CN1317162A - 使用低分布型宽带馈送装置的高性能的扇形天线系统 - Google Patents

使用低分布型宽带馈送装置的高性能的扇形天线系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1317162A
CN1317162A CN99810489.2A CN99810489A CN1317162A CN 1317162 A CN1317162 A CN 1317162A CN 99810489 A CN99810489 A CN 99810489A CN 1317162 A CN1317162 A CN 1317162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
feeding means
lens
antenna
sectored
antenna systems
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN99810489.2A
Other languages
English (en)
Inventor
爱德华·F·德齐艾德克
道格拉斯·F·凯里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Spike Broadband Systems Inc
Original Assignee
Spike Broadband Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spike Broadband Systems Inc filed Critical Spike Broadband Systems Inc
Publication of CN1317162A publication Critical patent/CN1317162A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/10—Logperiodic antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/12—Longitudinally slotted cylinder antennas; Equivalent structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H01Q15/08—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism formed of solid dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/242—Circumferential scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/245—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching in the focal plane of a focussing device

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

一种扇形天线系统，该系统具有一个或多个介质透镜(20)，每个介质透镜具有一个表面和两个或多个低分布型天线馈送装置(21)。至少一个馈送装置把信号辐射到所述的透镜中，作为不同方向的射束出现，和/或透镜接收来自不同方向的入射信号并且使它们聚焦到不同的天线馈送装置上。扇形天线系统的馈送装置是低分布型的宽带馈送装置，例如，对数周期偶极天线阵或锥形槽式天线。特殊的设计指导方针是为它们与透镜一起使用准备。另外，还展示了降低锥形槽式天线的截止频率的方法。

