CN117015907A - 具有双偏振平行板隔片偏振器的天线阵列 - Google Patents

Abstract

本公开描述了用于双偏振天线阵列的方法、系统和装置。示例性天线阵列可包括平行板偏振器，所述平行板偏振器可包括上板和下板。所述天线阵列可包括在所述板之间延伸的阶梯状隔片，所述阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片具有第一侧表面和第二侧表面，所述阶梯状隔片包括相对于彼此倒置的第一组和第二组。所述天线阵列可包括与第一偏振相关联的第一分隔波导，所述第一分隔波导可具有第一组相对壁和第二组相对壁，所述第一组相对壁由所述上板和下板的第一部分形成。所述天线阵列可包括与第二偏振相关联的第二分隔波导，所述第二分隔波导可具有第一组相对壁和第二组相对壁，所述第一组相对壁由所述上板和下板的第二部分形成。

Description

具有双偏振平行板隔片偏振器的天线阵列

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年12月14日提交的名称为“Antenna Array with Dual-Polarized Parallel Plate Septum Polarizer”的美国临时申请第63/125,375号和于2020年12月14日提交的名称为“Digital Antenna Array with Dual-Polarized ParallelPlate Septum Polarizer”的美国临时申请第63/125,379号的优先权，以上申请的内容出于任何目的以引用方式全文并入本文。

背景技术

下文涉及天线阵列，并且更具体地涉及具有双偏振平行板隔片偏振器的天线阵列。

包括口面和具有波导馈电网络的波导的天线阵列技术正在成为重要的通信工具，因为这种天线阵列表现出低水平的损耗。这些天线阵列表示最适合无源阵列的技术中的一种技术，因为它们表现出的低水平的损耗。需要大量带宽的应用可使用公司类型的馈电网络，以便为阵列中的所有元件提供相等的振幅和相位。随着天线元件数量的增加，波导馈电网络变得越发复杂、昂贵、笨重和占用空间。这在空间和/或重量有限的许多环境(例如，航空电子设备)中可能会出现问题。在一些情况下，元件间距离可能会受到馈电网络尺寸的限制，这可能会降低天线性能。

发明内容

描述了用于天线阵列的双偏振平行板隔片偏振器的方法、系统和装置。双偏振平行板隔片偏振器可使用平行板和以交替取向布置的隔片板来形成。隔片可产生双偏振并且针对两种不同类型的偏振形成分隔波导。这些板可形成可堆叠在一起的线性阵列。

可能没有将隔片彼此分开的壁。网格可平铺和堆叠在一起以形成更大阵列。天线阵列可以是无源的或有源的。对于有源天线阵列，可将电路卡扣到瓦片上。

在第一组说明性实例中，描述了双偏振天线阵列。在一种配置中，双偏振天线阵列包括平行板偏振器。平行板偏振器可包括上板和下板，该上板具有第一表面，该下板平行于上板并且具有与上板的第一表面相对的第二表面，其中下板平行于上板。双偏振天线阵列可包括多个阶梯状隔片，该多个阶梯状隔片从上板的第一表面延伸到下板的第二表面，该多个阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片具有第一侧表面和第二侧表面，该多个阶梯状隔片包括第一组阶梯状隔片和相对于第一组阶梯状隔片倒置的第二组阶梯状隔片。双偏振天线阵列可包括多个第一分隔波导，该多个第一分隔波导与第一偏振相关联，该多个第一分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面的第一部分和下板的第二表面的第一部分形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第一侧表面的一部分和第二组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第一侧表面的一部分形成。双偏振天线阵列可包括多个第二分隔波导，该多个第二分隔波导与第二偏振相关联，该多个第二分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面的第二部分和下板的第二表面的第二部分形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第二侧表面的一部分和第二组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第二侧表面的一部分形成。

双偏振天线阵列的一些实例包括多个平行板偏振器，该多个平行板偏振器包括该平行板偏振器，其中对于该多个平行板偏振器的至少一个子组，一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的上板和该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的下板是同一板。

在双偏振天线阵列的一些实例中，用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于第一平行板偏振器的上板和下板的维度上对准。在其它实例中，用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于该多个平行板偏振器的上板和下板的维度上偏离。

双偏振天线阵列的一些实例包括多个天线馈电，该多个天线馈电在该多个第一分隔波导和该多个第二分隔波导中的相应波导内。

双偏振天线阵列的一些实例包括多个电路卡，其中该多个电路卡中的每个电路卡与该多个天线馈电的子组耦合。在一些实例中，该多个电路卡中的每个电路卡包括电波束形成网络。在双偏振天线阵列的一些实例中，该多个电路卡中的每个电路卡的电波束形成网络包括多个波束形成电路，每个波束形成电路与天线馈电中的一个或多个天线馈电相关联。

双偏振天线阵列的一些实例包括多个分配电路，其中该多个分配电路中的每个分配电路与该多个电路卡的至少一个子组耦合，并且向该多个电路卡的该至少一个子组提供与第一偏振相关联的第一信号和与第二偏振相关联的第二信号。在一些实例中，对于该多个平行板偏振器中的一个平行板偏振器，该多个电路卡中的每个电路卡与在该多个第一分隔波导和该多个第二分隔波导中的相应波导内的该多个天线馈电的该子组耦合。在一些实例中，该多个电路卡中的每个电路卡包括多个模数转换器(ADC)和多个数模转换器(DAC)，并且其中该多个ADC和该多个DAC中的每一者与该多个天线馈电中的一个或多个天线馈电耦合。

双偏振天线阵列的一些实例包括第一波导馈电网络，该第一波导馈电网络耦合在第一公共端口和该多个第一分隔波导之间；以及第二波导馈电网络，该第二波导馈电网络耦合在第二公共端口和该多个第二分隔波导之间。

在一些实例中，双偏振天线阵列可包括多个平行组件，其中每个平行组件包括来自该多个平行板偏振器中的每个平行板偏振器的阶梯状隔片和第一波导馈电网络或第二波导馈电网络的组合器/分隔器的至少一部分。

在一些实例中，双偏振天线阵列可包括多个第一板，该多个第一板包括该多个平行板偏振器的上板和下板，该多个第一板中的每个第一板具有沿第一边缘的槽。双偏振天线阵列还可包括多个第二板，该多个第二板中的每个第二板包括来自该多个平行板偏振器的多排平行板偏振器的阶梯状隔片，并且该多个第二板中的每个第二板插入到该多个第一板的槽中。

在双偏振天线阵列的一些实例中，使用增材制造技术来构造平行板偏振器。

在双偏振天线阵列的一些实例中，第一偏振为第一圆偏振，并且第二偏振为第二圆偏振。在其它实例中，第一偏振为第一线性偏振，并且第二偏振为第二线性偏振。

双偏振天线阵列的一些实例包括多个介电插入件，该多个介电插入件至少部分地位于该多个阶梯状隔片的过渡区域中。在一些实例中，阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片的过渡区域在正交于该双偏振天线阵列的口面平面的轴向维度上具有小于该双偏振天线阵列的载波频率的波长的长度。

在双偏振天线阵列的一些实例中，该多个第一分隔波导中的第一分隔波导与该多个第二分隔波导中的第二分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第一阶梯状隔片，并且与该多个第二分隔波导中的第三分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第二阶梯状隔片，其中第一分隔波导与第二分隔波导和第三分隔波导相邻。

在双偏振天线阵列的一些实例中，第一组阶梯状隔片和第二组阶梯状隔片沿平行于上板和下板的方向交错。

所描述的方法和设备的适用性的另外的范围将从以下详细说明、权利要求书和附图中变得显而易见。详细说明和具体实例仅通过说明的方式给出，因为在本说明书的范围内进行的各种改变和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据各种实施例的无线通信系统的图。

图2展示了根据各种实施例的用于双偏振天线阵列的波导装置的概念图。

图3A和图3B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的线性阵列的单个元件的实例。

图4A和图4B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列的实例。

图5A和图5B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列的附加实例。

图6展示了根据本公开的各方面的示例性阶梯状隔片结构。

图7A和图7B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的32元件线性阵列的实例。

图8展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列中的二重堆叠线性阵列的实例。

图9展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列的一部分的实例。

图10A和图10B展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列的实例。

图11A和图11B展示了根据本公开的各方面的可耦合双偏振天线阵列的分隔波导的双偏振天线阵列的一部分的实例。

图12A和图12B展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列的分隔波导和公共端口之间的波导馈电网络的实例。

图13展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的波导馈电网络的前透视图的实例。

图14展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的波导馈电网络的后透视图的另一个实例。

图15展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列的内部侧视图的实例。

图16A至图16C展示了根据本公开的各方面的扫描双偏振天线阵列的示例性透视图。

图17A和图17B展示了根据本公开的各方面的扫描双偏振天线阵列的示例性透视图。

图18展示了根据本公开的各方面的示例性扫描双偏振天线阵列的框图。

图19示出了展示根据本公开的各方面的支持制造数字双偏振天线阵列的方法的流程图。

具体实施方式

本文所述的双偏振天线阵列可包括一个或多个平行板偏振器线性阵列。每个平行板偏振器线性阵列可包括在下板和上板之间沿第一维度布置的交替取向的隔片。隔片可包括在上板和下板之间延伸的第一组隔片和第二组隔片，其中第二组隔片相对于第一组隔片倒置180度。在一些实例中，每个隔片可使用介电插入件部分介电地加载。隔片可具有朝向下板或上板中的一者的第一边缘，该第一边缘长于朝向下板或上板中的另一者的第二边缘。尽管为了清楚起见在本说明书中称为阶梯状隔片，但应当理解，在不偏离本说明书的情况下，隔片可具有倾斜或弯曲的前缘。

第一组隔片可沿第一维度以交替方式与第二组隔片交错。该布置可使得第一组隔片中的隔片位于第二组隔片中的一对相邻的隔片之间，并且第二组隔片中的隔片位于第一组隔片中的一对相邻的隔片之间，线性阵列末端的隔片除外。

在一些实例中，平行板偏振器线性阵列可以是直接辐射阵列。在其它实例中，平行板偏振器线性阵列可与聚焦口面(例如，透镜、反射器、close-out等)结合使用。

在一些实施例中，多个平行板偏振器线性阵列可沿第二维度堆叠(例如，以交错或对准的方式)以限定二维阵列。

每个平行板偏振器线性阵列可包括双偏振平行板公共波导区域，该区域被隔片分隔以形成与第一偏振相关联的第一分隔波导和与第二偏振相关联的第二分隔波导。每个隔片可将平行板公共波导区域的一部分分隔成与第一偏振相关联的第一分隔波导和与第二偏振相关联的第二分隔波导。隔片的取向确定哪些分隔波导与第一偏振和第二偏振相关联。特别地，第一组隔片中的隔片将产生第一布置的分隔波导(例如，左侧的第一分隔波导和右侧的第二分隔波导)，而第二组中的隔片(例如，相对于第一组中的一个隔片倒置)将产生第二、相反布置的分隔波导(例如，右侧的第一分隔波导和左侧的第二分隔波导)。因此，由于隔片的交替取向布置，每个隔片可与其相邻的、相反取向的隔片中的一个隔片“共享”其第一分隔波导，并且可与其相邻的、相反取向的隔片中的另一个隔片(线性阵列末端的隔片除外)“共享”其第二分隔波导。因此，相邻的隔片(第一组中的一个隔片和第二组中的一个隔片)共同作为每个单独的分隔波导的偏振器操作。

