CN112585819A - 天线 - Google Patents

Abstract

一种折叠透镜天线结构，包括：堆叠部，堆叠部按顺序包括：反射器、介电间隙、以及相比反射器具有更小面积的副反射器板。

Description

天线

技术领域

本公开的实施例涉及天线和用于天线的组件。

背景技术

点到点无线电通信可以使用抛物面反射器来创建电磁辐射的聚焦的波束。被充分理解的是，如果电磁辐射源被放置在抛物面反射器的焦点处，则抛物面反射器将创建电磁辐射的平行射线的波束。

这样的天线可以提供高带宽，因为它可以同时在许多不同的频带上被操作。这样的天线还可以利用电磁辐射的任何极化来操作。然而，归因于焦点到抛物面反射器的距离和抛物面反射器的尺寸，其是庞大的。

将可取的是，生产一种较不庞大并且同时在多个频带上操作且同时双极化操作的天线。

发明内容

根据各种但不必然是全部的实施例，提供了一种折叠透镜天线结构，折叠透镜天线结构包括：堆叠部，堆叠部按顺序包括：反射器；介电间隙；以及相比反射器具有更小面积的副反射器板。

在至少一些示例中，副反射器板是平坦的。

在至少一些示例中，副反射器板是弯曲的。在至少一些示例中，副反射器板具有面向反射器的凹曲率。在至少一些示例中，副反射器板具有面向反射器的凸曲率。

在至少一些示例中，副反射器板包括导电材料。

在至少一些示例中，副反射器板是金属的。

在至少一些示例中，折叠透镜天线结构包括邻近副反射器板的透镜。

在至少一些示例中，透镜具有在透镜外部的焦点和堆叠部的高度的近似三倍的焦距。

在至少一些示例中，副反射器板是凸形的，形成卡塞格伦配置。

在至少一些示例中，副反射器板是凹形的，形成格雷戈里配置。

在至少一些示例中，副反射器板是透镜的组成部分。在至少一些示例中，副反射器板被印刷在透镜上。

在至少一些示例中，透镜由天线罩提供。

根据各种但不必然是全部的实施例，提供了如所附权利要求所要求保护的示例。

附图说明

现在将参考附图来描述一些示例实施例，在附图中：

图1示出了本文所描述的主题的示例实施例；

图2A、图2B、图2C各自示出了本文所描述的主题的另一示例实施例；

图3A、图3B各自示出了本文所描述的主题的另一示例实施例；

图4示出了本文所描述的主题的另一示例实施例。

具体实施方式

图1图示了折叠透镜天线结构10的示例。折叠透镜天线结构10包括堆叠部20，堆叠部20按顺序包括：反射器50、介电间隙40和副反射器板30。

副反射器板30具有比反射器50小的面积。副反射器板30将创建阴影。因此优选地使其为小。

介电间隙40可以是空气间隙，或者可以包括其他介电材料。

结构10是折叠的，是因为电磁辐射62在其从堆叠部20出现之前采取之字形路径通过堆叠部20。从堆叠部20出现的电磁辐射62已经被副反射器板30并且也被反射器50反射。由于两次反射，针对穿过堆叠部20的电磁辐射62的路径长度因此显著大于堆叠部20的厚度。这意味着具有焦距F的透镜70可以被放置在堆叠部20附近，焦距F显著大于堆叠部20的高度H，但基本上等于穿过堆叠部20的电磁辐射62的之字形路径长度L，其中F＝L≈3H。折叠透镜天线结构10因此是一种紧凑布置，该紧凑布置使得具有大于堆叠部20高度的焦距的透镜70的使用成为可能。透镜70可以例如是具有堆叠部20高度的近似三倍的焦距的透镜。