Description

使用低分布型宽带馈送装置的 高性能的扇形天线系统
本发明的技术领域
这项发明通常涉及无线通信领域，具体地说涉及使用低分布型宽带馈送装置的高性能扇形天线系统。
本发明的现有技术
在题为“Focused Narrow Beam Communication(聚焦的窄带通信系统)”的美国专利申请第08/677,413号中曾对高性能的扇形天线系统做过一般的讨论，在此通过引证将其内容并入。这样的扇形天线系统利用多焦点的透镜装置作为RF信号与各个扇区相关的端口。馈送装置通常被安装在非常靠近每个透镜的预期的焦点的地方，而且这样的馈送装置的设计对于扇形天线系统的性能是关键的。
扇形天线系统的性能参数包括增益、旁瓣和后波瓣的性能、以及扇区之间的隔离。馈送装置的设计全面影响这三种参数。合乎需要的是在每个扇区的预期方向上都具有高增益、低水平的旁瓣和后波瓣，以使进入其他扇区的辐射量减少到最小。这些目标通过增大扇形天线系统的尺寸将能够得以实现，但是保持天线系统尽可能地小也是合乎需要。如果这样的扇形天线系统将覆盖90度以上，那么很可能某些馈送装置将局部地阻断其他馈送信号，从而降低天线系统中那些扇区的有效增益。这样的阻断应该减少，而其他设计参数的有害作用也应该降低至最小。
为了减少导致大旁瓣的阻断，往往采用小型馈送装置。遗憾的是，小型馈送装置导致宽的主方向图，这样的主方向图依次减少孔径锥度并且导致大旁瓣。直到最近，大部分工作已经包括把波导作为主馈送装置用于透镜天线。一些最近的工作已经包括插入码微波传输带馈送装置并且已经在降低总的旁瓣水平方面取得一些突破。这些插入码微波传输带馈送装置在它们的工作频带上具有相位中心恒定的优点，但是也具有结构大的缺点。插入码微波传输带天线馈送装置通过使用高介电常数的基材可以被做得比较小，但是它们具有比较窄的带宽并且通常要求把用于发射的馈送装置与用于接收的馈送装置分开，因此使尺寸加倍。
宽带馈送装置由于它们的操作性质通常在高性能的扇形天线系统中不与透镜天线一起使用。在其他不足中，这样的馈送装置的相位中心在频率上移动，从而使宽带操作难以实现。正像Constantine Balanis在“Antenna Theory Analysis and Design(天线理论分析和设计)”的第556页中讨论并且在高性能的扇形天线系统领域中得到认可的那样，“天线活动区(及其相关的相位中心)的移动在用于反射器和透镜天线的馈送设计中是不符合要求的特征”。本发明在基于透镜的扇形天线系统中成功地利用低分布型宽带馈送装置，从而导致更高的性能以及更低的后波瓣和旁瓣。
本发明的概述
这项发明的目的是利用低分布型宽带馈送装置来制作减少旁瓣和后波瓣的辐射的紧凑的高性能扇形天线系统。
这项发明的相关目的是提供一种高效率的方法把信号送入和送出电介质的透镜装置。
这项发明的另一个目的是在扇形天线系统中减少扇区之间的耦合。
这项发明的第三个目的是制作适合在广阔频域上实施宽带操作的扇形天线系统。
这项发明的第四个目的是制作能够支持高容量通讯系统的扇形天线系统。
按照本发明的优选实施方案，扇形天线系统包括一个或多个介质透镜，每个透镜都具有一个表面和一个或多个挨着透镜表面的低分布型宽带馈送装置。在优选实施方案中，这样的馈送装置可以是对数周期偶极天线阵和/或槽式天线的馈线。另外，也可以使用其他的低分布型宽带馈送装置。馈送装置在发射操作模式中把作为不同方向的射束出现的信号辐射到透镜中，或者在接收模式中透镜接收来自不同反向的入射信号并且把它们聚焦到不同的天线馈送装置上。在这项发明的优选实施方案中，所使用的是通过结构设计其焦点在透镜的表面上(或表面之外)的楞勃透镜(Luneberg lens)，但是其他类型的透镜也可以使用。这种低分布型的宽带馈送装置把阻断和散射降低到最低点，以便改善总的旁瓣电平性能。
本发明的其他目的和优点通过下面结合附图的描述将变得显而易见，其中将用图解说明和举例说明的方法揭示本发明的
优选实施方案。
附图简要说明
这些附图构成这份说明书的一部分并且包括可以以各种形式表现的本发明的示范实施方案。人们将理解在某些情况下本发明的各个方面可能被夸大或被放大，以使理解本发明变得容易些。
图1是示意图，它展示对旁瓣电平有贡献的预期的射线和反射的射线。