每个分隔波导可对应于平行板公共波导区域中的至少一种模式(与其在远场区域中的对应偏振相关联)，并且因此平行板公共波导区域以多种模式操作。在一些实例中，在用于宽带具体实施的公共波导中可存在多于两种模式。公共波导中的两种主导模式可具有不同的场结构、波速和阻抗。可包括本文所述的设计特征以最小化公共波导中的不期望的模式。

平行板偏振器线性阵列的实例也可被描述为物理1:N过渡装置，其中N大于二(N>2)，并且N表示单独的分隔波导的数量。由于公共波导支持两个正交偏振，因此该装置可具有作为两个电端口操作的单个物理端口。通过隔片壁的适当设计(例如，隔片过渡区域中的多个相对放置的中心板)，在使用圆偏振的实例中，每个分隔波导中的TE₁₀模式可将其大约一半的功率耦合到公共波导中的线性偏振分量中的每个线性偏振分量。

在一些实例中，由平行板偏振器线性阵列形成的天线可以是无源阵列并且包括组合器/分隔器的波导馈电网络。波导网络可耦合在平行板偏振器线性阵列的第一分隔波导和与第一偏振相关联的第一公共端口之间，并且耦合在平行板偏振器线性阵列的第二分隔波导和与第二偏振相关联的第二公共端口之间。在其它实例中，天线可以是有源阵列并且包括耦合到第一分隔波导和第二分隔波导的印刷电路板上的部件，诸如放大器和移相器。天线可进一步包括组合器/分隔器板以将印刷电路板耦合到与第一偏振相关联的第一公共端口和与第二偏振相关联的第二公共端口。

本文所述的双偏振天线阵列的一些实例可以是数字的。数字天线还可包括数字波束形成电路，诸如数字移相器或放大器，并且可具有与第一分隔波导和第二分隔波导中的馈电元件耦合的模数转换器(ADC)。在天线用于传输的实例中，表示一个或多个波束的数字信号可以从处理单元(例如，执行存储在存储器中的指令的处理器)或数字波束形成电路提供到与第一分隔波导和第二分隔波导中的馈电元件耦合的数模转换器(DAC)。DAC可将数字信号转换为提供给上变频器和放大器的模拟信号。然后，所得的经上变频和放大的信号可被提供给第一分隔波导和第二分隔波导(例如，经由馈电元件)，并且随后被堆叠的平行板偏振器线性阵列传输以形成传输波束。在天线用于接收的实例中，来自第一分隔波导和第二分隔波导的模拟信号可被放大、下变频并且被提供给ADC。ADC可将模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号提供给处理单元以使用数字波束形成技术形成一个或多个波束。

此描述提供实例，且并不意图限制本文所描述的原理的实施例的范围、适用性或配置。相反，随后的描述将向本领域的技术人员提供用于实施本文所描述的原则的实施例的使能描述。可以对元件的功能和布置进行各种变化。

因此，各种实施例可以在适当时省略、替代或添加各种程序或部件。例如，应了解，可以按与所描述的次序不同的次序执行方法，并且可添加、省略或组合各种步骤。并且，可以在各种其它实施例中组合相对于某些实施例描述的方面和元件。还应了解，以下系统、方法、装置和软件可个别地或共同地为是较大系统的部件，其中其它程序可优先于或以其它方式修改其应用。

在装置和天线子系统的上下文中描述了本公开的示例性方面。参考与双偏振天线阵列相关的设备图、系统图和流程图进一步展示和描述本公开的各方面。

图1示出了根据各种实施例的卫星通信系统100的图。卫星通信系统100包括卫星系统105、网关115、网关天线系统110和飞行器130。网关115与一个或多个网络120通信。在操作中，卫星通信系统100通过卫星系统105和网关115提供飞行器130和网络120之间的双向通信。

卫星系统105可包括一个或多个卫星。卫星系统105中的该一个或多个卫星可包括任何合适类型的通信卫星。在一些实例中，卫星中的一些或全部卫星可以在地球同步轨道中。在其它实例中，可使用用于卫星系统105的任何适当的轨道(例如，低地球轨道(LEO)等)。卫星系统105的卫星中的一些或全部卫星可以是被配置成为预定义地理服务区域中的多个服务波束覆盖区域提供服务的多波束卫星。

网关天线系统110可以是双向的，并且设计有足够的传输电力和与卫星系统105可靠地通信的接收灵敏度。卫星系统105通过经由一个或多个波束160发送和接收信号与网关天线系统110通信。网关115使用网关天线系统110向卫星系统105发送信号和从卫星系统接收信号。网关115连接到一个或多个网络120。网络120可包括局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)，或任何其它合适的公共或专用网络，并且可以连接到其它通信网络，例如因特网、电话网络(例如，公共交换电话网络(PSTN)等)等。

飞行器130包括机载通信系统，该机载通信系统包括双偏振天线阵列140(本文也称为“天线阵列140”)。飞行器130可使用天线阵列140通过一个或多个波束150与卫星系统105通信。天线阵列140可安装在飞行器130的机身外侧的天线罩145下方。天线阵列140可安装到仰角和方位万向架，该万向架将天线阵列140指向(例如，主动跟踪)卫星系统105的卫星。天线阵列140的深度可直接影响天线罩145的尺寸，为此可能需要低轮廓。在其它实例中，其它类型的外壳与天线阵列140一起使用。天线阵列140可以在国际电信联盟(ITU)的Ku、K或Ka频带中操作，例如从17.7至21.2千兆赫兹(GHz)。在一些实例中，天线阵列140具有部分介电插入件并且可以在全3.5GHz频带中使用。另选地，天线阵列140可以在其它频带(诸如C频带、X频带、S频带、L频带等)中操作。此外，天线阵列140可用于除飞行器130机载应用之外的其它应用，诸如船舶机载应用、车辆机载应用或基于地面的固定系统上的应用。

图2展示了根据各种实施例的用于双偏振天线阵列的波导装置200的概念图。波导装置200可以是图1的双偏振天线阵列140的部件的实例。波导装置200可以是安装在飞行器上的天线阵列的一部分，诸如图1的飞行器130，或者可与其它装置或系统一起使用。在一些实例中，波导装置200的元件可排列成矩形或正方形天线阵列，尽管元件或元件阵列可具有其它形状或配置。

图2将波导装置200展示为单独的部件以便分别讨论每个部分的功能。例如，基于波导装置200的结构，波导装置200可展示波导传播路径，电磁波可传播通过该波导传播路径并且在各个波导部分之间被引导。图2中的波导装置200示出了一排波导装置200的正视图，并且为了说明的目的，未示出后面的任何附加结构。波导装置200可包括与不同偏振相关联的多个波导组合器/分隔器网络。网络的一半可对应于具有一种偏振(例如，右旋圆偏振)的辐射，并且网络的另一半可对应于具有另一种偏振(例如，左旋圆偏振)的辐射。

波导装置200展示了双偏振天线阵列的一排平行板偏振器202，该平行板偏振器包括上板205和下板215。上板205包括面向下板215的第一表面210。下板215包括面向上板205的第二表面220。上板205可平行于或近似平行于下板215。

波导装置200可包括多个阶梯状隔片，该多个阶梯状隔片包括第一组阶梯状隔片230-a和第二组阶梯状隔片230-b(本文统称为阶梯状隔片230)。阶梯状隔片230可以在一个边缘上具有阶梯结构并且在相对边缘上具有平坦结构，这至少在图3A和图3B中展示。阶梯状隔片230的阶梯状结构由于其面向天线阵列的口面可称为前缘，而平面结构由于背对口面可称为后缘。阶梯状隔片230从上板205的第一表面210延伸到下板215的第二表面220。每个阶梯状隔片230包括第一侧表面和第二侧表面。第一组阶梯状隔片230-a相对于第二组阶梯状隔片230-b沿一个维度(例如，Y轴270)倒置。

在每对阶梯状隔片230之间形成分隔波导。波导装置200包括多个第一分隔波导240，该多个第一分隔波导与第一偏振相关联，该多个第一分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁250和第二组相对壁255，该第一组相对壁由上板205的第一表面210的第一部分251和下板215的第二表面220的第一部分252形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片230-a中的一个阶梯状隔片的第一侧表面256的一部分和第二组阶梯状隔片230-b中的一个阶梯状隔片的第一侧表面257的一部分形成。第一侧表面256和257可对应于阶梯状隔片相对于阶梯而言的同一侧(例如，当从隔片的前侧观察时，第一侧表面256和257可均位于阶梯状隔片的左侧，该前侧具有在远离观察者的方向上增加高度的隔片的过渡区域，或换句话讲阶梯向上)。上板205的第一表面210的第一部分可以是第一表面210的位于形成多个第一分隔波导240的特定第一分隔波导的阶梯状隔片之间的那部分。同样，下板215的第二表面220的第一部分可以是第二表面220的位于形成多个第一分隔波导240的特定第一分隔波导的阶梯状隔片之间的那部分。

波导装置200还包括多个第二分隔波导245，该多个第二分隔波导与第二偏振相关联，该多个第二分隔波导245中的每个分隔波导具有第一组相对壁260和第二组相对壁265，该第一组相对壁由上板205的第一表面210的第二部分261和下板215的第二表面220的第二部分262形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片230-a中的一个阶梯状隔片的第二侧表面266的一部分和第二组阶梯状隔片230-b中的一个阶梯状隔片的第二侧表面267的一部分形成。第二侧表面266和267可对应于隔片相对于阶梯而言的同一侧(例如，当从隔片的前侧观察时，第二侧表面266和267可均位于阶梯状隔片的右侧，该前侧具有在远离观察者的方向上增加高度的隔片的过渡区域，或换句话讲阶梯向上)。上板205的第一表面210的第一部分可以是第一表面210的位于形成多个第一分隔波导240的特定第一分隔波导的阶梯状隔片之间的那部分。同样，下板215的第二表面220的第一部分可以是第二表面220的位于形成多个第一分隔波导240的特定第一分隔波导的阶梯状隔片之间的那部分。

第一组阶梯状隔片230-a可沿第一维度(例如，沿“x”轴280)以交替方式与第二组阶梯状隔片230-b交错。该布置可使得第一组阶梯状隔片230-a中的阶梯状隔片可位于第二组阶梯状隔片230-b中的一对相邻的阶梯状隔片之间，并且第二组阶梯状隔片230-b中的阶梯状隔片位于第一组阶梯状隔片230-a中的一对相邻的阶梯状隔片之间，一排平行板偏振器202末端的阶梯状隔片除外。在一些实例中，可存在连接上板205和下板215的每个外侧边缘的壁。