副反射器板30被配置为反射电磁辐射62。副反射器板30由导电材料的连续层形成。导电材料例如可以是金属的。

如图2A中图示的，在一些示例中，副反射器板30具有面向反射器50的表面32，反射器50是平坦的直线平面。

备选地，如图2B和图2C中图示的，在一些示例中，副反射器板30具有面向反射器50的表面32，反射器50是弯曲的。

在图2B中图示的示例中，表面32具有面向反射器50的凹曲率。

在图2C中图示的示例中，表面32具有面向反射器50的凸曲率。

反射器50被配置为反射电磁辐射62。反射器50由导电材料的连续层形成。导电材料例如可以是金属。

反射器50可以是平坦的直线平面或可以是弯曲的。例如，副反射器板30可以具有面向透镜70的凸曲率。

折叠透镜天线结构10可以在反射器50内包括孔隙64，孔隙64用于接收来自源60的电磁辐射62。源60可以是波导馈送部或印刷辐射元件，诸如孔隙耦合微带贴片天线。源60可以是双极化和/或多频率的。

由波导馈送部60提供的电磁辐射62的带宽具有大带宽，该大带宽覆盖至少一些或全部的第一频带F1以及一些或全部的第二频带F2，第二频带F2与第一频带F1分离。

由源64提供的电磁辐射62被副反射器板30朝着反射器50反射。所反射的电磁辐射62被反射器50朝着透镜70反射。

透镜70可以是任何合适类型的透镜。合适的透镜具有在透镜外部的焦点，并且示例包括但不限于：菲涅耳波带片透镜、半球形透镜、印刷分立透镜(透射阵列)、渐变折射率透镜、亚波长结构化透镜、半球形透镜和双曲透镜等。例如，透镜可以是菲涅耳透镜，诸如折叠式菲涅耳透镜或菲涅耳波带片透镜。

在一些但不必然是全部示例中，副反射器板30具有面向反射器50的凹曲率。副反射器板30、反射器50和透镜70的组合创建卡塞格伦(Cassegrain)配置，其中副反射器板30作为凸型卡塞格伦次反射器操作，并且反射器50和透镜70被配置为模拟凹型抛物线形卡塞格伦主反射器。透镜70然后被设计成作为适当的相位校正孔隙操作。

在一些但不必然是全部示例中，副反射器板30具有面向反射器50的凸曲率。副反射器板30、反射器50和透镜70的组合创建格雷戈里(Gregorian)配置，其中副反射器板30作为凹型格雷戈里次反射器操作，并且反射器50和透镜70被配置为模拟凹型抛物线形格雷戈里主反射器。透镜70然后被设计成作为适当的相位校正孔隙操作。

副反射器板30可以被形成在透镜70的下表面上，以使得它是透镜70的集成部分。

在一些但不必然是全部示例中，副反射器板30被印刷到透镜70的下表面72上，以使得它是透镜70的集成部分。

透镜70在一些示例中可以是菲涅耳波带片透镜，例如，如图3A中图示。在该示例中，单独的天线罩80被用作用于透镜70的保护性覆盖物。

在其他示例中，透镜70可以是反转的菲涅耳波带片透镜，例如，如图3B中图示。术语“反转”意指倒置。在该示例但不必然是全部示例中，反转的菲涅耳波带片透镜70被形成为天线罩覆盖物80的组成部分。透镜70充当外部保护性覆盖物80。

图4图示了用于蜂窝通信系统的小区的基站200的示例。基站200包括回程射频收发器系统202，回程射频收发器系统202包括用于点到点通信的多频折叠透镜天线结构10。射频收发器系统202在该示例中被配置为以双极化操作在超过20GHz的频率处。它操作在高增益(>30dBi)并且具有大带宽(20％)。

在结构特征已经被描述的场合，结构特征可以由用于执行结构特征的功能中的一个或多个功能的部件来代替，无论功能或那些功能是明确地被描述还是隐含地被描述。

术语“包括”在本文中以包含性而非排他性含义被使用。也就是说，对包括Y的X的任何引用指明X可以仅包括一个Y或可以包括多于一个Y。如果意图是使用具有排他性含义的“包括”，则其将通过引用“仅包括一个”或通过使用“由……组成”而在上下文中被澄清。