图2是一个优选实施方案，它展示根据本发明安装在透镜上的对数周期偶极天线阵的馈送装置。
图3图解说明本发明的优选实施方案的辐射方向图，其中包括根据本发明的对数周期偶极天线阵。
图4展示用直径D、焦距F、最终产生的透镜视差角度和适合焦点的接收距离表示的同属透镜的几何关系。
图5展示对数周期偶极天线阵的设计参数。
图6图解说明用于对数周期偶极天线阵的馈送装置的常规设计曲线。
图7描绘超出本发明的设计指导方针范围的对数周期偶极天线阵的方向图实例。
图8展示另一个优选实施方案，它展示按照本发明安装在透镜上的槽式馈送装置。
图9展示锥形槽式天线馈送装置的常规设计参数。
图10展示适合为7.5英寸宽、3.0英寸长和66％带宽的锥形槽口的期望值。
图11展示降低槽式天线的终止频率的馈线的连接。
图12展示单一的锥形槽式天线的电压驻波比(VSWR)。
图13展示被结合在一起的数个锥形槽式天线的VSWR。
本发明的详细叙述
在此对优选的实施方案进行详细的描述。但是，应当理解本发明可以以各种的形式予以表现。所以，在此揭示的特定的细节不是作为某种限制而是作为权利要求书的基础，而且是作为有代表性的基础，以便教会熟悉这项技术的人如何在任何实际上相当错综复杂的系统、结构或方法中使用本发明。
下面的讨论描述在发射模式中优选实施方案的操作。同样的结果适用于接收模式，而且通过简单地颠倒每张附图中描绘的射束方向就能理解。
图1和图2展示描述本发明的实施方案的示意图，其中包括通过与信号电缆22连接的馈送装置21(例如，对数周期偶极天线阵)传输信号的介质透镜20。透镜使来自馈送装置21用23a-23d图解说明的信号聚焦，从而形成类似于抛物面反射天线的方向图。就扇形天线系统而言，使用许多这样的馈送装置，以致这样的系统模拟许多抛物面反射器。粗线23a-23d描绘来自馈送装置21穿过透镜的预期信号。这个预期信号的一部分将不仅受馈送装置24阻断而且将碰撞馈送装置24，穿过透镜被反射回来，作为后波瓣25从其他侧面出现。整个透镜都将参与信号的折射。例如，来自馈送装置21的信号23d击中馈送装置26，引起反射27a-27b，这些被反射的信号大部分返回到透镜中，作为旁瓣辐射出现。再者，信号27b可能击中馈送装置28，又引起另一个反射29和相应的旁瓣附加能量。
被馈送装置24阻断和被馈送装置24反射的能量正比于其尺寸和横截面积。馈送横截面积可以分成的两项：(1)天线模式返回，以及(2)结构模式返回。正像在本领域中理解的那样，天线模式可以通过具有适当的匹配载荷得到抑制。结构模式在适当地选择和设计馈送装置的情况下将被降低。
图2展示具有介质透镜30的本发明的优选实施方案。尽管其他透镜也可以使用，但被图解说明的实施方案使用逐步逼近楞勃透镜并且具有在其透镜表面外部的焦点。聚甲醛树脂(也可以使用其他非金属材料)制成的安装环32附着到透镜上，以便按方位角和仰角两者确定馈送装置的位置和调整径向和转动方向的位置。安装环32在美国专利申请第08/677,413号中有更详细的介绍，在此通过引证将它并入。为了将馈送装置定位还可以使用其他装置。
按照本发明的重要特征，馈送装置31是有线的对数周期偶极天线阵(LPDA)。LPDA的印刷电路或其他变型也可以使用，并且在设计方面对于熟悉这项技术的人通过下边的介绍将变得显而易见。透镜附着在透镜支座37上，该支座依次附着在安装平台或其他适当的装置上。支座37是由两个部分构成的，这两个部分相互垂直并且在各自的中点结合成十字形(或X形)。虽然这两个部分是用聚苯乙烯泡沫塑料制成的，但是也可以使用其他的非金属材料。每个部分的宽度都足以支撑透镜的载荷。这个部分的顶部轮廓与透镜的轮廓相匹配并且不妨碍安装环32的运动，在这种情况下，其底部轮廓与安装平台的轮廓相匹配。支座的高度通过选择使它在系统的性能方面对安装平台的影响降低到最低限度。
22个LPDA馈送装置31(可以使用更多或更少的馈送装置)通过用于把馈送装置31安装在透镜30附近的安装环32被安装成垂直于透镜表面。馈送装置31被排成一行，以避开将形成附加的不必要的障碍的“凸缘”。