在波导装置200的一些实例中，聚焦口面可与一排平行板偏振器202耦合。聚焦口面的实例可包括透镜、反射器、辐射口面、辐射元件等。虽然任何聚焦口面在本文中可被描述为辐射电磁辐射，但它们也可接收电磁辐射。一个或多个聚焦口面可各自与线性阵列中的一个线性阵列耦合。例如，聚焦口面可以是喇叭或波导口面。在聚焦口面是喇叭的实例中，喇叭可以是方形的、圆形的或允许接收和传输任何期望的偏振电磁信号的任何其它形状。聚焦口面也可加载有介电体。

波导装置200可具有大致沿z轴275(例如，指向页面之外)对准的波导传播路径。第一分隔波导240和第二分隔波导245在本文中也可称为“波导端口”。

阶梯状隔片230可组合和分离用于传输和接收的偏振。阶梯状隔片230在本文中可被描述为隔片偏振器，尽管所描述的方面可与其它类型的偏振双工器一起应用。阶梯状隔片230的导电表面可使用导电材料(诸如金属)来形成，或可以是金属镀覆的。阶梯状隔片230可被设计成生成线性或圆偏振。在一个实例中，阶梯状隔片230具有金属阶梯设计，该设计生成用于辐射的右旋圆偏振(RHCP)和左旋圆偏振(LHCP)。

在一些实例中，平行板偏振器202的每个元件可包括与一种或多种信号传播模式不对称的元件。例如，平行板偏振器202可包括阶梯状隔片230，该阶梯状隔片被配置成与TE₁₀模式对称(例如，在单独的波导中具有沿Y轴270的电场的分量信号)，而与TE₀₁模式不对称(例如，在公共端口204中具有沿X轴280的电场的分量信号)。阶梯状隔片230可以在不改变信号振幅的情况下促进TE₀₁模式的旋转，这可导致在阶梯状隔片230的相对侧上TE₀₁模式与TE₁₀模式的相加和抵消。从分隔的角度来看(例如，沿Z轴275在负方向上在公共端口204中传播的接收信号)，在阶梯状隔片230的与第一分隔波导240耦合的一侧上，对于具有RHCP的信号，TE₀₁模式可附加地与TE₁₀模式组合，而在阶梯状隔片230的与第二分隔波导245耦合的一侧上抵消。相反，对于具有LHCP的信号，TE₀₁模式与TE₁₀模式可以在阶梯状隔片230的与第二分隔波导245耦合的一侧上相加地组合，并且在阶梯状隔片230的与第一分隔波导耦合的一侧上相互抵消240。因此，第一分隔波导240和第二分隔波导245可由入射在公共端口204上的偏振波的正交基本偏振激发，并且可彼此隔离。在传输模式中，第一分隔波导240和第二分隔波导245的激励(例如，TE₁₀模式信号)可分别导致从公共端口204发射的对应的RHCP和LHCP波。

通过改变经由第一分隔波导240和第二分隔波导245传输或接收的分量信号的相对相位，偏振器可用于在单独的波导处传输或接收具有组合偏振的波(例如，具有期望的偏振倾斜角的线性偏振信号)。例如，可将信号的两个等幅分量适当相移后分别发送到第一分隔波导240和第二分隔波导245，在其中信号分量分别被阶梯状隔片230转换为相应相位的RHCP波和LHCP波。当从公共端口204发射时，LHCP和RHCP波组合产生线性偏振波，该线性偏振波具有与引入到传输信号的两个分量中的相移相关的倾斜角的取向。因此，传输波是线性偏振的，并且可与通信系统的偏振轴对准。类似地，入射在公共端口204上的具有组合偏振(例如，线性偏振)的波可以在分隔波导240、245处被阶梯状隔片230分成基本偏振的分量信号，并且在接收器中通过分量信号的适当相移来恢复。尽管讨论为使用阶梯状隔片偏振器，但是可使用其它类型的偏振器，包括倾斜隔片偏振器或其它偏振器。

阶梯状隔片230可以在公共端口204与分隔波导240和245之间具有过渡区域(例如，阶梯状区域)。在一些实例中，阶梯状隔片230可经由分隔波导240和245接收对应于两个不同偏振的两个信号，并且在公共端口204中组合信号以用于传输。阶梯状隔片230也可以为双偏振天线阵列生成不同的偏振。例如，在第一分隔波导端口240处激发的第一信号可以在公共端口204处引起第一圆偏振(例如，LHCP)。在第二分隔波导端口245处激发的第二信号可以在公共端口204处引起第二圆偏振(例如，RHCP)。类似地，具有激发公共端口204的第一偏振的圆偏振波可被转换为第一分隔波导端口240处的信号。即，来自具有在公共端口204处接收到的第一圆偏振的波的能量将被传递到第一分隔波导端口240。类似地，来自具有激发公共端口204的第二偏振的圆偏振波的能量将被转换为第二分隔波导端口245处的信号。在一些情况下，阶梯状隔片230可针对第一偏振(例如，LHCP)在传输模式下操作，而针对第二偏振(例如，RHCP)在接收模式下操作。

尽管展示的隔片被设计成在分隔波导端口中的激发和圆偏振之间自然地转换，但在一些情况下隔片可被修改为在分隔波导端口中的激发和线性偏振之间自然地转换。例如，较长的隔片(例如，具有较长的阶梯过渡区域)，或在天线的轴向维度(例如，Z轴275)上具有多次阶梯反转，偏振器可允许第一分隔波导240和第二分隔波导245被入射在公共端口204上的偏振波的正交线性基本偏振所激发，其中第一分隔波导240和第二分隔波导245之间具有足够的端口隔离。在这种情况下，隔片偏振器成为隔片正交模式换能器(OMT)。

阶梯状隔片230可被分隔成两组——第一组阶梯状隔片230-a和第二组阶梯状隔片230-b。第一组阶梯状隔片230-a可以在波导装置200中具有第一取向，并且第二组阶梯状隔片230-b可以在波导装置200中具有第二取向。第二取向可与第一取向相反或倒置(例如，沿Y轴270)。第一组阶梯状隔片230-a和第二组阶梯状隔片230-b可布置成波导装置200的分开且交替的排，其中图2展示了波导装置200的一排。在波导装置200包括堆叠的排的实例中，第一组阶梯状隔片230-a可彼此对准或偏离。例如，对于对准的阶梯状隔片230-a，波导装置200可包括具有阶梯状隔片230-a的第一列、具有阶梯状隔片230-b的相邻的第二列、与具有阶梯状隔片的第二列相邻的第三列230-a，依此类推。

波导装置200的一些实例可包括多个天线馈电，该多个天线馈电在多个第一分隔波导240和多个第二分隔波导245中的相应波导内。在一些实例中，波导装置200可包括第一波导馈电网络，该第一波导馈电网络耦合在第一馈电端口和多个第一分隔波导240之间；以及第二波导馈电网络，该第二波导馈电网络耦合在第二馈电端口和多个第二分隔波导245之间。这些部件在后面的图中展示。

关于图2描述的波导装置200的部件展示了波导装置200的波导馈电网络的紧凑平面形状。值得注意的是，公共端口204可以在多个阶梯状隔片230之间共享。即，公共端口没有壁可将阶梯状隔片230彼此分开。下面，附图中的一些图描述了波导装置或天线阵列的可能部件的具体结构实例。

图3A展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的线性阵列300的单个元件302的实例。线性阵列300可以是一排平行板偏振器的一部分。线性阵列300可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。线性阵列300可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。在一些实例中，线性阵列300的元件可线性布置成更长的线性阵列，尽管元件或元件阵列可具有其它形状或配置。

线性阵列300可包括上板205-a，该上板可以是图2的上板205的实例。线性阵列300还可包括下板215-a，该下板可以是图2的下板215的实例。图3A展示了线性阵列300末端的实例，该末端包括壁315。线性阵列300的元件302可包括第一阶梯状隔片305和第二阶梯状隔片310。例如，元件302可以被认为包括线性阵列300的从第二分隔波导245-a中的一个波导的中间到相邻的第二分隔波导245-a的中间的部分。另选地，元件302可以被认为包括线性阵列300的从第一组阶梯状隔片305中的一个阶梯状隔片到第一组阶梯状隔片305中的下一个阶梯状隔片的部分。图3中展示的线性阵列300的元件302可以重复。

与第二阶梯状隔片310相比，第一阶梯状隔片305可以倒置。例如，第一阶梯状隔片305被取向为与第二阶梯状隔片310相对成180度。如图3A所示，第一阶梯状隔片305可以取向在负Y轴320上(例如，阶梯面向负Y轴320的方向)，并且第二阶梯状隔片310可以取向在正Y轴320上(例如，阶梯面向正Y轴320的方向)。

阶梯状隔片305和310可以在前缘上具有阶梯边缘并且在另一侧上具有平坦边缘。阶梯状边缘可具有规则或不规则尺寸的阶梯。阶梯的边缘可以是正方形、圆形、椭圆形等。在一些实例中，阶梯状隔片305和310具有匹配的阶梯。在其它实例中，阶梯状隔片305和310可具有彼此相比不同的阶梯。在其它实例中，阶梯状隔片305和310可以是倾斜的或弯曲的而不是阶梯状的。

在第一阶梯状隔片305和第二阶梯状隔片310之间，可形成第一分隔波导240-a。第一分隔波导240-a可与第一偏振(例如，LHCP)相关联。第一分隔波导240-a可包括第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面330的第一部分和下板的第二表面335的第一部分形成，该第二组相对壁由第一阶梯状隔片305的第一侧表面340的一部分和第二阶梯状隔片310的第一侧表面345的一部分形成。第一侧表面340和345可对应于阶梯状隔片的相对于阶梯而言的同一侧。如图3A所示，第一侧表面340和345在如阶梯状隔片310所示取向时均可位于阶梯状隔片的左侧(例如，可以是当阶梯在Y轴320中沿过渡区域360逐级升高时，具有延伸到X轴324上的负方向的法线的侧表面)。

如果线性阵列300延长，则第二分隔波导245-a可与第一分隔波导240-a相邻，并且形成在阶梯状隔片310和另一个阶梯状隔片之间，该另一个阶梯状隔片的取向如同阶梯状隔片310的另一侧的阶梯状隔片305。第二分隔波导245-a可与不同于第一偏振的第二偏振(例如，RHCP)相关联。第二分隔波导245-a可包括第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面330的第二部分和下板的第二表面335的第二部分形成，该第二组相对壁由第二阶梯状隔片310的第二侧表面346的一部分和相邻的第一阶梯状隔片(未示出)的第二侧表面的一部分形成。第二侧表面346可对应于阶梯状隔片的相对于阶梯而言的同一侧。如图3A所示，第二侧表面346在如阶梯状隔片310所示取向时均可位于阶梯状隔片的右侧(例如，可以是当阶梯在Y轴320中沿过渡区域360逐级升高时，具有延伸到X轴324上的正方向的法线的侧表面)。

