專(zhuān)利名稱(chēng)：反射天線罩連接帶夾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波反射天線。更具體地，本發(fā)明涉及一種反射天線，其具有天線罩以及反射盤(pán)互連帶夾，所述帶夾增強(qiáng)信號(hào)模式和機(jī)械互連特性。
背景技術(shù)：
反射天線的開(kāi)口端通常由與反射盤(pán)的遠(yuǎn)端相連的天線罩包圍。天線罩提供環(huán)境保護(hù)且改進(jìn)了天線的風(fēng)載荷特性。反射盤(pán)、天線罩和/或互連硬件的邊緣和/或通道路徑可以使在這些區(qū)域中出現(xiàn)的信號(hào)能量發(fā)生衍射或者發(fā)生溢出，同時(shí)將不期望的后瓣引入到反射天線信號(hào)模式中，其被量化為天線的前后比(F/B)。F/B由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并且由例如美國(guó)FCC中的47CFR第一章101. 115部分、歐洲ETSI中的EN302217-4-1和EN302217-4-12以及澳大利亞ACMA中RALIFX 3附錄11具體指定?，F(xiàn)有天線信號(hào)模式后瓣抑制技術(shù)包括將后瓣抑制環(huán)增加至天線罩，這例如使得天線罩周邊金屬化而實(shí)現(xiàn)，如Syed等人于2006年11月21日遞交的名稱(chēng)為“具有后瓣抑制環(huán)的反射天線罩及其制造方法”的共同擁有的美國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利No. 7138958中所公開(kāi)的那樣，該專(zhuān)利文獻(xiàn)全文結(jié)合在此引作參考。但是，所需的金屬化操作可以增加制造復(fù)雜性和/或成本，包括制造將屏罩穩(wěn)固地保持在反射盤(pán)上而不會(huì)出現(xiàn)不期望的反射邊緣、信號(hào)泄漏路徑的連接結(jié)構(gòu)和/或延展天線罩的總體尺寸。此外，施加至天線罩的外周的薄金屬化環(huán)層是易碎的，需要不斷維護(hù)，以避免在運(yùn)輸和/或安裝時(shí)受損。例如，在Holtum等人所共同擁有的加拿大專(zhuān)利No. CA887303 “反射器型天線中的后瓣減小”中也已經(jīng)公開(kāi)了采用用于產(chǎn)生邊緣衍射成分的結(jié)構(gòu)性干涉的齒邊緣幾何形狀反射器，以提高F/B。這種結(jié)構(gòu)增加了天線的總直徑，這能夠使得天線的連接、包裝和安裝復(fù)雜。向反射天線增加屏罩大體上根據(jù)屏罩的長(zhǎng)度而改進(jìn)了信號(hào)模式，但是同時(shí)明顯增加了成本，這是因?yàn)樵黾幼o(hù)罩的長(zhǎng)度也增加了反射天線的風(fēng)載荷，同時(shí)需要相應(yīng)地增加天線和支承結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。此外，屏罩與天線罩之間的互連可以導(dǎo)致顯著的F/B降低。例如圖I所示，設(shè)置成將天線罩3保持在反射盤(pán)7或屏罩上的傳統(tǒng)的帶夾I可以導(dǎo)致衍射邊緣和/或信號(hào)泄漏路徑。金屬帶、RF墊片等可以被應(yīng)用，以減小由使用帶夾引起的F/B降低。但是，這些材料和工序增加了制造成本和/或安裝復(fù)雜性而且可以具有有限的長(zhǎng)期可靠性。反射天線市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已集中于改進(jìn)電氣性能和最小化總體制造、存貨、分配、安裝和維修成本。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)中不足的反射天線。