在该描述中，已经参考了各种示例。关于示例的特征或功能的描述指明该示例中存在这些特征或功能。不管是否明确陈述，在本文中使用术语“示例”或“例如”或“可能”或“可以”表示至少在所描述的示例中存在这样的特征或功能，无论是否被描述为示例，并且它们可以但不是必然存在于某些或全部其他示例中。因此，“示例”、“例如”、“可能”或“可以”是指一类示例中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性，或者该类的属性，或者该类的子类的属性，该子类包括该类中的一些但不是全部实例。因此，隐含公开的是，参考一个示例而不是参考另一示例描述的特征，在可能的场合可以在该另一示例中被用作工作组合的一部分，但不一定必须在该另一示例中被使用。

尽管在前述段落中已经参考各种示例描述了实施例，但是应当明白，不脱离权利要求的范围，对给出的示例的修改可以作出。

在前述描述中描述的特征可以按照除了上文明确描述的组合之外的组合被使用。

尽管已经参考某些特征描述了功能，但是那些功能可以由其他特征可执行，不论其他特征是否被描述。

尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是那些特征也可以存在于其他实施例中，不论其他实施例是否被描述。

术语“一个”或“该”在本文中以包含性而非排他性含义被使用。也就是说，对包括一个/该Y的X的任何引用指明X可以仅包括一个Y或可以包括多于一个Y，除非上下文清楚地相反指示。如果意图使用具有排他性含义的“一个”或“该”，则其将在上下文中被澄清。在一些情况下，对“至少一个”或“一个或多个”的使用可以用来强调包含性含义，但是不应当将缺少这些术语用于推断排他性含义。

权利要求中特征(或特征组合)的存在是对该特征(或特征组合)本身的引用，并且也是对实现基本相同的技术效果的特征(等效特征)的引用。等效特征包括例如作为变体并且以基本相同的方式实现基本相同的结果的特征。等效特征包括例如以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现基本相同的结果的特征。

在该描述中，已经使用形容词或形容词短语描述示例的特性来参考各种示例。对与示例有关的特性的这种描述指明特性确切地像所描述的那样存在于一些示例中，并且基本上像所描述的那样存在于其他示例中。

不管是否明确陈述，在本文中使用术语“示例”或“例如”或“可能”或“可以”表示至少在所描述的示例中存在这样的特征或功能，无论是否被描述为示例，并且它们可以但不是必然存在于某些或全部其他示例中。因此，“示例”、“例如”、“可能”或“可以”是指一类示例中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性，或者该类的属性，或者该类的子类的属性，该子类包括该类中的一些但不是全部实例。因此，隐含公开的是，参考一个示例而不是参考另一示例描述的特征，在可能的场合可以在该另一示例中被用作工作组合的一部分，但不一定必须在该另一示例中被使用。

尽管尽力在前述说明书中将注意力吸引到被认为具有重要性的那些特征上，但是应当理解，关于在上文中被参考和/或在附图中被示出的任何可专利特征或特征组合，申请人可以通过权利要求来寻求保护，无论是否已经将重点放在其上。

Claims (15)

1.一种折叠透镜天线结构，包括：

堆叠部，所述堆叠部按顺序包括：

反射器；介电间隙；以及相比所述反射器具有更小面积的副反射器板。

2.根据权利要求1所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是平坦的。

3.根据权利要求1所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是弯曲的。

4.根据权利要求3所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板具有面向所述反射器的凹曲率。

5.根据权利要求3所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板具有面向所述反射器的凸曲率。

6.根据任一项前述权利要求所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板包括导电材料。

7.根据任一项前述权利要求所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是金属的。

8.根据任一项前述权利要求所述的折叠透镜天线结构，还包括邻近所述副反射器板的透镜。

9.根据权利要求8所述的折叠透镜天线结构，其中所述透镜具有在所述透镜外部的焦点和所述堆叠部的高度的近似三倍的焦距。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是凸形的，形成卡塞格伦配置。

11.根据权利要求8或9中任一项所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是凹形的，形成格雷戈里配置。

12.根据权利要求9至12中任一项所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板是所述透镜的组成部分。

13.根据权利要求12所述的折叠透镜天线结构，其中所述副反射器板被印刷在所述透镜上。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的折叠透镜天线结构，其中所述透镜由天线罩提供。

15.一种天线罩，提供用于折叠透镜天线结构的反菲涅耳波带片透镜。

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