阶梯状隔片305和310中的每个阶梯状隔片可具有前缘，该前缘位于由上板205-a和下板215-a的前缘限定的口面平面处，如图3A所示。另选地，前缘可靠近口面，但不与口面共面。例如，阶梯状隔片305和310可比天线阵列频率的四分之一波长更靠近口面。在其它实例中，阶梯状隔片305和310的前缘可位于离口面不同的距离处，包括延伸超出口面，如下面更详细描述的。

在一些实例中，阶梯状隔片305和310的过渡区域360的长度可比公共波导的尺寸365(例如，从上板205-a到下板215-a的距离)更长。在其它实例中，阶梯状隔片305和310的过渡区域360的长度可小于公共波导的尺寸365。例如，过渡区域360的长度可小于公共波导的尺寸365的3/4或小于1/2。在其它实例中，可使用其它对照尺寸。

本文所述的设计使得天线阵列能够在各种维度上比用于相同频率的常规天线阵列更小。这可减小厚度(例如，组件沿Z轴322的轴向长度)，从而节省天线阵列的总质量。附加地或另选地，通过省略内壁来为每个隔片偏振器限定单独的公共波导，天线阵列可沿X轴324更小。此外，本文所述的技术提供了相同且规则的波导布置，这改进了将后端装配部件(诸如波导馈电网络和电路板)附接到波导的简单性。

一些实例提供了可以以多种不同的波束形成方式使用的接口的矩形组织。例如，波导功率分隔器网络可与天线阵列一起使用。在其它实例中，常规波导设计可与常规波导一起使用。此外，常规波导可与印刷电路板兼容。例如，有源元件(例如，电路卡)可直接位于辐射器的后面。这些有源部件可包括低噪声放大器、高功率放大器和传输放大器。可使用可用于在一定角度范围内控制波束的相位控制装置。有源部件也可用于使口面排列整齐或同相。

图3B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的线性阵列350的单个元件的另一个实例。线性阵列300可以是一排平行板偏振器的一部分。线性阵列350可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。线性阵列350可以是图3A的线性阵列300的实例。线性阵列350可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。在一些实例中，线性阵列350的元件可线性布置成更长的线性阵列，尽管元件或元件阵列可具有其它形状或配置。

线性阵列350可包括与线性阵列300的结构类似的结构，诸如上板205-b、下板215-b、壁315-a、第一阶梯状隔片305-a和第二阶梯状隔片310-a。附加地，上板可包括一个或多个侧壁特征355-a，并且下板可包括一个或多个侧壁特征355-b(本文称为侧壁特征355)。侧壁特征355可被配置成降低波导截止频率或改变传播常数(例如，TE₁₀模式的传播常数)，这可以为堆叠线性阵列350的天线阵列提供改进的性能或设计灵活性。侧壁特征355可位于阶梯状隔片的过渡区域360-a内并且沿多排线性阵列350形成。另选地，一个或多个侧壁特征355可位于从过渡区域360-a朝向口面的位置，或者位于分隔波导内。除了如图3B所示的凹槽或沟槽之外，侧壁特征355可包括突入波导的突起。尽管所示的侧壁特征的横截面是半圆形的，但凹槽或突起可以是任何形状(例如，矩形、正方形、三角形、梯形、卵形、椭圆形等)，并且可具有与图3B所示不同的尺寸。

阶梯状隔片305-a和310-a也可具有切口370，这也可改变天线的传播模式以改进特性(例如，截止频率、轴比)。在一些实例中，多个介电插入件可至少部分地位于阶梯状隔片305-a和310-a的过渡区域360-a中。过渡区域360-a可以是阶梯状隔片的阶梯状部分的区域，该区域从隔片与一个板接触而不与另一个板接触过渡到与两个板接触。在一些实例中，阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片的过渡区域360-a在正交于该双偏振天线阵列的口面平面的轴向维度(例如，Z轴322)上具有小于该双偏振天线阵列的载波频率的波长的长度。在一些实例中，介电插入件375可插入到过渡区域360-a中。介电插入件375可至少部分地填充分隔波导240-a和245-a(例如，可部分地或完全地沿X轴324或Y轴320在分隔波导240-a和245-a的相对壁之间延伸)，并且可至少部分地延伸到阶梯状隔片305-a和310-a的过渡区域360-a中。

图4A展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列400的实例。部分线性阵列400可以是一排平行板偏振器的一部分。部分线性阵列400可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。部分线性阵列400可包括线性阵列的元件302-a，如图3A和图3B所示。线性阵列400可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。在一些实例中，部分线性阵列400可线性布置成更长的线性阵列，尽管元件或元件阵列可具有其它形状或配置。

部分线性阵列400包括下板215-c，该下板可以是图2、图3A和图3B的下板215的实例。部分线性阵列400还可包括上板，然而，为了更清楚地展示部分线性阵列的内部结构，上板未在图4A至图4C中示出。图4A展示了部分线性阵列400末端的实例。部分线性阵列400的元件可包括多个阶梯状隔片402，该多个阶梯状隔片可包括一组第一阶梯状隔片305-b和一组第二阶梯状隔片310-b。与该组第二阶梯状隔片310-b相比，该组第一阶梯状隔片305-b可以倒置。例如，该组第一阶梯状隔片305-b可以取向为沿Y轴320与该组第二阶梯状隔片310-b相对成180度。

在一些实例中，多个第一分隔波导240-a中的第一分隔波导可与多个第二分隔波导245-a中的第二分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第一阶梯状隔片305-b，并且可与多个第二分隔波导245-a中的第三分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第二阶梯状隔片310-b，其中第一分隔波导与第二分隔波导和第三分隔波导相邻。类似地，多个第二分隔波导245-a中的第二分隔波导可与多个第一分隔波导240-a中的第四分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第三阶梯状隔片310-b，其中第四分隔波导与第二分隔波导相邻。

图4B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列420的另一个实例。部分线性阵列420可以是一排平行板偏振器的一部分。部分线性阵列420可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。部分线性阵列420可包括线性阵列的元件302-b，如图3A和图3B所示。线性阵列420可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。在一些实例中，部分线性阵列420可线性布置成更长的线性阵列，尽管元件或元件阵列可具有其它形状或配置。

如图4A，图4B示出了具有下板215-d而没有上板的部分线性阵列420。图4B展示了部分线性阵列420的实例，该部分线性阵列包括在下板215-b中的侧壁特征355-c，诸如在图3B中。部分线性阵列420可包括一组第一阶梯状隔片305-c和一组第二阶梯状隔片310-c。

图5A展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列500的附加实例。部分线性阵列500可以是图4A至图4C的部分线性阵列400、420和440的实例。除了下板215-f之外，部分线性阵列500还展示了上板205-c。

图5B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的部分线性阵列520的附加实例。部分线性阵列520展示了部分线性阵列的另一个视图，为了清楚起见未示出线性阵列末端处的壁。

第一组阶梯状隔片305-f可具有过渡区域360-a，该过渡区域可具有与第二组阶梯状隔片310-d的对应过渡区域相同的长度。如图5C所示，过渡区域可以在与上板205-d和下板215-g的前缘共面的点处结束(例如，沿Z轴322的负方向)。另选地，过渡区域可以在前面结束(例如，沿Z轴322更正的位置)，或者可以在后面结束(例如，沿Z轴322更负的位置)。在一些实例中，第一组阶梯状隔片305-f可具有不同于第二组阶梯状隔片310-f的长度。

在一些实例中，部分线性阵列540可包括多个介电插入件，该多个介电插入件至少部分地位于该多个阶梯状隔片的过渡区域中。阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片的过渡区域可以在正交于该双偏振天线阵列的口面平面的轴向维度上具有小于该双偏振天线阵列的载波频率的波长的长度。在一些实例中，该长度小于部分线性阵列540的上板205-d和下板215-g之间的尺寸(例如，分隔波导沿Y轴320的高度)。

图6展示了根据本公开的各方面的示例性阶梯状隔片结构600。阶梯状隔片结构600可以是如本文所述的波导装置的一部分，并且图6提供了局部视图。阶梯状隔片结构600可包括第一组阶梯状隔片305-e和第二组阶梯状隔片310-e。第一组阶梯状隔片305-e和第二组阶梯状隔片310-e可由单个材料片形成，该单个材料片包括多个阶梯状部分，该多个阶梯状部分的数量与线性阵列的排的数量相当。第一组阶梯状隔片305-e和第二组阶梯状隔片310-e可装配到板605中的多个槽620中。

板605可包括第一表面610和第二、相对的表面615。图6展示了板605的第一表面610如何可以是第一线性阵列的一部分以及板605的第二表面615如何可以是第二线性阵列的一部分。板605可用作第一线性阵列的上板并且用作第二线性阵列的下板。阶梯状隔片结构600示出了其中阶梯状隔片在天线阵列中的不同排线性阵列之间对准的实例。在其它实例中，使用其它配置。例如，用于该一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于第一平行板偏振器的上板和下板的维度上对准。

阶梯状隔片结构600展示了多个平行组件，其中每个平行组件包括来自该多个平行板偏振器中的每个平行板偏振器的阶梯状隔片。在一些实例中，使用增材制造技术来构造平行板偏振器。

在一些实例中，双偏振天线阵列包括多个第一板，该多个第一板包括该多个平行板偏振器的上板和下板，该多个第一板中的每个第一板具有沿第一边缘的槽。双偏振天线阵列还可包括多个第二板，该多个第二板中的每个第二板包括来自该多个平行板偏振器的多排平行板偏振器的阶梯状隔片，并且该多个第二板中的每个第二板插入到该多个第一板的槽中。该多个第一板和该多个第二板中的每个板可由金属(例如，冲压金属片)形成为单个工件。第一板和第二板可装配在一起以形成双偏振天线阵列。

如图6所示，平行的上板和下板可水平延伸，而阶梯状隔片可垂直延伸。该结构可形成多个第一分隔波导240-b和多个第二分隔波导245-b。在无源阵列实例中，一个或多个馈电网络(未示出)可与多个第一分隔波导240-b和多个第二分隔波导245-b耦合。在有源阵列实例中，可包括多个电路卡，其中电路卡垂直于由上板和下板以及阶梯状隔片形成的平面。电路卡可耦合到多个第一分隔波导240-b和多个第二分隔波导245-b，它们可扣到一起或以其它方式装配在一起。

如本文展示的，针对天线阵列的每列阶梯状隔片形成单个工件可节省制造成本和时间，减少用于制造天线阵列的材料量，并且增加设计的简单性。

图7A展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的32元件线性阵列700的实例。32元件线性阵列700可以是如本文所述的波导装置的一部分的实例，并且可包括如本文所述的线性阵列的一个或多个部件。32元件线性阵列700可包括交替倒置的多个阶梯状隔片。32元件线性阵列700可包括板中的侧壁特征和/或该多个阶梯状隔片的过渡区域中的切口。32元件线性阵列700的副本可相互堆叠以形成更大天线阵列。在一些实例中，32元件线性阵列700的副本堆叠但在它们之间共享板。在一些实例中，介电插入件可位于该多个阶梯状隔片的切口中。