被合并且構(gòu)成了本規(guī)范一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中像在附圖中的參考號(hào)指代相同的特征或元件以及針對(duì)每個(gè)附圖可以不詳細(xì)描述，所述參考號(hào)在每個(gè)附圖中出現(xiàn)并且與已給出的本發(fā)明的大體描述和以下給出的本發(fā)明的詳細(xì)描述一起地用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖I是傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的帶夾天線罩與反射盤(pán)互連的示意性放大剖切側(cè)視圖，說(shuō)明了 RF信號(hào)泄漏路徑。圖2是天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的反射天線的示意性透視剖切示意圖。圖3是天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的示意性局部剖切側(cè)視圖。圖4是第一實(shí)施例的天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的放大剖切側(cè)視圖。圖5是曲線圖，示出了示例帶夾遠(yuǎn)端唇內(nèi)徑與反射盤(pán)孔徑之比的范圍以及它們?cè)诓僮黝l率范圍內(nèi)對(duì)于對(duì)應(yīng)的反射天線F/B的影響。圖6是曲線圖，示出了帶夾寬度范圍以及它們對(duì)于對(duì)應(yīng)的反射天線F/B的影響。圖7是曲線圖，將與RF信號(hào)泄漏有關(guān)的測(cè)量的共極化F/B特性在傳統(tǒng)的帶夾與當(dāng)前公開(kāi)的“新”帶夾結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行對(duì)比。圖8是曲線圖，將與RF信號(hào)泄漏有關(guān)的測(cè)量的共極化F/B特性在傳統(tǒng)的帶夾與當(dāng)前公開(kāi)的“新”帶夾結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行對(duì)比。圖9是曲線圖，示出了包括具有I. I波長(zhǎng)寬度的帶夾的0. 6m反射天線的測(cè)量的共極化輻射模式。圖9是曲線圖，示出了包括具有I. I波長(zhǎng)寬度的帶夾的0. 6m反射天線的測(cè)量的交叉極化輻射模式。圖11是第二示意性天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的放大剖切側(cè)視圖。圖12是包括加寬環(huán)的第三示意性天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的放大剖切側(cè)視圖。圖13是曲線圖，針對(duì)寬度為0. 5和I. 2波長(zhǎng)的帶夾對(duì)比預(yù)測(cè)的F/B增益。圖14是曲線圖，示出了對(duì)于具有0.5波長(zhǎng)寬度的帶夾的反射天線的測(cè)量的共極化輻射模式。圖15是曲線圖，示出了對(duì)于具有0. 5波長(zhǎng)寬度的帶夾的反射天線的測(cè)量的交叉極化輻射模式。圖16曲線圖，示出了對(duì)于具有I. 2波長(zhǎng)寬度的帶夾的反射天線的測(cè)量的共極化輻射模式。圖17是曲線圖，示出了對(duì)于具有I. 2波長(zhǎng)寬度的帶夾的反射天線的測(cè)量的交叉極
圖18是第三示意性天線罩與反射盤(pán)帶夾互連的放大剖切側(cè)視圖，其包括具有徑向向外的彎頭的加寬環(huán)。圖19是曲線圖，示出了將預(yù)測(cè)的F/B增益針對(duì)構(gòu)造有0與60度之間的徑向向外的彎頭的加寬環(huán)的帶夾進(jìn)行對(duì)比
