[发明专利]用于在天线中的波导和辐射元件之间传输射频信号的装置、系统和方法

说明书

一种射频耦合结构包括：(1)衬底，该衬底形成波导的顶侧；(2)第一导电层，该第一导电层设置在衬底的底侧上；(3)第二导电层，该第二导电层包括在衬底内；(4)过孔，该过孔通信地耦接到第一导电层，并且朝向衬底的顶侧延伸穿过第二导电层中的开口；和/或(5)环形槽，该环形槽在第一导电层中围绕过孔形成。还公开了各种其它装置、系统和方法。

优先权

本申请要求于2020年9月3日提交的、第63/074,339号美国临时申请的权益。

技术领域

本公开总体上涉及用于在天线中的波导和辐射元件之间传输射频(RadioFrequency，RF)信号的装置、系统和方法。如下面将更详细地解释的，这些装置、系统和方法可以提供许多特征和益处。

背景技术

波导馈电RF天线设计的一个重要方面通常是RF耦合结构，该RF耦合结构由波导中传播的RF信号驱动。这种RF耦合结构可以通过相应的辐射元件发射RF能量，以作为来自天线的发送信号。在至少一些示例中，辐射元件和耦合结构的相同或类似组合也可以用于接收RF信号和/或将该信号传输到波导，以进行放大、下变频和其它信号处理。

在机械可转向天线(mechanically steerable antenna，MSA)中，耦合结构的发展可能变得更加关键。在一些示例中，MSA可以包括和/或实现为位于天线的孔径内的耦合结构阵列和相应的辐射元件。在这样的示例中，耦合结构阵列和相应的辐射元件可以共同辐射，以沿着由天线的各部分的取向定义的特定天线视轴(boresight)发送RF信号，如下面更全面描述的。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了一种射频耦合结构，该射频耦合结构包括：衬底，该衬底形成波导的顶侧；第一导电层，该第一导电层设置在衬底的底侧上；第二导电层，该第二导电层包括在衬底内；过孔，该过孔通信地耦接到第一导电层，并且朝向衬底的顶侧延伸穿过第二导电层中的开口；以及环形槽，该环形槽在第一导电层中围绕过孔形成。

该射频耦合结构还可以包括多个腔体过孔，该多个腔体过孔通信地耦接在第一导电层与第二导电层之间。

该多个腔体过孔可以在衬底内围绕环形槽和过孔辐射状地布置。

该衬底的顶侧可以耦接到辐射元件，该辐射元件被配置为根据穿过波导的射频信号辐射能量。

该环形槽可以向波导暴露衬底。

该环形槽可以包括在第一导电层中完全包围过孔的整个环形槽。

该环形槽可以在第一导电层中包围过孔的大部分。该环形槽可以包括断口，来自第一导电层的导电材料保留在该断口中。

该射频耦合结构还可以包括附加环形槽，该附加环形槽在第一导电层中围绕过孔和环形槽形成。附加环形槽可以向波导暴露衬底。

该附加环形槽可以在第一导电层中包围过孔的大部分。该附加环形槽可以包围环形槽的大部分。该附加环形槽可以包括附加断口，来自第一导电层的导电材料保留在该附加断口中。

该环形槽可以被定向为使得断口相对于过孔面向特定方向。该附加环形槽可以被定向为使得附加断口相对于过孔面向该特定方向。

该环形槽可以被定向为使得断口相对于过孔面向特定方向。该附加环形槽可以被定向为使得附加断口相对于过孔面向附加方向。该附加方向可以大体上与特定方向相反。