图7B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的32元件线性阵列720的另一个实例。32元件线性阵列720可以是如本文所述的波导装置的一部分的实例，并且可包括如本文所述的线性阵列的一个或多个部件。32元件线性阵列720可包括交替倒置的多个阶梯状隔片(例如，沿Y轴320)。32元件线性阵列720的副本可相互堆叠以形成更大天线阵列。在一些实例中，32元件线性阵列720的副本堆叠但在它们之间共享板。在32元件线性阵列720的实例中，该多个阶梯状隔片不延伸超出板。

在其它实例中，图7A和图7B的线性阵列700、720和740可包括不同数量的元件。线性阵列700和720可经由本文所述的制造技术形成。

图8展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的堆叠线性阵列800的实例。堆叠线性阵列800可包括堆叠在一起的本文所述的任何两个线性阵列。如本文所述，堆叠在一起可指线性阵列彼此相邻，并且它们可使用本文所述的制造技术来形成。例如，堆叠线性阵列800可不是堆叠在一起的两个分开的阵列，而是以堆叠配置一起形成。

在图8的实例中，堆叠线性阵列800包括多个平行板偏振器802，每个平行板偏振器具有32个元件。在其它实例中，可使用其它数量的平行板偏振器或线性阵列，其可具有不同数量的元件。在一些实例中，堆叠线性阵列800形成矩形或正方形形状。在其它实例中，形成其它形状，诸如弯曲的形状，或被制造成适应结构的形状，堆叠线性阵列800可安装在该结构上或作为其一部分。

在一些实例中，二重堆叠线性阵列800形成双偏振天线阵列的一部分，该双偏振天线阵列包括多个平行板偏振器，该多个平行板偏振器包括该平行板偏振器，并且其中对于该多个平行板偏振器的至少一个子组，一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的上板与该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的下板是同一板。二重堆叠线性阵列800可以重复以形成更大阵列。

在一些实例中，用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于第一平行板偏振器的上板和下板的维度上对准。在其它实例中，用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片可与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于该多个平行板偏振器的上板和下板的维度上偏离。例如，用于该一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的第一组阶梯状隔片中的阶梯状隔片可与该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器中的第二组阶梯状隔片(沿Y轴相对于第一组阶梯状隔片倒置)中的阶梯状隔片对准(例如，在X轴324中)。

在一些实例中，二重堆叠线性阵列800可包括多个平行板偏振器802，其中对于该多个平行板偏振器的至少一个子组，一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的上板与该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的下板是同一板804。二重堆叠线性阵列800可包括第一公共端口810-a和第二公共端口810-b。

图9展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列900的一部分的实例。双偏振天线阵列900的该部分可包括堆叠在一起的本文所述的任何数量的线性阵列，诸如图7A和图7B的线性阵列700和720，或图8的线性阵列800。双偏振天线阵列900的该部分可包括为线性阵列提供结构支撑的外壳905。双偏振天线阵列900的该部分可以是如本文所述的波导装置的一部分。

图10A展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列1000的实例。双偏振天线阵列1000可以是如本文所述的波导装置的一部分的实例，并且可包括如本文所述的线性阵列的一个或多个部件。双偏振天线阵列1000可包括交替倒置的多个阶梯状隔片。双偏振天线阵列1000可包括板中的槽和该多个阶梯状隔片中的切口。槽可用于将天线阵列的平面部分放在一起。双偏振天线阵列1000可包括排列成列的多个线性阵列。双偏振天线阵列1000可使用关于图6描述的制造工艺来形成。例如，双偏振天线阵列1000可由多个第一板1010、多个第二板1015和多个第三板1020形成，该多个第一板具有槽1025，该多个第二板装配到第一板的交替槽1025中并且形成用于双偏振天线阵列1000的每一排的第一组隔片305-f，该多个第三板装配到第一板的其它交替槽1025中并且形成用于双偏振天线阵列1000的每一排的第二组隔片310-f。在一些实例中，双偏振天线阵列1000可进一步包括板中的侧壁特征和/或该多个阶梯状隔片的过渡区域中的切口。

双偏振天线阵列1000可包括多个偏振器单元。每个偏振器单元可包括上表面、下表面、第一隔片和第二隔片。下表面可与上表面相对，其中上表面的第一边缘和下表面的第一边缘形成双偏振天线阵列1000的空中接口平面。第一隔片可具有垂直于空中接口平面的第一表面和第二表面以及包括一个或多个表面的边缘特征，其中第一隔片的边缘特征的该一个或多个表面的法线平行于第一隔片的第一表面和第二表面，并且其中在第一隔片的过渡区域的第一侧处，第一隔片的边缘特征接触上表面并且在第一隔片的边缘特征和下表面之间存在间隙，并且在过渡区域的第二侧处，第一隔片的边缘特征接触上表面和下表面。类似地，第二隔片可具有垂直于空中接口平面的第一表面和第二表面以及包括一个或多个表面的边缘特征，其中第二隔片的边缘特征的该一个或多个表面的法线平行于第二隔片的第一表面和第二表面，并且其中在第二隔片的过渡区域的第一侧处，第二隔片的边缘特征接触下表面并且在第二隔片的边缘特征和上表面之间存在间隙，并且在过渡区域的第二侧处，第二隔片的边缘特征接触上表面和下表面。在双偏振天线阵列1000中，第一分隔波导可由上表面的第一部分、下表面的第一部分、第一隔片的第一表面的一部分和第二隔片的第一表面的一部分形成。第二分隔波导可由上表面的第二部分、下表面的第二部分、第二隔片的第二表面的一部分和相邻的偏振器单元的第二隔片的第二表面的一部分形成。

图10B展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列1050的实例。双偏振天线阵列1050可以是如本文所述的波导装置的一部分的实例，并且可包括如本文所述的线性阵列的一个或多个部件。双偏振天线阵列1050可包括交替倒置的多个阶梯状隔片，并且形成堆叠线性阵列。在图10B的实例中，展示了具有总共512个元件的16排阵列。在其它实例中，可使用其它数量的排和元件来形成双偏振天线阵列1050。

图11A展示了根据本公开的各方面的可耦合双偏振天线阵列的分隔波导的双偏振天线阵列的一部分的实例。图11A中展示的双偏振天线阵列1100的该部分示出了包括用于一个偏振的分隔波导的双偏振天线阵列的切片，并且展示了包括第一组组合器/分隔器1112和第二组组合器/分隔器1114的波导馈电网络1110。

图11A中展示的双偏振天线阵列1100的该部分示出了位于天线口面的后面的组合器/分隔器和本文所述的线性阵列。双偏振天线阵列1100的该部分可属于如本文所述的多个线性阵列的部分列(例如，元件单元的两个隔片中的一个隔片)。

双偏振天线阵列1100的该部分可包括一组第一分隔波导240-c。波导馈电网络1110可以跨双偏振天线阵列的排连接该组第一分隔波导240-c，并且可以是更大波导馈电网络的一部分。波导馈电网络1110可使得电磁波能够通过该组第一分隔波导240-c传播到天线馈电元件或波导馈电网络的附加级。双偏振天线阵列1100的该部分示出了沿Y轴320组合的多个(例如，四个)分隔波导240-c。波导馈电网络的附加级可沿Y轴320或沿X轴324耦合波导馈电网络1110。双偏振天线阵列1100的该部分可通过增材制造技术或减材制造技术(例如，铣削、3D打印)来构造，并且可以是平面组件。双偏振天线阵列1100的该部分可与附加的平面组件组合以形成双偏振天线阵列。应当理解，在隔片305-g前面的耦合器1105的一部分1115被示出为在装配之前制造并且被移除以用于天线阵列的操作(例如，被铣去)。

图11B展示了根据本公开的各方面的可耦合双偏振天线阵列的分隔波导或波导馈电网络的双偏振天线阵列的一部分的另一个实例。图11B中展示的双偏振天线阵列1120的该部分示出了包括用于一个偏振的分隔波导的双偏振天线阵列的切片，并且展示了多级波导组合器/分隔器。图11B中展示的双偏振天线阵列1120的该部分示出了位于天线口面的后面的组合器/分隔器1130和本文所述的线性阵列。双偏振天线阵列1120的该部分可属于如本文所述的多个线性阵列的部分列(例如，元件单元的两个隔片中的一个隔片)。

双偏振天线阵列1120的该部分可包括一组第一分隔波导240-d。双偏振天线阵列1120的该部分可使用波导馈电网络1110-a将该组第一分隔波导240-d连接在一起。双偏振天线阵列1120的该部分可使用馈电网络1110-a使得电磁波能够在公共端口1140和该组第一分隔波导240-d之间传播。当该组第一分隔波导240-d和波导馈电网络1110-a的结构重复时，为了清楚起见，图11B仅表明每个区域中的一者。双偏振天线阵列1120的该部分可通过增材制造技术或减材制造技术(例如，铣削、3D打印)来构造，并且可以是平面组件。双偏振天线阵列1120的该部分可与附加的平面组件组合以形成双偏振天线阵列。

图12A展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列的分隔波导和公共端口之间的波导馈电网络的另一个实例。图12A中展示的波导馈电网络1200-a可包括几个堆叠线性阵列的完整阵列，并且可示出隔片的另选取向。例如，线性阵列可沿Y轴320延伸并且沿X轴324堆叠。图12A提供了水平隔片的实例，其中用于每个偏振的组合器网络在垂直组合(未示出)之前跨阵列水平组合(例如，沿X轴324)。

波导馈电网络1200-a可包括一组第一分隔波导240-e和一组第二分隔波导245-e，它们可在排中(例如，沿Y轴320)交替并且沿列(例如，沿X轴324)是一致的。波导馈电网络1200-a可将该组第一分隔波导240-e和该组第二分隔波导245-e与对应的公共端口(未示出)连接。波导馈电网络1200-a可使得电磁波能够在与不同偏振相关联的公共端口与该组第一分隔波导240-e和该组第二分隔波导245-e之间传播。波导馈电网络1200-a可包括与第一组分隔波导240-e相关联的第一波导馈电网络1210。当该组第一分隔波导240-e、该组第二分隔波导245-e和组合器/分隔器1224的结构重复时，为了清楚起见，图12A仅表明每一者中的一个。

波导馈电网络1200-a展示了波导组合器/分隔器的空中模型的实例。空中模型可由一个或多个组件限定，该一个或多个组件使用增材制造或减材制造方法(例如，铣削、3D打印)来构造。

图12B展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的波导馈电网络1200-b的后透视图的实例。图12B示出了波导馈电网络1200-b的后透视图的空中模型，其示出了与第一组分隔波导240-f耦合的第一波导馈电网络1210-a和与第二组分隔波导245-f耦合的第二波导馈电网络1210-b。双偏振天线阵列1200可包括多个高度组合器1205和双工滤波器组件1220。在一些实例中，双工滤波器组件1220包括两个公共端口，这两个公共端口包括与第一偏振(例如，和第一组分隔波导240-f)相关联的公共端口和与第二偏振(例如，和第二组分隔波导245-f)相关联的第二公共端口。在一些实例中，波导馈电网络1200-b的后透视图可示出图12A所示的天线阵列视图的垂直组合器/分隔器。