具體實(shí)施例方式如圖2和3所示，帶夾I大體上操作成將天線罩3保持在反射盤(pán)7的開(kāi)口遠(yuǎn)端5上，同時(shí)形成了保護(hù)反射天線13的反射盤(pán)7、副反射器9和/或饋送器11免受環(huán)境污物影響的環(huán)境密封。在第一示意性實(shí)施例中，最佳如圖4所示，帶夾I設(shè)有向內(nèi)朝向的遠(yuǎn)端唇15和近端唇17。近端唇17的折回(turnback)區(qū)域19的尺寸設(shè)置成接合反射盤(pán)7的信號(hào)區(qū)域23的外表面21。折回區(qū)域19可以例如實(shí)施為在近端唇17的內(nèi)端25之前的向外彎曲部。隨著帶夾I在屏蔽器3和反射盤(pán)7互連過(guò)程中被上緊，帶夾I的直徑逐漸地減小，驅(qū)動(dòng)折回區(qū)域19抵靠著拋物面反射器7的信號(hào)區(qū)域23的凸形外表面21，形成均勻的周向干涉配合。隨著帶夾I進(jìn)一步被上緊，折回區(qū)域19沿著反射盤(pán)7的信號(hào)區(qū)域23的外表面21逐漸地向內(nèi)朝向反射盤(pán)近端27傾斜。因此，帶夾I的遠(yuǎn)端唇15也朝向反射盤(pán)近端27移動(dòng)，同時(shí)牢固地夾持天線罩3抵靠著反射盤(pán)7的遠(yuǎn)端5。因?yàn)檎刍貐^(qū)域19與反射盤(pán)7的外表面21之間的干涉配合是周向一致的，所以減少這些表面之間的任何RF泄漏。 盡管可以將延長(zhǎng)的凸緣應(yīng)用至反射盤(pán)7和/或天線罩3，但是這些延長(zhǎng)的凸緣將增加反射天線I的總體尺寸，這能夠負(fù)面地影響風(fēng)載荷、材料要求、存貨和運(yùn)輸包裝。因此，可以應(yīng)用具有減小的尺寸的且大小設(shè)置成提供牢固機(jī)械互連的凸緣。天線罩3可以設(shè)有比反射盤(pán)7更大的直徑，天線罩3的環(huán)唇29與反射盤(pán)7的遠(yuǎn)端5的外徑周邊配合，同時(shí)將天線罩3與反射盤(pán)7共軸線地鍵合，并且提供了使得帶夾I與反射盤(pán)7的信號(hào)區(qū)域23隔開(kāi)的表面區(qū)域。各凸緣的大小以及同樣帶夾I的大小可以設(shè)置成，帶夾I的遠(yuǎn)端唇15與反射孔徑H (所述反射孔徑被限定為由副反射器9所分配的信號(hào)能量的反射盤(pán)7表面的最大直徑)平齊地或稍微向內(nèi)地延伸，以形成帶夾內(nèi)徑D。為了在帶夾I遠(yuǎn)端唇15上最小化衍射和/或散射信號(hào)分量，帶夾內(nèi)徑D的大小可以針對(duì)反射孔徑H被設(shè)置，導(dǎo)致了如圖5所示的明顯F/B增益。對(duì)于具有最小總直徑的反射天線13中的減小的F/B而言，可以采用0. 97至I. 0的D/H 比。再次參見(jiàn)圖4，帶夾I的影響F/B的另一個(gè)因素是是帶夾I的寬度“A”，該寬度確定了用作為衍射/散射表面的帶夾I外角部31之間的距離。如圖6所示，在寬度“A”是在操作頻率的0. 8與I. 5倍波長(zhǎng)之間時(shí)，歸一的F/B得到提高，而在該操作頻率中可以操作成產(chǎn)生沿帶夾I外周行進(jìn)的表面流的相互干涉和/或散射干涉。如圖7和8所示，0. 6米反射天線結(jié)構(gòu)中所測(cè)量的F/B性能對(duì)于共極化和交叉極化響應(yīng)而言針對(duì)傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)帶夾I和“新的”目前公開(kāi)的帶夾I結(jié)構(gòu)而言得到顯著提高。圖9和10示出了采用圖4的帶夾I結(jié)構(gòu)(在其中，寬度“A”等于I. I倍波長(zhǎng))在大于71dB的調(diào)整包絡(luò)線內(nèi)的26GHz帶寬中的共極化與交叉極化輻射模式的測(cè)量的后瓣大小。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，為了在某些操作頻率起作用而不用在天線罩和/或反射盤(pán)周邊中采用附加的結(jié)構(gòu)，寬度“A”的最佳范圍可以是不同的。例如，在第二實(shí)施例中，如圖11所示，通過(guò)在帶夾內(nèi)從所期望的長(zhǎng)度的寬度“A”朝向反射盤(pán)7向回實(shí)施折疊部33，寬度“A”可以增加。圖示的實(shí)施例出于演示的目的針對(duì)延長(zhǎng)寬度“A”做了簡(jiǎn)化，但是類(lèi)似地可以實(shí)施有折疊部33以及進(jìn)一步向內(nèi)延伸的近端唇17并且包括折回區(qū)域19，該折回區(qū)域接觸反射盤(pán)I的信號(hào)區(qū)域23的外表面21。