传统上，LPDA的设计是从规范预期的增益开始的。传统上，最佳的相对间隔σ和标度因子τ是借助公开发表的曲线(例如，在图6中作为参考被复制的曲线)确定的。要素的长度通常是通过最高和最低的工作频率确定的。为了在频率上维持预期的方向图和增益，几个要素被附加到每个末端。但是，这些设计参数不适合使用透镜天线的高性能的扇形天线系统，因为它们导致大活动区的设计和活动区随频率变化相当大的馈送装置。
按照本发明的另一个重要特征，在LPDA馈送装置中，最大的要素必须不大于λ/2，其中λ是最低频率的波长。这保证任何阻断主要信号传输路径的馈送装置的反射区都是最小的，更具体地说，保证天线的结构模式通过消除那些对最大即最长的非辐射要素有贡献的要素降低到最低限度。比λ/2要素大的要素对后波瓣水平和旁瓣水平具有相当大的贡献。关于这一点，请将图3与图7进行比较，在下面更详细地讨论，前者展示要素在优选的设计参数范围内的幅射方向图，后者展示要素在优选的设计参数范围之外的幅射方向图。就给定的频率范围而言，除了限制LPDA的最大尺寸之外，半顶角α(如图5所示)必须足够大，足以通过使σ减至最小和把τ增至最大在可接受的焦点范围内限制活动区的宽度。尽管实际距离将取决于应用，但是正像在R.C.Johnson编辑的第3版“Antenna EngineeringHandbook(天线工程手册)”第30-12至30-17页中讨论的那样，为了获得小于0.2dB的可接受的增益损失，±0.15λ的值被用于反射天线。图4展示直径为D、焦距为F的透镜的几何形状，并且指出适合透镜天线系统的焦距范围。
活动区的带宽(Bar)(由Bar=1.1+7.7*(1-τ)∧2*cot(α)定义)和相关的宽度必须就全部操作频率而言被包含在焦点的±0.15λ的范围内。在优选的实施方案中，适合σ为0.158的值和适合τ为0.862的值与5个要素一起被用于维持活动区在焦点的可接受的范围内。这些参数一起影响遍及天线系统的想要的信号/不想要的信号(D/U)的水平。符合要求的是D/U比增加到最大限度，以致更复杂的数字调制技术能被使用，从而导致宽带传输并且增大的总容量。图7展示带LPDA馈送装置的透镜的方向图，其活动区超过可接受的范围。后波瓣的性能(图7中的区域82和83)与图3中的区域52和53相比较时将高8dB。同样，图7的旁瓣区域86和87与图3的区域56和57相比将高3dB。
按照本发明的实施方案的另一个特点，馈送装置按水平方式排成一行，借此使对其他馈送装置的妨碍减少到最小。按垂直方式排列的馈送装置从某个角度看时将具有“风扇”形状，从而导致更大妨碍和更差的性能。本发明确实能够在没有水平地排成一行的馈送装置的情况下操作，而是通过把它们水平地成一行来提高性能。
图8展示本发明的另一个优选实施方案。在这个实施方案中，低分布型宽带的馈送装置92是金属槽式天线。印刷电路或其他类型的槽口也可能被使用，并且在设计方面对于熟悉这项技术的人通过下边的介绍将变得显而易见。透镜被安装在透镜支座93上，该支座依次被安装在安装平台或其他适当的装置上。
现在回到图8，更详细地展示逐步逼近焦点在透镜表面90外面的楞勃透镜。22个槽式馈送装置92(可以使用更多或更少的馈送装置)通过用于把馈送装置92安装到透镜90上的安装环91被安装成垂直于透镜表面。
图9展示一般的设计的构造，展示槽式天线的锥形截面的宽度、长度和等式。虽然展示的是指数型的锥形，但是可以使用其他类型的锥形。槽口的典型操作包括用外层导体与狭长孔一侧短路而中心导体与狭长孔的另一侧短路的同轴电缆来激励该狭长孔。在一端使用短线，以保证在一个方向上的传播和在匹配过程中帮助连接。激励槽口的其他技术是已知的，并且可以在文献中找到，例如，IEEE Transactions on Microwave Theoryand Techniques vol.MTT-17 no.10,Oct.1969.pp.768-778，(关于微波理论和技术的IEEE会议录，MTT-17卷、第10期、第768至778页，1969年10月)；IEEE Transactions on Microwave Theoryand Techniques vol.36 no.8,Aug.1988,pp 1272-1282，(关于微波理论和技术的IEEE会议录，第36卷、第8期、第1272至1282页，1988年8月)。于是，波在狭长孔下边传播到某个点，在那个点狭长孔的宽度大致为工作频率下波长的一半(λ/2)。在这个点，波动从被紧紧地束缚状态过渡到狭长孔的结构，变成被松散地束缚状态，并且倾向于辐射。这种辐射的发生率取决于狭长孔的锥度。