图13展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的波导馈电网络的前透视图的实例。图13示出了波导馈电网络1300的前透视图的空中模型，其示出了与第一组分隔波导240-g或第二组分隔波导245-g耦合的组合器/分隔器1310。在图13所示的实例中，第一组四分隔波导可垂直组合(例如，沿Y轴320)，并且然后可水平组合(例如，沿X轴324)。图13的实例展示了用于具有以垂直取向布置的隔片的双偏振天线阵列的波导馈电网络。

图14展示了根据本公开的各方面的用于双偏振天线阵列的波导馈电网络的后透视图的另一个实例。图14示出了波导馈电网络1400的后透视图的空中模型，其示出了与第一组分隔波导240-h或第二组分隔波导245-h耦合的多级组合器/分隔器。例如，波导馈电网络1400可针对每个偏振包括第一级1410、第二级1420和第三级1430。第一级通常可具有沿Z轴322取向的组合器/分隔器，并且组合器/分隔器可以是第一类型(例如，H平面组合器/分隔器)，第二级1420通常可具有沿Z轴322取向的组合器/分隔器，并且组合器/分隔器可以是第二类型(例如，E平面组合器/分隔器)，并且第三级1430可具有沿X轴324和Y轴320取向的组合器/分隔器(例如，可以在由X轴和Y轴限定的平面中)，并且组合器/分隔器可以是第一类型(例如，H平面组合器/分隔器)。在一些实例中，波导馈电网络1400的后透视图可对应于图13的波导馈电网络1300的前透视图。

图15展示了根据本公开的各方面的双偏振天线阵列1500的内部侧视图的实例。双偏振天线阵列1500可以是扫描双偏振天线阵列的实例。双偏振天线阵列1500可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1500可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1500可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。

双偏振天线阵列1500示出了展示多个电路卡1520与第一组分隔波导240-i和第二组分隔波导245-i之间的接口1510的侧视图。双偏振天线阵列1500具有多个口面1515、第一组分隔波导240-i和第二组分隔波导245-i，它们耦合到多个接口1510。接口1510提供了将天线馈电从分隔波导240-i、245-i连接到多个电路卡1520的方式。即，接口1510提供多个电路卡1520与第一组分隔波导240-i和第二组分隔波导245-i之间的连接(例如，使用天线馈电，该天线馈电作为电路卡的一部分或附接到电路卡并且设置在分隔波导中)。多个电路卡1520中的每个电路卡可由多个搁板1505中的一个搁板支撑。在一些实例中，多个电路卡1520可以是印刷电路板。

双偏振天线阵列1500还可包括分配电路1540。分配电路1540可与更大天线阵列中的其它分配电路结合使用。在一个实例中，分配电路1540可以是可与更大天线阵列中的三个其它卡一起使用的象限卡。双偏振天线阵列1500还可包括插头1525。

在一些实例中，因为在双偏振天线阵列1500中存在两个偏振，所以可具有两个高度组合器作为波导馈电网络1110-f的一部分。高度组合器卡(未示出)可以电子地处理两个高度组合器中的波形。

在一些实例中，多个电路卡1520中的每个电路卡与该多个天线馈电的子组耦合。在一些实例中，多个电路卡1520中的每个电路卡包括电波束形成网络1530。在一些实例中，多个电路卡1520中的每个电路卡的电波束形成网络1530包括多个波束形成电路1535，每个波束形成电路与天线馈电中的一个或多个天线馈电相关联。例如，每个波束形成电路可与几个相邻的馈电耦合。在一些实例中，双偏振天线阵列1500可具有波导馈电网络和波束形成电路1535的组合。例如，几个相邻的分隔波导可与馈电网络组合并且共享由波束形成电路馈电的天线馈电。在一些实例中，双偏振天线阵列1500可支持多波束应用。

在一些实例中，双偏振天线阵列1500还可包括多个分配电路，诸如分配电路1540，其中该多个分配电路中的每个分配电路与多个电路卡1520的至少一个子组耦合，并且向多个电路卡1520的该至少一个子组提供与第一偏振相关联的第一信号和与第二偏振相关联的第二信号。在一些实例中，第一偏振为第一圆偏振，并且第二偏振为第二圆偏振。在隔片成为OMT的其它实例中，第一偏振为第一线性偏振，并且第二偏振为第二线性偏振。

在一些实例中，对于该多个平行板偏振器中的一个平行板偏振器，多个电路卡1520中的每个电路卡与在多个第一分隔波导240-i和多个第二分隔波导245-i中的相应波导内的该多个天线馈电的该子组耦合。

在一些实例中，多个电路卡1520中的每个电路卡包括多个ADC和多个DAC，并且其中该多个ADC和该多个DAC中的每一者与该多个天线馈电中的一个或多个天线馈电耦合。

图16A展示了根据本公开的各方面的扫描双偏振天线阵列1600的示例性前透视图。双偏振天线阵列1600可以是双偏振天线阵列的实例。双偏振天线阵列1600可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1600可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1600可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，双偏振天线阵列1600可以是图15的双偏振天线阵列1500的一个方面或包括其一个或多个方面。

双偏振天线阵列1600包括耦合到多个电路卡1520-a的第一组分隔波导240-j和第二组分隔波导245-j。双偏振天线阵列1600可包括外壳905-b，该外壳支撑包括在双偏振天线阵列1600中的线性阵列。

图16B展示了根据本公开的各方面的数字双偏振天线阵列1620的示例性后透视图。双偏振天线阵列1620可以是双偏振天线阵列的实例。双偏振天线阵列1620可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1620可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1620可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，双偏振天线阵列1620可以是图15的双偏振天线阵列1500或图16的双偏振天线阵列1600的一个方面或包括其一个或多个方面。

双偏振天线阵列1620可包括耦合到多个电路卡1520-b的第一组分隔波导和第二组分隔波导。双偏振天线阵列1620可包括外壳905-c，该外壳支撑包括在双偏振天线阵列1620中的线性阵列。双偏振天线阵列1620可包括一个或多个插头1525-a，以用于将双偏振天线阵列1620电连接到另一个装置(诸如处理器)或电连接到电源。双偏振天线阵列1620还可包括放大器、一个或多个元件打印机线束组件(PWA)、一个或多个分配电路和瓦片控制PWA，诸如图18所示的那些。

图16C展示了根据本公开的各方面的数字双偏振天线阵列1640的另一个示例性后透视图。双偏振天线阵列1640可以是双偏振天线阵列的实例。双偏振天线阵列1640可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1640可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1640可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，双偏振天线阵列1640可以是图15的双偏振天线阵列1500或图16A和图16B的双偏振天线阵列1600和1620的一个方面或包括其一个或多个方面。

双偏振天线阵列1640包括耦合到多个电路卡1520-c的第一组分隔波导和第二组分隔波导。双偏振天线阵列1640可包括外壳905-d，该外壳支撑包括在双偏振天线阵列1640中的线性阵列。双偏振天线阵列1620可包括一个或多个插头1625-a。

图17A展示了根据本公开的各方面的数字双偏振天线阵列1700的示例性前透视图。双偏振天线阵列1700可以是双偏振天线阵列的实例。双偏振天线阵列1700可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1700可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1700可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，双偏振天线阵列1700可以是图15和图16A至图16C的双偏振天线阵列1500、1600、1620或1640的一个方面或包括其一个或多个方面。数字双偏振天线阵列1700可以是更大天线阵列的一个瓦片。

双偏振天线阵列1700包括多个线性阵列1705，该多个线性阵列包括耦合到多个电路卡1520-d的第一组分隔波导240-k和第二组分隔波导245-k。双偏振天线阵列1700展示了多个平行组件，其中每个平行组件包括来自该多个平行板偏振器中的每个平行板偏振器的阶梯状隔片和用于第一组分隔波导和第二组分隔波导的组合器/分隔器的至少一部分。在一些实例中，使用增材制造技术、金属片或堆叠铣削组件来构造平行板偏振器。

图17B展示了根据本公开的各方面的数字双偏振天线阵列1720的示例性后透视图。双偏振天线阵列1720可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。双偏振天线阵列1720可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1720可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，双偏振天线阵列1720可以是图15、图16A至图16C和图17A的双偏振天线阵列1500、1600、1620、1640或1700的一个方面或包括其一个或多个方面。数字双偏振天线阵列1720可以是更大天线阵列的一个瓦片。

双偏振天线阵列1720包括多个线性阵列1705-a，该多个线性阵列包括耦合到多个电路卡1520-e的第一组分隔波导240-l和第二组分隔波导245-l。在一些实例中，使用增材制造技术、金属片或堆叠铣削组件来构造平行板偏振器。

图18展示了根据本公开的各方面的示例性扫描双偏振天线阵列1800的框图。数字双偏振天线阵列1800可被包括在波导装置中，诸如图2的波导装置200，或图1的双偏振天线阵列140的部件。数字双偏振天线阵列1800可以是安装在飞行器(诸如图1的飞行器130)上的天线阵列的一部分，或者可与其它装置或系统一起使用。双偏振天线阵列1800可以是本文所述的任何示例性天线阵列的一部分。例如，数字双偏振天线阵列1800可以是图15、图16A至图16C、图17A和图17B的数字双偏振天线阵列1500、1600、1620、1640、1700或1720的一个方面或包括其一个或多个方面。

数字双偏振天线阵列1800可包括多个元件印刷线束组件(PWA)1805、多个第一分配PWA 1840和第二分配PWA 1870。每个第一分配PWA 1840可连接到多个元件PWA 1805。第一分配PWA可以是图15的分配电路1540的实例。第二分配PWA 1870可称为瓦片控制电路，并且可连接到多个分配PWA 1840。包括在数字双偏振天线阵列1800中的元件PWA 1805和第一分配PWA 1840的数量可取决于数字双偏振天线阵列1800的尺寸。在一些实例中，元件PWA1805、第一分配PWA 1840和第二分配PWA 1870可以是包括在本文所述的天线阵列的背侧上的数字电路的一个或多个方面。

元件PWA 1805可包括多个天线元件1810，每个天线元件与偏振(诸如圆偏振或线性偏振)相关联(RHCP和LHCP在图18中被展示为实例)。例如，第一天线元件1810可与第一偏振1802相关联，并且第二天线元件1810可与第二偏振1804相关联。每个天线波导(经由天线元件1810)可连接到高功率放大器(HPA)1815，该高功率放大器是传输天线阵列(TXM)1820的一部分。每个TXM 1820可包括两个发射器，并且可包括一个或多个DAC或上变频器。如图18中的实例所示，每个元件PWA 1805包括十个TXM 1820。在其它实例中，其它数量的TXM1820可被包括在元件PWA 1805中。TXM 1820的数量可取决于数字双偏振天线阵列1800的尺寸。元件PWA 1805还可包括扇出电路1825以连接到分配PWA 1840。如本文所述，数字双偏振天线阵列1800的背侧可具有许多端口。

