发明名称 多频带馈送系统
摘要 一种用于一天线的馈送系统,其一组内部与外部同轴波导,其分别将高频与低频辐射加诸于由一喇叭形天线与护罩所提供的共用辐射孔,该喇叭形天线与护罩包封各别馈送波导之辐射孔,馈送波导之各者载送具一倍频程频宽的讯号。欲为外部同轴馈送波导所传送的低频辐射藉由一发射器之一组四个波导而被加诸于该外部同轴馈送波导,该发射器将一具所需传播模式的波发射至外部馈送波导内,发射波导之各者最初为一矩形双脊波导,以用于增加频宽,脊部藉由一过渡段被减小为外部馈送波导内无脊部的状态,及至一终止于外部馈送波导内之渐缩星形组合脊内的单一内脊。阻抗匹配环可于同轴波导之内表面与外表面之间的空间内滑动,以发展一所需的驻波比,以精确地产生一所需的波束型态。一介电杆设置于内部馈送波导之管体的前端,并自该处突出于喇叭形天线内,以供塑造一高频辐射的波束。一单一共同相位中心系用于在多频带处同时辐射的所有频带。
申请公布号 TW340935 申请公布日期 1998.09.21
申请号 TW086111591 申请日期 1997.08.12
申请人 L–3通讯公司 发明人 布朗恩福特安得森;佛利得瑞克J.费雪;波尔琼安贾塞得;查尔士安得鲁狄尼瑞;约瑟夫马克柏得;马克强纳森山本;道格拉斯麦维尔哈里森
分类号 G08C17/00 主分类号 G08C17/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种用于天线的馈送系统,该馈送系统包含:一内部与一外部导电管,内部导电管内的空间构成一内部馈送波导,内部导电管与外部导电管之间的空间构成一外部馈送波导;用于将一高频辐射加诸于该内部馈送波导之机构,及一发射器,用于在外部馈送波导内发射一低频辐射波;其中该低频辐射之一频谱频带包括一倍频程的频率空间,并且邻近于该高频辐射之一频谱频带,该馈送波导具同轴辐射射孔,用于自一共同相位中心发射在高、低频率处讯号;该发射器包括一组脊状的发射波导与该外部馈送波导结合,该等脊部自距离该外部馈送波导之最大値渐缩至该外部馈送波导邻近该发射器之一部位内的一最小値;且该馈送系统更包含位于该内部馈送波导之辐射孔处,用于阻止低频辐射进入该内部馈送波导,以确保该低频波束之一所需型态的机构。2.根据申请专利范围第1项的系统,其中该等发射波导之各者相对于该馈送系统之一中心轴倾斜,该等发射波导之各者具一拱起的矩形横截面形状,并包括一外部拱起的宽壁与一定位于该外部宽壁与该中心轴之间的内部拱起的宽壁,且该等发射波导之各者具一双脊构型,其一外部脊位于该外部宽壁之上,且一内脊位于该内部宽壁之上;其中该等发射波导之各者内,该渐缩包括该外脊之高度的减小与自该外部馈送波导渐进之该内脊之高度的增大;该渐缩延坤至该外部馈送波导内,并包括该等内脊之各者高度的减小,以提供一组延伸至该外部馈送波导内的渐缩脊部;及该等发射波导系围绕该中心轴均匀地分布,且延伸至该外部馈送波导内之该组渐缩的脊部具有一星形的形状。3.根据申请专利范围第1项的系统,更包括一设置于该外部馈送波导内的阻抗匹配环;且其中该外部馈送波导邻近于其辐射孔的一部位具有一放大的直径,以形成一喇叭形天线,该阻抗匹配环位于该喇叭形天线内。4.如申请专利范围第3项的系统,其中该外部馈送波导于该喇叭形天线相反于该外部馈送波导其辐射孔之一侧上的一部位藉由该外部馈送波导之一系列步级之增大直径而与该喇叭形天线相连;且其中该馈送系统更包括一护罩,该护罩具一凹入的后壁并包封该喇叭形天线之一口部,其直径大于该喇叭形天线之直径,且具有一介电杆容纳于该颈部内并向外延伸至该护罩之区域内。5.根据申请专利范围第4项的系统,其中该后壁自该喇叭形天线径向延伸,该后壁内具有一面向该外部馈送波导之该辐射孔的凹状空腔;且该凹状空腔具一横向平面延伸至该外部馈送波导之平底部。6.棍据申请专利范围第1项的系统,其中该阻止机构包含一位于该内部馈送波导之辐射孔处,具减小直径之颈部;及一介电杆,容纳于该颈部并以一向前的方向向外延伸到该内部馈送波导之辐射孔内,并以一向后的方向离开该内部馈送波导之辐射孔。7.根据申请专利范围第6项的系统,其中该介电杆具有一圆锥形的空腔,其开口以相反于该内部馈送波导之辐射孔的方向朝向该介电杆之后部,该圆锥形空腔与该颈部之该减小的直径阻止已进入该内部馈送波导之该低频辐射之任一部分的出路;且其中该介电杆具有一圆柱形空腔,其开口位于该内部馈送波导之辐射孔处该介电杆之前端,并与该内部馈送波导同轴,该圆柱形空腔阻止高频辐射反射入该内部馈送波导。8.根据申请专利范围第1项的系统,其中该外部馈送管终止于具有用于该低频与该高频辐射之单点相位中心的一喇叭形天线内。9.根据申请专利范围第1项的系统,其中该外部馈送管终止于提供在复数个频带处同时辐射的一喇叭形天线内。10.根据申请专利范围第1项的系统,其中该外部馈送管终止于一喇叭形天线内,该喇叭形天线具单点相位中心,该单点相位中心不含用于该低频与该高频辐射之个别的聚焦。图式简单说明:第一图是为地球上方用于与地面站通讯之卫星的仿效图。第二图是为与各地面天线站协作之一馈送系统的示意图,该馈送装置之一部分被截去以显示该馈送装置之一波导系统的位置。第三图是为第二图之天线之馈送装置的示意图,该馈送装置实施本发明,且第三图被局部截去以显示该馈送装置之内部位置。第四图是为该馈送装置之一侧视图。第五图是为由第四图中截取之线5-5的前端视图,显示了该馈送装置之内部元件,但为使该图更为清楚,其中不包括调频环。第六图是为馈送装置之一后部的立体图,显示了该馈送装置之一发射器部位的波导截面。第七图是为馈送装置之发射器部位的平面图,显示了第四图与第六图中线7-7所示的沿一横向平面设置的发射器之内部元件。第八图是为定位于发射器前方之脊的星形组件的侧视图,如第三图所示。第九图是为由第八图截取之线9-9的星形组件的后视图。第十图是为馈送装置之一轴向部视图。第十一图是为第十图之馈送装置之前部的放大图。第十二图显示了用于在馈送装置之一辐射孔处获得正交模式HE11的TE11与TM11模式组合。第十三图显示了用于产生第十二图中之正交模式的馈送装置前部的示意性操作。第十四图显示了于馈送装置之发射器背后,与一装配板相连接之一波导系统之波导的排列,第十四图为一仿效的立体图,波导系统是供RF讯号的能量分离/组合与极化。第十五图是为第十四图之波导的又一示意图,第十五图为一简化的示意图。第十六图是为对馈送装置之操作提供RF支持之波导系统的示意图。第十七图是为第十六图之一开关的仿效图。
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