在第三實(shí)施例中，例如圖12所示，寬度“A”的延長(zhǎng)可以通過(guò)以下方式成本高效地實(shí)現(xiàn)，即將金屬和/或金屬涂覆材料制成的附加的加寬環(huán)35附著至帶夾I外徑。加寬環(huán)35可以實(shí)施具有任何期望的寬度，通過(guò)點(diǎn)焊或者通過(guò)諸如螺釘、鉚釘?shù)鹊木o固件被成本高效地牢固連接。圖13示出了加寬環(huán)35寬度“A”在0. 5與I. 2倍波長(zhǎng)之間的18GHz帶寬RF建模軟件對(duì)F/B改進(jìn)的預(yù)測(cè)。圖14和15示出了具有加寬環(huán)35 (其具有寬度“A”=0. 5倍波長(zhǎng))的圖12的帶夾I的測(cè)量的共極化和交叉極化F/B性能。請(qǐng)注意，性能在整個(gè)范圍內(nèi)滿(mǎn)足調(diào)整包絡(luò)線，但是沒(méi)有余量。然而，如圖16和17所示，具有加寬環(huán)35 (其具有寬度“A”=0.5倍波長(zhǎng))的圖12的帶夾I的測(cè)量的共極化和交叉極化F/B性能顯著得到改進(jìn)并且良好地在整個(gè)范圍內(nèi)位于調(diào)整包絡(luò)線內(nèi)。在第四實(shí)施例中，加寬環(huán)35能夠以如圖18所示的斜角結(jié)構(gòu)被設(shè)置。如圖19所示，F(xiàn)/B改進(jìn)的RF建模軟件預(yù)測(cè)表明在所應(yīng)用的角度從零(平加寬環(huán)35橫截面)增加至六十度的衍射梯度時(shí)逐漸增加的改進(jìn)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚除了改進(jìn)反射天線13的電性能以外，所公開(kāi)的帶夾I還能夠?qū)崿F(xiàn)制造、運(yùn)輸、安裝和/或維護(hù)方面的顯著高效。因?yàn)閹AI使得天線罩3和反射盤(pán)7周邊幾何形狀簡(jiǎn)化，所以反射天線13可以具有改進(jìn)的材料和制造成本。因?yàn)閹AI被簡(jiǎn)單地和牢固地安設(shè)，所以安裝和維護(hù)與現(xiàn)有技術(shù)的反射天線13結(jié)構(gòu)(其具有復(fù)雜的周邊幾何形狀、精密的后瓣抑制環(huán)涂層、鍍層和/或RF吸收材料)相比可以被簡(jiǎn)化。因?yàn)閹AI可以是緊湊的并且靠近反射天線空間H實(shí)施，所以能夠減小反射天線13的總直徑，這能夠減小反射天線13的風(fēng)載荷特性和所需包裝尺寸。附圖標(biāo)記列表
I帶夾
I
5遠(yuǎn)端 ~反射盤(pán) ~~9副反射器
II輸送裝置13反射天線15遠(yuǎn)端唇17近端唇19折回區(qū)域
權(quán)利要求
1.一種用于將天線罩連接至反射盤(pán)的遠(yuǎn)端的帶夾，其包括 具有向內(nèi)突出的遠(yuǎn)端唇和向內(nèi)突出的近端唇的帶； 所述遠(yuǎn)端唇的內(nèi)徑尺寸設(shè)置成小于或等于所述反射盤(pán)的反射孔徑； 所述近端唇設(shè)有折回區(qū)域，所述折回區(qū)域的尺寸設(shè)置成以干涉配合方式接合所述反射盤(pán)的信號(hào)區(qū)域的外表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶夾，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶夾，其特征在于，加寬夾連接至所述帶夾的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶夾，其特征在于，所述加寬夾具有角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶夾，其特征在于，所述角度為60度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶夾，其特征在于，所述內(nèi)徑與所述反射孔徑之比等于O.97或I或者是在O. 97與I之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶夾，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度，并且所述近端唇包括朝向所述反射盤(pán)的折疊部。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶夾，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度；并且所述內(nèi)徑與所述反射孔徑之比等于O. 97或I或者是在O. 97與I之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶夾，其特征在于，所述折回區(qū)域是所述近端唇的外彎曲部，位于所述近端唇的內(nèi)端之前。