在一些实例中，元件PWA 1805可向第一分配PWA 1840的至少一个子组提供与第一偏振相关联的第一信号和与第二偏振相关联的第二信号。

分配PWA 1840可包括四个数字波束形成(DBF)电路1845。DBF电路1845可用于控制数字双偏振天线阵列1800的波束方向。每个DBF电路1845可连接到一个或多个元件PWA1805。DBF电路1845可各自独立地控制经由它们在元件PWA 1805上连接到的天线元件传输的信号的相位和/或振幅。分配PWA 1840包括用于连接到第二分配PWA 1870的扇出1850。在一些实例中，DBF电路1845可连接到由每个元件PWA 1805驱动的多个天线元件。DBF电路1845可独立地控制如本文所述的天线阵列的每个元件。例如，DBF电路1845可控制每个元件，以便组合两个圆偏振信号以制造任何角度的线性偏振信号。例如，每个DBF电路1845可输出提供给(例如，经由扇出电路1825)TXM电路1820的多于一个信号。在一些实例中，由DBF电路1845生成的每个信号可被发送到多于一个TXM电路1820。

在一些实例中，对于非常大的数字双偏振天线阵列1800，可存在多层分配PWA1840。在其它实例中，分配PWA 1840可支持其它数量的元件PWA 1805。

第二分配PWA 1870可连接两个四分配PWA，并且包括扇出电路1855来实现这一点。第二分配PWA 1870包括频率参考连接器1875、时间同步连接器1880、光学连接器1885和诊断连接器1890。这些连接器中的每个连接器可被配置成连接到一个或多个处理器，该一个或多个处理器可指示第二分配PWA 1870如何控制数字双偏振天线阵列1800。

图19示出了根据各种实施例的用于制造天线阵列的示例性方法1900的流程图。方法1900可用于产生天线阵列，诸如图1至图18中描述的双偏振天线阵列的实例。在一些实例中，处理器可执行一组或多组代码以控制机加工设备执行下述功能。

方法1900可包括在1905处产生多个板。该多个板可形成线性阵列的上板和下板。板可用作线性阵列的上板和相邻的线性阵列的下板。该多个板可包括槽，以便将阶梯状隔片安置在板内。作为上板和下板的那些板可包括与用于更大天线阵列的阶梯状隔片一样多的槽。在镀覆组件的实例中，诸如在图6的实例中，多个板1905还可包括隔片板。如本文所述，隔片板可包括具有180度相反取向的两个版本。该多个板中的每个板可形成为单个部件。该多个板可由金属片形成。在一些实例中，该多个板可由金属或非导电材料(诸如涂覆有金属的塑料)形成。

在1910处，方法1900可包括产生多个隔片板。如本文所述，隔片可以是阶梯状的、弯曲的、有角度的等。隔片板可包括与天线阵列的排数相同数量的多个阶梯状隔片区域。例如，如果天线阵列要包括32排，则隔片板可包括32个阶梯状隔片区域(例如，每个线性阵列一个阶梯状隔片区域)。在一些实例中，隔片可彼此对准(例如，不同线性阵列之间的对准可相同)，而在其它实例中隔片可彼此偏离。例如，在隔片对准的情况下，一种类型的板的隔片区域中的每个隔片区域可具有有着相同取向的隔片。在偏离实例中，一种类型的板的隔片区域中的每个隔片区域可具有相反取向的隔片。印刷的隔片板的数量可对应于每个线性阵列中的元件的数量。该多个隔片可由金属片形成。在一些实例中，该多个隔片可由金属或非导电材料(诸如涂覆有金属的塑料)形成。

如果板和隔片板由非导电材料制成，则在1915处，方法1900可进一步包括用导电材料镀覆板和隔片板。例如，导电材料可以是金属。

在1920处，方法1900可包括使用槽将该多个阶梯状隔片附接到板，其中相邻的阶梯状隔片在取向上交替，并且其中板形成用于多个波导的上板和下板。方法1900描述了形成板，其它制造工艺(诸如3D打印)可用于形成如本文所述的天线阵列。图6示出了板如何可附接在一起以形成板组件的实例。板组件在阶梯状隔片和板之间形成多个第一组分隔波导和第二组分隔波导。这可形成网格，可将电路卡扣到该网格上。没有分开阶梯状隔片的壁，这在天线阵列的设计、制造和形成方面提供了一定程度的自由度。天线阵列可以以瓦片格式构建并且堆叠在一起。

在1925处，在一些实例中，方法1900还可包括将板组件附接到波导馈电网络组件的前侧(例如，对于无源天线阵列)或将一个或多个电路卡附接到板组件(例如，对于有源天线阵列)。波导馈电网络组件可定位成与由板组件形成的第一组分隔波导和第二组分隔波导相匹配。在一些实例中，波导馈电网络组件也是3D打印的。在一些实例中，电路卡可附接到波导馈电网络组件的背侧。在其它实例中，天线阵列的某些部分可具有较小的波导馈电网络，这些网络将相邻组的2、4、8、16等个分隔波导组合在一起，这些波导是更大有源天线阵列的一部分。

应注意，本文所描述的方法描述可能的实施方案，且操作及步骤可重新布置或以其它方式修改，且其它实施方案是可能的。此外，可组合来自所述方法中的两种或更多种的各方面。

下文提供本公开的各方面的概述：

方面1：一种双偏振天线阵列，包括：平行板偏振器，该平行板偏振器包括：上板，该上板具有第一表面；下板，该下板平行于上板并且具有与上板的第一表面相对的第二表面，其中下板平行于上板；多个阶梯状隔片，该多个阶梯状隔片从上板的第一表面延伸到下板的第二表面，该多个阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片具有第一侧表面和第二侧表面，该多个阶梯状隔片包括第一组阶梯状隔片和相对于第一组阶梯状隔片倒置的第二组阶梯状隔片；多个第一分隔波导，该多个第一分隔波导与第一偏振相关联，该多个第一分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面的第一部分和下板的第二表面的第一部分形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第一侧表面的一部分和第二组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第一侧表面的一部分形成；多个第二分隔波导，该多个第二分隔波导与第二偏振相关联，该多个第二分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁和第二组相对壁，该第一组相对壁由上板的第一表面的第二部分和下板的第二表面的第二部分形成，该第二组相对壁由第一组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第二侧表面的一部分和第二组阶梯状隔片中的一个阶梯状隔片的第二侧表面的一部分形成。

方面2：根据方面1所述的双偏振天线阵列，其中该双偏振天线阵列包括多个平行板偏振器，该多个平行板偏振器包括该平行板偏振器，并且对于该多个平行板偏振器的至少一个子组，一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的上板和该一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的下板是同一板。

方面3：根据方面2所述的双偏振天线阵列，其中用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于第一平行板偏振器的上板和下板的维度上对准。

方面4：根据方面2所述的双偏振天线阵列，其中用于该一对相邻的平行板偏振器中的该一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片与用于该一对相邻的平行板偏振器中的该另一个平行板偏振器的该多个阶梯状隔片在平行于该多个平行板偏振器的上板和下板的维度上偏离。

方面5：根据方面2至4中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：多个天线馈电，该多个天线馈电在该多个第一分隔波导和该多个第二分隔波导中的相应波导内。

方面6：根据方面5所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：多个电路卡，其中该多个电路卡中的每个电路卡与该多个天线馈电的子组耦合。

方面7：根据方面6所述的双偏振天线阵列，其中该多个电路卡中的每个电路卡包括电波束形成网络。

方面8：根据方面7所述的双偏振天线阵列，其中该多个电路卡中的每个电路卡的电波束形成网络包括多个波束形成电路，每个波束形成电路与天线馈电中的一个或多个天线馈电相关联。

方面9：根据方面6至8中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：多个分配电路，其中该多个分配电路中的每个分配电路与该多个电路卡的至少一个子组耦合，并且向该多个电路卡的该至少一个子组提供与第一偏振相关联的第一信号和与第二偏振相关联的第二信号。

方面10：根据方面6至9中任一项所述的双偏振天线阵列，其中对于该多个平行板偏振器中的一个平行板偏振器，该多个电路卡中的每个电路卡与在该多个第一分隔波导和该多个第二分隔波导中的相应波导内的该多个天线馈电的该子组耦合。

方面11：根据方面6至10中任一项所述的双偏振天线阵列，其中该多个电路卡中的每个电路卡包括多个模数转换器(ADC)和多个数模转换器(DAC)，并且该多个ADC和该多个DAC中的每一者与该多个天线馈电中的一个或多个天线馈电耦合。

方面12：根据方面2中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：第一波导馈电网络，该第一波导馈电网络耦合在第一公共端口和该多个第一分隔波导之间；以及第二波导馈电网络，该第二波导馈电网络耦合在第二公共端口和该多个第二分隔波导之间。

方面13：根据方面12所述的双偏振天线阵列，其中该双偏振天线阵列包括：多个平行组件，其中每个平行组件包括来自该多个平行板偏振器中的每个平行板偏振器的阶梯状隔片和第一波导馈电网络或第二波导馈电网络的组合器/分隔器的至少一部分。

方面14：根据方面2至13中任一项所述的双偏振天线阵列，其中该双偏振天线阵列包括：多个第一板，该多个第一板包括该多个平行板偏振器的上板和下板，该多个第一板中的每个第一板具有沿第一边缘的槽；多个第二板，该多个第二板中的每个第二板包括来自该多个平行板偏振器中的多排平行板偏振器的阶梯状隔片，并且该多个第二板中的每个第二板插入到该多个第一板的槽中。

方面15：根据方面1至14中任一项所述的双偏振天线阵列，其中使用增材制造技术来构造该平行板偏振器。

方面16：根据方面1至15中任一项所述的双偏振天线阵列，其中第一偏振为第一圆偏振，并且第二偏振为第二圆偏振。

方面17：根据方面1至14中任一项所述的双偏振天线阵列，其中第一偏振为第一线性偏振，并且第二偏振为第二线性偏振。

方面18：根据方面1至17中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：多个介电插入件，该多个介电插入件至少部分地位于该多个阶梯状隔片的过渡区域中。

方面19：根据方面1至18中任一项所述的双偏振天线阵列，其中阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片的过渡区域在正交于该双偏振天线阵列的口面平面的轴向维度上具有小于该双偏振天线阵列的载波频率的波长的长度。

方面20：根据方面1至19中任一项所述的双偏振天线阵列，其中该多个第一分隔波导中的第一分隔波导与该多个第二分隔波导中的第二分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第一阶梯状隔片，并且与该多个第二分隔波导中的第三分隔波导共享该多个阶梯状隔片中的第二阶梯状隔片，第一分隔波导与第二分隔波导和第三分隔波导相邻。

方面21：根据方面1至20中任一项所述的双偏振天线阵列，其中第一组阶梯状隔片和第二组阶梯状隔片沿平行于上板和下板的方向交错。

方面22：一种设备，包括处理器；与该处理器耦合的存储器；以及指令，该指令存储在该存储器中并且可由该处理器执行以使该设备执行根据方面1至21中任一项所述的方法。

方面23：一种设备，包括用于执行根据方面1至21中任一项所述的方法的至少一个装置。

方面24：一种存储代码的非暂时性计算机可读介质，该代码包括可由处理器执行以执行根据方面1至21中任一项所述的方法的指令。

可使用多种不同技术和技艺中的任一种来表示本文中描述的信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。

