本发明的网络天线的特征：
第一矩形输入波导传播激励第一线性极化的TE01基本模式，所述第一矩形输入波导位于圆形波导中的天线的轴向。
第二矩形输入波导传播激励第二线性极化的TE01基本模式，所述第二矩形输入波导位于环状波导中的与天线的轴向垂直的方向。
两个矩形输入波导的位置彼此平行。
两个矩形输入波导的位置是一个位于另一个的下方。
利用所述天线的馈电结构的配置，所述第一矩形波导可以位于第二矩形波导的上方或下方，并且可以设想多种拓扑来配置用于发射/接收微波信号的电子卡。而且，基于重叠波导的馈电结构的配置制造起来相当简单。
附图说明
下面将描述且在附图中示出了根据本发明的RLSA网络天线的一个实施例。
图1示出了具有根据本发明的馈电结构的网络天线，所述单元可以在天线的轴向截面中看到。
图2是天线的轴向截面中的局部透视图。
具体实施方式
在图1中，RLSA型网络天线包括两个同轴圆形导电板1、2，可以通过介电材料彼此分离以便形成径向波导3。图2示出了天线的正面1，具有设置在同心圆中的离散辐射槽F的阵列。对于本领域的技术人员显而易见，所述辐射槽可以具有另一结构。
网络天线3的馈电结构必须与天线的背面2相邻地设置，从而其正面不会被干扰其辐射图的元件所掩蔽。
所述馈电结构设计为在发射和/或接收时，利用一对矩形输入波导4、5，同时激励两种模式E11和H11，所述一对矩形输入波导4、5位于天线的背面，且在所示实施例中，垂直于天线的中心轴A延伸。这两个输入波导4、5可以平行地设置，并且一个位于另一个下方以便构成两个独立的激励端口。然而，在不脱离本发明的范围的情况下，可以采用其他配置。
为了激励第一模式E11，所述第一输入波导4通过位于天线的背面2的中心处的圆形波导6与径向波导3相耦合。所述输入波导4以其TE01基本模式馈电，由图1中的箭头所示的其电场平行于方向A。所述圆形波导6通过在径向波导3内沿轴A以TM01模式下的导波的半波长彼此分离的两个圆形耦合槽7、8，将TM01模式传播到径向波导3。
为了激励第二模式H11，所述第二输入波导5通过环状波导9与径向波导3耦合，所述环状波导9自身与围绕圆形波导6的同轴波导10耦合，该同轴波导与径向波导3耦合。所述环状波导9同轴地设置在同轴波导10的外周。所述输入波导5以其TE01基本模式馈电，在图1中由箭头(垂直于纸的平面)表示的其电场垂直于方向A。所述TE01通过绕环的内周分布的线性耦合槽11，由环状波导9传播到同轴波导10中，同时同轴波导10通过绕圆形波导6从天线的背面2扇形散开的径向耦合槽12与径向波导3耦合。环状波导9的平均圆周是TE01模式下的导波波长的整数倍。在所示的实施例中，同轴空腔10通过径向光圈12与径向波导3耦合，并且波导9的平均内圆周等于TE01模式下的导波波长的12倍。
当然，应该调节耦合槽11和12的尺寸及其分布，以便获得所需的天线带宽、效率和匹配性能。
因此，该馈电结构能够从天线的后面激励两个正交线性极化上的天线，同时避免在天线的前面的掩蔽和扰动区域的出现。

Claims (5)

1.一种RLSA型的网络天线，具有径向波导(3)的形式且具有允许以两个正交线性极化同时激励天线的馈电结构，其特征在于：位于天线的后面的所述馈电结构包括：圆形波导(6)，位于径向波导中心且通过两个圆形槽(7，8)与径向波导耦合以便以第一线性极化来激励天线；以及同轴波导(10)，环绕圆形波导(6)且通过径向槽(12)与径向波导(3)耦合，所述同轴波导(10)由环状波导(9)激励，所述环状波导(9)同轴地位于同轴波导的外周且通过绕环的内周分布的槽(11)与同轴波导耦合，以便以与第一线性极化正交的第二线性极化来激励所述天线。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于还包括：第一矩形输入波导(4)在圆形波导(6)中沿天线的轴向传播激励第一线性极化的TE01基本模式。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于还包括：第二矩形输入波导(5)在环状波导(9)中的与天线的轴向垂直的方向传播激励第二线性极化的TE01基本模式。
4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于还包括第二矩形输入波导(5)，所述第一和第二矩形输入波导(4，5)的平行放置。
5.根据权利要求3所述的天线，其特征在于还包括第一矩形输入波导(4)，所述第一和第二矩形输入波导(4，5)的位置是一个位于另一个的下方。
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