槽式馈送装置的相位中心和频率的移动像在LPDA中那样通常将拒绝这个要素与透镜天线一起使用，但是通过控制锥体的锥度，相位中心可以被限制在透镜的焦点范围内。传统槽口的设计指导方针提议适合有效操作的长宽比为5∶1，并且规定工作频率的下限在宽度等于波长的一半(λ/2)的地方。形式为y=a*e^(b*x)+c的等式代表狭长孔的锥度，其中，w=狭长孔起始位置的宽度、W=狭长孔终止位置的宽度或者等于在末端的半波长、而L=锥形区域的长度。重写成c=w/2-a；b=In((W-c)/a)/I，以致就固定的尺寸(即长度和宽度)而言所有其他的参数都能根据a(扩展因子)被写出来。
通过选择a，可以像前面介绍的那样用非常类似于LPDA的方法控制锥形的即有能量从那里辐射出来的地方，并因此控制天线的相位中心的移动。采用这种分析方法与长宽比为5∶1的传统的槽口设计指导方针相结合将导致低劣的性能。尽管这些等式还是有用的，但是为了获得好性能必须使用全然不同的数值。通过确定频率上限和频率下限从哪个点发出以及设定它们之间最大的分离，相位中心移至可接受的距离的移动(正像以前用LPDA描述的那样)可以通过选择扩展因子a被限定。图10展示适合7.5英寸的长度、3英寸的宽度、66％的带宽和2.5∶1的长宽比的a的容许值；这大大偏离传统的指导方针。
本发明的另一个特点是通过使两个或多个槽口馈送装置在末端结合，可以降低最小的工作频率。图11表明馈送装置被结合的方法，而图12展示电压驻波比(VSWR)--单一要素的反射能量的度量。图13表示在被结合的要素的VSWR方面的改进。虽然被展示的要素是彼此短路的，但是其他的手段(例如，电阻或电容耦合)以及对于熟悉这项技术的人显而易见的其他方法也都可以使用。通过把补充要素添加到两侧，该要素的有效宽度被增加，截止频率被降低，但是在辐射方向图方面没有重大的变化。这可以降低截止频率并且对于给定的频率可以使馈送要素的间隔能更靠近，借此增加在扇形天线系统中频率再利用的数量。另外，通过使馈送装置靠得更近，扇区的交迭可以增大，以便增加扇区的总信噪比。像在前面的实施方案中那样，为了改善性能馈送装置按水平方式排成一行。
正像前面提到的那样，在发射模式中，完整的旁瓣、后波瓣和在此描述的其他结果都施加给天线系统。本发明也在接收模式中运行并且提供在发射模式中出现都发生的全部利益。扼要地说，来自各个扇区的信号从不同的方向抵达透镜装置。透镜装置使这些信号聚焦到各自的天线馈送装置上。这是与发射模式完全相反的操作。
尽管本发明已经结合优选的实施方案被阐述了，但是人们将理解它不倾向于被制限在被展示的特定的实施方案范围内，恰恰相反，它倾向于覆盖包括在权利要求书定义的精神和范围内的各种的替代结构和等价结构。
权利要求书
按照条约第19条的修改
1．一种在无线通讯系统中使用的高性能扇形天线系统，其中包括：
具有外表面的天线透镜；以及
许多这样连接的馈送装置，以致馈送装置至少包围透镜外表面的一部分，其中第一馈送装置毗邻透镜的第一侧设置，而第二馈送装置毗邻透镜的第二侧设置，其中第一馈送装置向透镜提供从透镜的第二侧离开透镜的第一信号，而第二馈送装置向透镜提供从透镜的第一侧离开的第二信号；
其中每个馈送装置都具有某种物理结构并且是相对透镜的外表面安排的，以使馈送装置面对透镜的外表面的表面积最小，借此减少由在第二信号上的第一馈送装置和在第一信号上的第二馈送装置引起的后波瓣和旁瓣的辐射。
2．根据权利要求1的扇形天线系统，其中至少一个馈送装置包括对数周期偶极天线阵。
3．根据权利要求1的扇形天线系统，其中至少一个馈送装置包括锥形槽式天线。
4．根据权利要求1的扇形天线系统，其中每个馈送装置都包括低分布型宽带馈送装置，这种馈送装置具有被限定在透镜焦点范围内的活动区。
5．根据权利要求1的扇形天线系统，其中馈送装置是经过准直的，以使它们的物理分布型在与透镜的外表面相切并且垂直于馈送装置的安装路径的轴线上最小。
6．根据权利要求3的扇形天线系统，其中每个锥形槽式天线都被连接到毗邻要素上。
7．根据权利要求2的扇形天线系统，其中每个对数周期偶极天线阵的馈送装置的最长的要素的最大尺寸在最低工作频率下都小于或等于的λ/2。