结合本文的公开所描述的各种说明性块和组件可以用被设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、CPU、FPGA或其它可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置(例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核心或任何其它此类配置)的组合。

本文所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果实施于处理器执行的软件中，则可将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输。其它实例和实施方案在本公开和所附权利要求书的范围内。例如，归因于软件的性质，本文中所描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或任何这些的组合来实施。实施功能的特征也可在物理上位于各个位置处，包含经分布以使得功能的各部分在不同物理位置处实施。

计算机可读介质包含非暂时性计算机存储介质与包含促进计算机程序从一处传递到另一处的任何介质的通信介质两者。非暂时性存储介质可为可由通用或专用计算机存取的任何可用介质。借助于实例而非限制，非暂时性计算机可读媒体可包括RAM、ROM、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、快闪存储器、光盘(CD)ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置或任何其它可用以携载或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码构件且可被通用或专用计算机或通用或专用处理器接入的非暂时性媒体。并且，适当地将任何连接称为计算机可读媒体。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含于计算机可读介质的定义中。如本文所用，磁盘和光盘包含光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中所述磁盘通常以磁性方式再现数据，而所述光盘用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。

如本文中所使用，包含在权利要求书中，如在项列表(例如，后加例如“中的至少一个”或“中的一个或多个”的短语的项列表)中所使用的“或”指示包含端点的列表，使得例如A、B或C中的至少一个的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。同样，如本文所使用，短语“基于”不应被理解为指代一组封闭条件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，描述为“基于条件A”的示例性步骤可以基于条件A和条件B两者。换句话说，如本文所使用，短语“基于”应以与短语“至少部分地基于”相同的方式解释。

术语“确定”或“判定”涵盖各种各样的动作，并且因此，“确定”可包括计算、运算、处理、推导、调查、查找(诸如经由查找表、数据库或其它数据结构)、确证等。另外，“确定”可包括接收(诸如接收信息)、访问(诸如访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可包括解决、选定、选择、建立和其它这种类似的动作。

如本文中说明书中所使用，术语“平行”不旨在暗示对精确几何平行性的限制。例如，如本文中所使用的术语“平行”旨在包括与例如制造和装配公差等考虑相关的几何平行度的典型偏差。此外，某些制造工艺(诸如模制或铸造)可能需要正向或负向拔模、边缘倒角和/或圆角或其它特征，以促进各种部件的任何制造、装配或操作，在这种情况下，某些表面可能不是几何平行的，但在本公开的上下文中可以是平行的。

类似地，如本文中说明书中所使用，当用于描述几何关系时，术语“正交”和“垂直”不旨在暗示对精确几何垂直性的限制。例如，如本文中所使用的术语“正交”和“垂直”旨在包括与例如制造和装配公差等考虑相关的几何垂直度的典型偏差。此外，某些制造工艺(诸如模制或铸造)可能需要正向或负向拔模、边缘倒角和/或圆角或其它特征，以促进各种部件的任何制造、装配或操作，在这种情况下，某些表面可能不是几何垂直的，但在本公开的上下文中可以是垂直的。

如本文中说明书中所使用，当用于描述电磁偏振时，术语“正交”旨在区分可分离的两个偏振。例如，具有分开90度的单位矢量方向的两个线性偏振可以被认为是正交的。对于圆偏振，当两个偏振共享传播方向但以相反的方向旋转时，这两个偏振被认为是正交的。

在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的参考标记。此外，可通过在参考标记之后跟着短划线及在类似组件当中进行区分的第二标记来区分相同类型的各种组件。如果说明书中仅使用第一参考标记，那么描述适用于具有相同第一参考标记的类似组件中的任一个，而与第二参考标记或其它后续参考标记无关。

本文中结合随附图式阐述的描述内容描述了实例配置，且并不表示可实施的或在权利要求书的范围内的所有实例。本文中所使用的术语“示例性”是指“充当实例、例子或说明”，且不“优选于”或“优于其它实例”。为了提供对所描述的技术的理解，详细描述包含具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下，已知的结构和装置可以框图形式示出，以免模糊所描述的实例的概念。

提供本文中的描述以使本领域普通技术人员能够制造或使用本公开。本领域普通技术人员将了解对本公开的各种修改，且本文中定义的一般原理可以应用于其它变体而不脱离本公开的范围。因此，本公开不限于本文中描述的实例和设计，而是就本文公开的原理和新颖特征达成最广泛范围的一致。

Claims (21)

1.一种双偏振天线阵列(140)，其包括：

平行板偏振器(202)，其包括：

上板(205)，其具有第一表面(210)；

下板(215)，其平行于所述上板并且具有与所述上板的所述第一表面相对的第二表面(220)，其中所述下板平行于所述上板；

多个阶梯状隔片(402)，其从所述上板的所述第一表面延伸到所述下板的所述第二表面，所述多个阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片具有第一侧表面(340)和第二侧表面(345)，所述多个阶梯状隔片包括第一组阶梯状隔片(305)和相对于所述第一组阶梯状隔片倒置的第二组阶梯状隔片(310)；

多个第一分隔波导(240)，其与第一偏振(1802)相关联，所述多个第一分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁(250)和第二组相对壁(255)，所述第一组相对壁由所述上板(251)的所述第一表面的第一部分和所述下板(252)的所述第二表面的第一部分形成，所述第二组相对壁由所述第一组阶梯状隔片(256)中的一个阶梯状隔片的所述第一侧表面的一部分和所述第二组阶梯状隔片(257)中的一个阶梯状隔片的所述第一侧表面的一部分形成；以及

多个第二分隔波导(245)，其与第二偏振(1804)相关联，所述多个第二分隔波导中的每个分隔波导具有第一组相对壁(260)和第二组相对壁(265)，所述第一组相对壁由所述上板(261)的所述第一表面的第二部分和所述下板(262)的所述第二表面的第二部分形成，所述第二组相对壁由所述第一组阶梯状隔片(266)中的一个阶梯状隔片的所述第二侧表面的一部分和所述第二组阶梯状隔片(267)中的一个阶梯状隔片的所述第二侧表面的一部分形成。

2.根据权利要求1所述的双偏振天线阵列，其中所述双偏振天线阵列包括多个平行板偏振器(802)，所述多个平行板偏振器包括所述平行板偏振器，并且其中对于所述多个平行板偏振器的至少一个子组，一对相邻的平行板偏振器中的一个平行板偏振器的所述上板和所述一对相邻的平行板偏振器中的另一个平行板偏振器的所述下板是同一板(804)。

3.根据权利要求2所述的双偏振天线阵列，其中用于所述一对相邻的平行板偏振器中的所述一个平行板偏振器的所述多个阶梯状隔片与用于所述一对相邻的平行板偏振器中的所述另一个平行板偏振器的所述多个阶梯状隔片在平行于第一平行板偏振器的所述上板和所述下板的维度(324)上对准。

4.根据权利要求2中任一项所述的双偏振天线阵列，其中用于所述一对相邻的平行板偏振器中的所述一个平行板偏振器的所述多个阶梯状隔片与用于所述一对相邻的平行板偏振器中的所述另一个平行板偏振器的所述多个阶梯状隔片在平行于所述多个平行板偏振器的所述上板和所述下板的维度(324)上偏离。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：

多个天线馈电(1210)，其在所述多个第一分隔波导和所述多个第二分隔波导中的相应波导内。

6.根据权利要求5所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：

多个电路卡(1520)，其中所述多个电路卡中的每个电路卡与所述多个天线馈电的子组耦合。

7.根据权利要求6所述的双偏振天线阵列，其中所述多个电路卡中的每个电路卡包括电波束形成网络(1530)。

8.根据权利要求7所述的双偏振天线阵列，其中所述多个电路卡中的所述每个电路卡的所述电波束形成网络包括多个波束形成电路(1535)，每个波束形成电路与所述天线馈电中的一个或多个天线馈电相关联。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：

多个分配电路(1840)，其中所述多个分配电路中的每个分配电路与所述多个电路卡的至少一个子组耦合，并且向所述多个电路卡的所述至少一个子组提供与所述第一偏振相关联的第一信号和与所述第二偏振相关联的第二信号。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的双偏振天线阵列，其中对于所述多个平行板偏振器中的一个平行板偏振器，所述多个电路卡中的所述每个电路卡与在所述多个第一分隔波导和所述多个第二分隔波导中的所述相应波导内的所述多个天线馈电的所述子组耦合。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述多个电路卡中的所述每个电路卡包括多个模数转换器(ADC)(1820)和多个数模转换器(DAC)(1820)，并且其中所述多个ADC和所述多个DAC中的每一者与所述多个天线馈电中的一个或多个天线馈电耦合。

12.根据权利要求2所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：

第一波导馈电网络(1210-a)，其耦合在第一公共端口(810-a)和所述多个第一分隔波导之间；以及

第二波导馈电网络(1210-b)，其耦合在第二公共端口(810-b)和所述多个第二分隔波导之间。

13.根据权利要求12所述的双偏振天线阵列，其中所述双偏振天线阵列包括：

多个平行组件(804)，其中每个平行组件包括来自所述多个平行板偏振器中的每个平行板偏振器的阶梯状隔片和所述第一波导馈电网络或所述第二波导馈电网络的组合器/分隔器的至少一部分。

14.根据权利要求2至13中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述双偏振天线阵列包括：

多个第一板(1010)，其包括所述多个平行板偏振器的上板和下板，所述多个第一板中的每个第一板具有沿第一边缘的槽；以及

多个第二板(1020)，所述多个第二板中的每个第二板包括来自所述多个平行板偏振器中的多排平行板偏振器的阶梯状隔片，并且所述多个第二板中的每个第二板插入到所述多个第一板的所述槽中。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的双偏振天线阵列，其中使用增材制造技术来构造所述平行板偏振器。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述第一偏振为第一圆偏振，并且所述第二偏振为第二圆偏振。

17.根据权利要求1至14中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述第一偏振为第一线性偏振，并且所述第二偏振为第二线性偏振。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的双偏振天线阵列，其进一步包括：

多个介电插入件(375)，其至少部分地位于所述多个阶梯状隔片的过渡区域(360)中。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述阶梯状隔片中的每个阶梯状隔片的过渡区域在正交于所述双偏振天线阵列的口面的平面的轴向维度(322)上具有小于所述双偏振天线阵列的载波频率的波长的长度。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述多个第一分隔波导中的第一分隔波导与所述多个第二分隔波导中的第二分隔波导共享所述多个阶梯状隔片中的第一阶梯状隔片(305-b)，并且与所述多个第二分隔波导中的第三分隔波导共享所述多个阶梯状隔片中的第二阶梯状隔片(310-b)，其中所述第一分隔波导与所述第二分隔波导和所述第三分隔波导相邻。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的双偏振天线阵列，其中所述第一组阶梯状隔片和所述第二组阶梯状隔片沿平行于所述上板和所述下板的方向(324)交错。