10.ー種反射天線，其包括 反射盤(pán)； 天線罩； 帶夾，其將所述天線罩連接至所述反射盤(pán)的遠(yuǎn)端； 所述帶夾設(shè)有向內(nèi)突出的遠(yuǎn)端唇和向內(nèi)突出的近端唇； 所述遠(yuǎn)端唇的內(nèi)徑尺寸設(shè)置成小于或等于所述反射盤(pán)的反射孔徑； 所述近端唇設(shè)有折回區(qū)域，所述折回區(qū)域的尺寸設(shè)置成以干涉配合方式接合所述反射盤(pán)的信號(hào)區(qū)域的外表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，所述內(nèi)徑與所述反射孔徑之比等于O. 97或I或者是在O. 97與I之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度，并且所述近端唇包括朝向所述反射盤(pán)的折疊部。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I.5波長(zhǎng)之間的寬度；并且所述內(nèi)徑與所述反射孔徑之比等于O. 97或I或者是在O. 97與I之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，所述折回區(qū)域是所述近端唇的外彎曲部，位于所述近端唇的內(nèi)端之前。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反射天線，其特征在于，加寬夾連接至所述帶夾的外徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的反射天線，其特征在于，所述加寬夾具有角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的反射天線，其特征在于，所述角度為60度。
19.一種減小具有反射盤(pán)和天線罩的反射天線的前后比的方法，包括以下步驟 形成具有向內(nèi)突出的遠(yuǎn)端唇和向內(nèi)突出的近端唇的帶夾； 所述遠(yuǎn)端唇的內(nèi)徑尺寸設(shè)置成小于或等于所述反射盤(pán)的反射孔徑； 所述近端唇設(shè)有折回區(qū)域，所述折回區(qū)域的尺寸設(shè)置成以干涉配合方式接合所述反射盤(pán)的信號(hào)區(qū)域的外表面；并且 利用所述帶夾將所述天線罩連接至所述反射盤(pán)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述帶夾具有操作頻率的O.8與I. 5波長(zhǎng)之間的寬度。
全文摘要
一種用于將天線罩連接至反射盤(pán)的遠(yuǎn)端以改進(jìn)反射天線的前后比的帶夾，所述帶夾設(shè)有向內(nèi)突出的遠(yuǎn)端唇和向內(nèi)突出的近端唇。所述遠(yuǎn)端唇的內(nèi)徑尺寸設(shè)置成小于或等于所述反射盤(pán)的反射孔徑。所述近端唇設(shè)有折回區(qū)域，所述折回區(qū)域的尺寸設(shè)置成以干涉配合方式接合所述反射盤(pán)的信號(hào)區(qū)域的外表面。所述帶夾的寬度大小可以被設(shè)置為例如操作頻率的0.8與1.5波長(zhǎng)之間。
文檔編號(hào)H01Q1/42GK102714343SQ201080056187
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者B·休斯, C·希爾斯, M·萊夫瑞, T·唐納森 申請(qǐng)人:安德魯有限責(zé)任公司