[发明专利]具有非对称辐射图案的双极化喇叭天线

说明书

提供了一种具有非对称辐射图案的喇叭型电磁双极化天线。更具体地，方位角平面中的辐射图案将具有较宽的波束宽度，而仰角平面中的辐射图案将具有较窄的波束宽度，并且针对水平极化和垂直极化的辐射图案基本等同。

本申请为于2021年1月22日提交、申请号为201980049201.1、发明名称为“具有非对称辐射图案的双极化喇叭天线”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2019年10月9日，国际申请号为PCT/IB2019/001098，优先权日为2018年10月9日。

技术领域

本公开内容总体上涉及电磁天线。更具体地，本公开内容涉及具有非对称或椭圆形辐射图案的喇叭型电磁天线。更具体地，方位角平面中的辐射图案与仰角平面中的辐射图案相比具有较宽的波束宽度，反之亦然，仰角平面中的辐射图案与方位角平面中的辐射图案相比具有较宽的波束宽度。

背景技术

无线通信网络通常包括“主”节点，“主”节点被称为接入点或基站或EnodeB(即，不同的无线技术使用不同的术语)，其中“主”节点正为被称为客户端站/终端或CPE(用户驻地设备)(也取决于特定技术)的多个“侧”节点服务。每个节点包括连接至合适天线的发射器。要求“主”节点天线具有特定的辐射图案，以用信号覆盖特定的地理区域。在地面网络的情况下，主节点天线被称为扇区天线，由于主节点天线在方位角平面中创建了作为围绕节点的圆形区域的一部分的角扇区。

通常需要扇区天线具有有特定波束宽度的角覆盖范围，但是在仰角平面中，波束应当窄很多。

近来，喇叭天线作为用于同时发送/接收两个正交极化信号的具有对称的圆形波束截面和双极化(水平和垂直)天线系统的扇区天线已经变得越来越流行。喇叭天线的主要好处是大幅减少或事实上消除了它们的辐射图案中的旁瓣，从而在降低密集部署时的干扰方面确保了优异的现场性能。

对于双线性极化(即，水平和垂直)喇叭天线，针对两个极化，实现具有等同形状的非对称辐射是一项困难的任务。为了在扇区覆盖范围内的每个点处提供相同的天线性能或无线网络的相同性能，在双线性(水平和垂直)极化天线中具有相同的波束形状是必要的。

Urata H Et Al:“Multiple-Step Rectangular Horn with Two OrthogonalSectoral Tapers for Elliptical Beam”,IEICE Transactions on Electronics,Institute ofElectronics,Tokyo,JP,vol.E90C,no.1,1February 2007(2007-02-01),pages 217-223.XP001505146,ISSN:0916-8524,DOI:10.1093/IETELE/E90-C.2.217，涉及一种用于获得双极化椭圆形波束的具有两个正交多步锥形区段的矩形喇叭。所述区段中的一个在以正方形波导馈源开始的两个侧壁上具有阶梯式扇形锥形配置，并且然后另一个是在朝向矩形孔的顶壁和底壁上的锥形区段。

S.Sanchez-Sevilleja Et Al:“Compact waveguide broadband dual-polarizedhorn array with a novel orthomode transducer in Ku-band for high-power SARsystems”，《Journal ofElectromagnetic Waves and Applications,vol.28,no.4,9January 2014(2014-01-09),pages 442-458,XP055672013,NL ISSN:0920-5071,DOI:10.1080/09205071.2013.872056，涉及一种基于波导的紧凑的宽带以及双极化Ku带合成孔径雷达天线，其在极化与高输入功率水平之间具有高水平隔离，所述孔径雷达天线为小型平台和无人驾驶飞行器(UAV)设计。天线设计由阵列配置的8个双极化喇叭天线组成。