Claims (8)

1．一种高性能的扇形天线系统，其中包括：
具有外表面的天线透镜；以及
许多这样连接的馈送装置，以致馈送装置至少包围透镜外表面的一部分；
其中每个馈送装置都具有某种物理结构并且是相对透镜的外表面安排的，以使馈送装置面对透镜的外表面的表面积最小，借此减少后波瓣和旁瓣的辐射。
2．根据权利要求1的扇形天线系统，其中至少一个馈送装置包括对数周期偶极天线阵。
3．根据权利要求1的扇形天线系统，其中至少一个馈送装置包括锥形槽式天线。
4．根据权利要求1的扇形天线系统，其中每个馈送装置都包括低分布型宽带馈送装置，这种馈送装置具有被限定在透镜焦点范围内的活动区。
5．根据权利要求1的扇形天线系统，其中馈送装置是经过准直的，以使它们的物理分布型在与透镜的外表面相切并且垂直于馈送装置的安装路径的轴线方向上最小。
6．根据权利要求3的扇形天线系统，其中每个锥形槽式天线都被连接到毗邻要素上。
7．根据权利要求2的扇形天线系统，其中每个对数周期偶极天线阵的馈送装置的最长的要素的最大尺寸在最低工作频率下都小于或等于的λ/2。
8．一种在扇形天线系统中降低辐射干扰的方法，其中包括：
提供具有外表面的天线透镜；以及
把许多宽带馈送装置这样连接起来，以致这些馈送装置至少围绕着一部分透镜，并且使每个馈送装置面向透镜外表面的表面积最小。
CN99810489.2A 1998-09-10 1999-09-09 使用低分布型宽带馈送装置的高性能的扇形天线系统 Pending CN1317162A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/151,036 US6169525B1 (en) 1998-09-10 1998-09-10 High-performance sectored antenna system using low profile broadband feed devices
US09/151,036 1998-09-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1317162A true CN1317162A (zh) 2001-10-10

Family

ID=22537066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN99810489.2A Pending CN1317162A (zh) 1998-09-10 1999-09-09 使用低分布型宽带馈送装置的高性能的扇形天线系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6169525B1 (zh)
EP (1) EP1112604A1 (zh)
CN (1) CN1317162A (zh)
AU (1) AU5913999A (zh)
BR (1) BR9913629A (zh)
WO (1) WO2000016441A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110637393A (zh) * 2017-06-05 2019-12-31 日立汽车系统株式会社 天线、阵列天线、雷达装置及车载系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2207800A (en) * 1998-12-22 2000-07-12 Bios Group Lp A method and system for performing optimization on fitness landscapes
US7301504B2 (en) * 2004-07-14 2007-11-27 Ems Technologies, Inc. Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna
US7064713B2 (en) * 2004-09-14 2006-06-20 Lumera Corporation Multiple element patch antenna and electrical feed network
US11894610B2 (en) 2016-12-22 2024-02-06 All.Space Networks Limited System and method for providing a compact, flat, microwave lens with wide angular field of regard and wideband operation
CN112103628B (zh) * 2020-08-30 2022-05-17 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 低剖面超宽带对数周期天线单元

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943358A (en) 1957-07-05 1960-07-05 Emerson & Cuming Inc Method of fabricating luneberg lenses
GB947238A (en) 1961-10-03 1964-01-22 Fairey Eng Spherical microwave lens
US3757333A (en) 1962-02-13 1973-09-04 Philco Ford Corp Receiving antenna system
US3274668A (en) 1965-08-02 1966-09-27 Armstrong Cork Co Method of making three-dimensional dielectric lens
DE1516845A1 (de) * 1966-05-24 1969-07-24 Scheel Dipl Ing Henning Verfahren und Anordnung zur Nachrichtenuebertragung von und zu rotationsstabilisierten Raketen,Satelliten und Raumsonden
US3703723A (en) 1970-01-09 1972-11-21 Grumman Aerospace Corp Portable passive reflector
US3787872A (en) 1971-08-10 1974-01-22 Corning Glass Works Microwave lens antenna and method of producing
US4042935A (en) * 1974-08-01 1977-08-16 Hughes Aircraft Company Wideband multiplexing antenna feed employing cavity backed wing dipoles
US4031535A (en) 1975-11-10 1977-06-21 Sperry Rand Corporation Multiple frequency navigation radar system
SE420876B (sv) 1979-02-06 1981-11-02 Philips Svenska Ab Antenn, innefattande en luneberglins
US4268831A (en) 1979-04-30 1981-05-19 Sperry Corporation Antenna for scanning a limited spatial sector
US4288795A (en) * 1979-10-25 1981-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Anastigmatic three-dimensional bootlace lens
US4287519A (en) * 1980-04-04 1981-09-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multi-mode Luneberg lens antenna
US5748151A (en) 1980-12-17 1998-05-05 Lockheed Martin Corporation Low radar cross section (RCS) high gain lens antenna
US4531129A (en) 1983-03-01 1985-07-23 Cubic Corporation Multiple-feed luneberg lens scanning antenna system
US4626858A (en) 1983-04-01 1986-12-02 Kentron International, Inc. Antenna system
US4523198A (en) 1983-07-07 1985-06-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Radio frequency lens antenna
US4723123A (en) 1985-04-26 1988-02-02 Raymond Marlow Radar system
US4730310A (en) 1985-05-03 1988-03-08 American Telephone And Telegraph Company Terrestrial communications system
US4755820A (en) 1985-08-08 1988-07-05 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Antenna device
GB2238430B (en) * 1985-10-02 1991-10-16 British Aerospace Microwave and millimetric waveband receivers
US4806932A (en) 1986-03-11 1989-02-21 Entropy, Inc. Radar-optical transponding system
US4819227A (en) 1986-08-14 1989-04-04 Hughes Aircraft Company Satellite communications system employing frequency reuse
US4931808A (en) * 1989-01-10 1990-06-05 Ball Corporation Embedded surface wave antenna
FR2652452B1 (fr) 1989-09-26 1992-03-20 Europ Agence Spatiale Dispositif d'alimentation d'une antenne a faisceaux multiples.
US5047776A (en) 1990-06-27 1991-09-10 Hughes Aircraft Company Multibeam optical and electromagnetic hemispherical/spherical sensor
CA2101159C (en) 1991-02-22 1999-08-10 Eugene J. Bruckert Manifold antenna structure for reducing reuse factors
US5548294A (en) 1994-08-17 1996-08-20 Teledesic Corporation Dielectric lens focused scanning beam antenna for satellite communication system
US5260968A (en) 1992-06-23 1993-11-09 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for multiplexing communications signals through blind adaptive spatial filtering
WO1995030254A1 (fr) 1994-04-28 1995-11-09 Tovarischestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostju 'konkur' Antenne multifaisceau a lentille

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110637393A (zh) * 2017-06-05 2019-12-31 日立汽车系统株式会社 天线、阵列天线、雷达装置及车载系统
CN110637393B (zh) * 2017-06-05 2021-05-11 日立汽车系统株式会社 天线、阵列天线、雷达装置及车载系统

Also Published As

Publication number Publication date
BR9913629A (pt) 2001-05-22
EP1112604A1 (en) 2001-07-04
US6169525B1 (en) 2001-01-02
AU5913999A (en) 2000-04-03
WO2000016441A1 (en) 2000-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240014569A1 (en) Lensed base station antennas
US10224638B2 (en) Lens antenna
KR970010834B1 (ko) 누설과 도파관 슬롯어레이 안테나
US7205950B2 (en) Radio wave lens antenna
US6396453B2 (en) High performance multimode horn
CN109950707B (zh) 一种圆锥共形端射阵列天线
US8184056B1 (en) Radial constrained lens
US6072437A (en) Antenna exhibiting azimuth and elevation beam shaping characteristics
US6067054A (en) Method and arrangement relating to antennas
US20100141551A1 (en) Wideband High Gain Antenna
CA2915707C (en) Augmented e-plane taper techniques in variable inclination continuous transverse stub antenna arrays
US9490544B2 (en) Wideband high gain antenna
CN106450789A (zh) 一种基于反射阵馈电的低剖面透镜天线
Wen et al. Circular array of endfire Yagi-Uda monopoles with a full 360° azimuthal beam scanning
US5943023A (en) Flared trough waveguide antenna
CN1317162A (zh) 使用低分布型宽带馈送装置的高性能的扇形天线系统
CN110739547A (zh) 一种卡塞格伦天线
WO2015159871A1 (ja) アンテナ及びセクタアンテナ
Leberer et al. Folded millimeter-wave shaped-beam reflectarrays
CN115064874A (zh) 多波束平面天线
Menzel et al. Low-profile folded reflectarray antennas for communication applications
Menzel et al. Compact folded MM-wave reflectarray antennas
Qudrat-E-Maula Design and Performance Improvement of Electrically Small Feeds for Prime Focus Reflectors

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication