ДВУХДИАПАЗОННЫЙ ОБЛУЧАТЕЛЬ, АНТЕННОЕ УСТРОЙСТВО И УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2025 года по МПК H01Q5/47 H01P5/103 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящая заявка относится к области технологий связи, в частности к двухдиапазонному облучателю, антенному устройству и устройству беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В качестве технического средства эффективного повышения пропускной способности сети двухдиапазонная антенна передает высокочастотный сигнал и низкочастотный сигнал по одному и тому же каналу и сочетает в себе большую пропускную способность высокочастотного диапазона и большое расстояние низкочастотного диапазона. Таким образом, двухдиапазонная антенна обеспечивает большую пропускную способность и улучшает механизм защиты качества обслуживания (quality of service, QoS). Высокочастотный сигнал, например сигнал E-диапазона, имеющий широкую полосу пропускания канала, имеет такие особенности, как большие пространственные потери, большое затухание при дожде и узкий луч. В результате высокочастотный сигнал имеет плохую устойчивость к тряске, а расстояние передачи и стабильность высокочастотного сигнала ограничены. Следовательно, рабочие характеристики двухдиапазонной антенны ограничены.

[0003] Двухдиапазонный облучатель является основным компонентом двухдиапазонной антенны. Структура двухдиапазонного облучателя во многом определяет рабочие характеристики двухдиапазонной антенны. В настоящее время двухдиапазонная антенна использует двухдиапазонный коаксиальный облучатель для реализации двухдиапазонной работы. Внешний проводник представляет собой коаксиальный рупор, работающий в диапазоне низких частот, а внутренний проводник представляет собой диэлектрический стержень, работающий в диапазоне высоких частот. Хотя интеграция двухдиапазонного коаксиального облучателя может быть реализована, двухдиапазонная антенна имеет небольшую ширину луча в высокочастотном диапазоне и имеет плохую устойчивость к тряске. Кроме того, угол максимального усиления двухдиапазонной антенны отклоняется от направления прибытия, что легко приводит к ухудшению характеристик или даже прерыванию высокочастотной линии связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Варианты осуществления настоящей заявки обеспечивают двухдиапазонный облучатель, антенное устройство и устройство беспроводной связи для улучшения устойчивости двухдиапазонной антенны к тряске.

[0005] Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящей заявки обеспечивается двухдиапазонный облучатель. Двухдиапазонный облучатель может использоваться в антенном устройстве, и антенное устройство выполнено с возможностью приема луча. Двухдиапазонный облучатель включает в себя служебный волновод и множество волноводов сравнения амплитуд, расположенных вне служебного волновода. Служебный волновод включает в себя внешний волновод и внутренний волновод, вложенные во внешний волновод, внутренний волновод является коаксиальными с внешним волноводом, а множество волноводов сравнения амплитуд включают в себя первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд, которые расположены симметрично относительно оси внешнего волновода. Первый конец внутреннего волновода, первый конец внешнего волновода и первые концы множества волноводов сравнения амплитуд соответственно выполнены с возможностью приема первого сигнала, второго сигнала и третьего сигнала в луче, вторые концы множество волноводов сравнения амплитуд выполнены с возможностью подключения к модулю самоотслеживания, а модуль самоотслеживания выполнен с возможностью регулировки направления максимального усиления антенны.

[0006] Поскольку внешний волновод и внутренний волновод являются коаксиальными, направление максимального усиления, соответствующее первому сигналу, согласуется с направлением максимального усиления, соответствующим второму сигналу. Кроме того, поскольку главный луч в диаграмме направленности обычно симметричен относительно направления луча, а первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд расположены симметрично относительно оси внешнего волновода, когда антенное устройство ориентировано при направлении максимального усиления сигналов, принимаемых первым волноводом сравнения амплитуд и вторым волноводом сравнения амплитуд, являются одинаковыми. В качестве примера используется антенна с двойным отражателем. Когда луч смещен в сторону первого волновода сравнения амплитуд, усиление первого подсигнала, принимаемого первым волноводом сравнения амплитуд, меньше, чем усиление второго подсигнала, принимаемого вторым волноводом сравнения амплитуд. Когда луч смещен в сторону второго волновода сравнения амплитуд, усиление второго подсигнала меньше, чем усиление первого подсигнала. Следовательно, первый подсигнал и второй подсигнал могут использоваться для определения разницы между текущим направлением максимального усиления антенного устройства и направлениями максимального усиления, соответствующими первому сигналу и второму сигналу. Таким образом, модуль самоотслеживания может регулировать направление максимального усиления антенного устройства на основе первого подсигнала и второго подсигнала, чтобы увеличить усиления первого сигнала и второго сигнала. Это помогает улучшить характеристики приема антенного устройства и улучшить характеристики защиты от тряски антенного устройства. Когда луч несет информацию о связи, обеспечивается производительность восходящей линии связи.

[0007] Кроме того, служебные сигналы обеспечиваются путем приема сигналов в луче через служебный волновод, а сигналы отслеживания обеспечиваются путем приема сигналов в луче через множество волноводов сравнения амплитуд, отличных от служебного волновода. Следовательно, второй конец внутреннего волновода или второй конец внешнего волновода не обязательно должен быть подключен к фидерной сети, используемой для выделения синфазного сигнала и сигнала дифференциального режима из соответствующих принятых сигналов. Это помогает снизить сложность процесса и, следовательно, снизить сложность и затраты на обработку.

[0008] Необязательно, двухдиапазонный облучатель дополнительно включает в себя столбчатую конструкцию, внешний волновод, внутренний волновод, при этом множество волноводов сравнения амплитуд по отдельности пронизывают два конца столбчатой конструкции, а первый конец внешнего волновода, первый конец внутренний волновод и первый конец каждого волновода сравнения амплитуд обращены к первому концу столбчатой конструкции. Служебный волновод и множество волноводов сравнения амплитуд обрабатываются пронизывающим через два конца столбчатой конструкции. Это помогает снизить сложность процесса и обеспечить стабильное взаимное расположение волноводов.

[0009] Необязательно, множество волноводов сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода. Это помогает уменьшить влияние волновода сравнения амплитуд на производительность приема/передачи сигнала служебного волновода.

[0010] Необязательно, окружная конструкция, симметричная относительно оси, расположена на первом конце столбчатой конструкции, и окружная конструкция охватывает первый конец внешнего волновода, первый конец внутреннего волновода и первые концы множества волноводов сравнения амплитуд внутри окружной конструкции. Таким образом, эквивалентный размер луча сигнала, принимаемого внешним волноводом, эквивалентен апертуре окружной конструкции. Поскольку апертура окружной конструкции больше, чем апертура внешнего волновода, эквивалентный размер луча сигнала, принимаемого/отправляемого внешним волноводом, увеличивается, усиление облучателя на низкой частоте улучшается, и общая производительность антенны на низкой частоте улучшается. Кроме того, это помогает уменьшить апертуру внешнего волновода и уменьшить расстояние между первым волноводом сравнения амплитуд и вторым волноводом сравнения амплитуд, так что первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд принимают сигналы главного лепестка в луче, Обеспечивается правильная логика отслеживания, а точность самоотслеживания повышается.

[0011] Необязательно, окружная конструкция имеет форму полой колонны или форму рупора.

[0012] Необязательно, первый конец столбчатой конструкции дополнительно снабжен кольцевой канавкой, симметричной относительно оси, при этом кольцевая канавка расположена между окружной конструкцией и внешним волноводом. Кольцевая канавка помогает улучшить эквивалентность низкочастотного луча, иными словами, позволяет ширине луча в вертикальной плоскости быть близкой к ширине луча в азимутальной плоскости.

[0013] Необязательно, двухдиапазонный облучатель дополнительно включает в себя переключающую схему, вторые концы множества волноводов сравнения амплитуд подключены к модулю самоотслеживания через переключающую схему, при этом переключающая схема выполнена с возможностью ввода сигналов, передаваемых во множестве волноводы сравнения амплитуд к модулю самоотслеживания один за другим. Таким образом, количество входных портов, необходимых для модуля самоотслеживания, уменьшается, количество радиочастотных блоков, таких как малошумящий усилитель (сокращенно LNA), расположенных в соответствии с входным портом, уменьшается, а также снижается сложность схемы модуля самоотслеживания.

[0014] Необязательно, расстояния между первыми концами множества волноводов сравнения амплитуд и осью меньше расстояний между вторыми концами множества волноводов сравнения амплитуд и осью. Это помогает уменьшить расстояния боковой дефокусировки множества волноводов сравнения амплитуд, так что множество волноводов сравнения амплитуд принимают сигналы главного лепестка в луче, обеспечивается правильная логика отслеживания и повышается точность самоотслеживания.

[0015] Необязательно, множество волноводов сравнения амплитуд дополнительно включают в себя третий волновод сравнения амплитуд и четвертый волновод сравнения амплитуд, которые расположены симметрично относительно оси внешнего волновода. Таким образом, множество волноводов сравнения амплитуд помогают предоставлять информацию об отклонении угла места и информацию об отклонении угла азимута для модуля самоотслеживания для реализации двумерного выравнивания. Необязательно, линия соединения между третьим волноводом сравнения амплитуд и четвертым волноводом сравнения амплитуд перпендикулярна линии соединения между первым волноводом сравнения амплитуд и вторым волноводом сравнения амплитуд.

[0016] Необязательно, двухдиапазонный облучатель дополнительно включает в себя первый ортомодовый поляризационный сепаратор OMT, а внешний волновод выполнен с возможностью подключения к первой радиочастотной схеме через первый OMT. Это помогает реализовать двойную поляризацию низкочастотного сигнала.

[0017] Необязательно, двухдиапазонный облучатель дополнительно включает в себя второй ортомодовый поляризационный сепаратор OMT, а внутренний волновод выполнен с возможностью подключения ко второй радиочастотной схеме через второй OMT. Это помогает реализовать двойную поляризацию высокочастотного сигнала.

[0018] Необязательно, согласующая среда дополнительно расположена между внешним волноводом и внутренним волноводом, и согласующая среда используется для уменьшения коэффициента стоячей волны низкочастотного напряжения.

[0019] Согласно второму аспекту вариант осуществления настоящей заявки предоставляет антенное устройство. Антенное устройство может включать в себя отражатель и двухдиапазонный облучатель, описанный в любой возможной реализации первого аспекта.

[0020] Согласно третьему аспекту вариант осуществления настоящей заявки предоставляет устройство беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя антенное устройство, и антенное устройство может включать в себя двухдиапазонный облучатель, описанный в любой возможной реализации первого аспекта.

Краткое описание чертежей

[0021] Фиг. 1 показывает пример возможной структуры антенной системы;

[0022] Фиг. 2 показывает пример возможной структуры устройства беспроводной связи согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0023] Фиг. 3-1 и фиг. 3-2 отдельно показывают примеры возможных структур двухдиапазонного облучателя согласно вариантам осуществления настоящей заявки;

[0024] Фиг. 4 показывает пример возможной структуры окружной конструкции 4-1 и кольцевой канавки 4-2 в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0025] Фиг. 5 показывает пример возможной структуры преобразователя 5 в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0026] Фиг. 6 показывает пример другой возможной структуры двухдиапазонного облучателя согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0027] Фиг. 7-1 и фиг. 7-2 показан пример возможной структуры переключающей схемы 7 в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0028] Фиг. 8 показывает пример возможной структуры первого передающего плеча 8-1 и второго передающего плеча 8-2 в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0029] Фиг. 9-1 показывает пример возможной структуры первого OMT в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0030] Фиг. 9-2 показывает пример возможной структуры второго OMT в двухдиапазонном облучателе согласно варианту осуществления настоящей заявки;

[0031] Фиг. 10-1 и фиг. 10-2 отдельно показаны примеры возможных структур согласующей среды 101 в двухдиапазонном облучателе согласно вариантам осуществления настоящей заявки; и

[0032] Фиг. 11 на фиг. 14 отдельно показаны примеры диаграмм направленности антенного устройства согласно вариантам осуществления настоящей заявки.

Описание вариантов осуществления

[0033] Варианты осуществления настоящей заявки предусматривают облучатель и устройство, включающее в себя облучатель. Сначала система, к которой применимы варианты осуществления настоящей заявки, описывается со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0034] Варианты осуществления настоящей заявки могут быть применены к системе беспроводной связи, показанной на фиг. 1. Со ссылкой на Фиг. 1, система беспроводной связи может включать в себя антенное устройство и одноранговое антенное устройство, при этом антенное устройство и одноранговое антенное устройство расположены отдельно на опорах. Одноранговое антенное устройство может передавать под управлением подключенной внутренней системы (не показано на фиг. 1) луч (обозначенный как луч 0), который несет информацию. В этом варианте осуществления настоящей заявки информация, переносимая в луче, называется служебной информацией. Антенное устройство может принимать луч 0, а затем отправлять принятые сигналы в подключенную внутреннюю систему для обработки, например, для получения посредством демодуляции служебной информации, переносимой в луче. Для луча 0 в этом варианте осуществления настоящей заявки антенное устройство, выполненное с возможностью приема луча, называется антенным устройством, а антенное устройство, выполненное с возможностью передачи луча, называется одноранговым антенным устройством. Необязательно, антенное устройство, показанное на фиг. 1, может быть дополнительно выполнен с возможностью передачи луча.

[0035] Необязательно, антенное устройство, показанное на фиг. 1 может быть двухдиапазонной антенной. Двухдиапазонная антенна передает высокочастотный сигнал и низкочастотный сигнал по одному и тому же каналу и сочетает в себе большую пропускную способность высокочастотного диапазона и большое расстояние низкочастотного диапазона. Таким образом, двухдиапазонная антенна обеспечивает большую пропускную способность и улучшает механизм защиты качества обслуживания (quality of service, QoS). Необязательно, антенное устройство, показанное на фиг. 1 может представлять собой двухдиапазонную микроволновую антенну, и высокочастотный сигнал в луче, принимаемом антенным устройством, например, сигнал Е-диапазона, имеющий широкую полосу пропускания канала, имеет такие особенности, как большие пространственные потери, большое затухание при дожде и узкий луч. В результате высокочастотный сигнал имеет плохую устойчивость к тряске, а расстояние передачи и стабильность высокочастотного сигнала ограничены. Следовательно, рабочие характеристики двухдиапазонной антенны ограничены. Еще обратимся к фиг. 1. Столб может отклоняться из-за таких факторов, как ветер и солнечный свет. В этом случае направление максимального усиления антенного устройства может не совпадать с лучом, передаваемым одноранговым антенным устройством, что приводит к ухудшению характеристик линии связи или даже к прерыванию связи и т.п.

[0036] Варианты осуществления настоящей заявки могут быть применены к устройству беспроводной связи, показанному на фиг. 2. Со ссылкой на Фиг. 2, устройство беспроводной связи может включать в себя антенное устройство, схему обработки сигналов и модуль самоотслеживания. Антенное устройство может включать в себя первичный отражатель, вторичный отражатель и двухдиапазонный облучатель. Необязательно, антенное устройство, показанное на фиг. 2 может соответствовать антенному устройству, показанному на фиг. 1, а схема обработки сигналов и модуль самоотслеживания могут соответствовать внутренней системе, упомянутой в варианте осуществления, соответствующем фиг. 1. Необязательно, схема обработки сигналов может включать в себя удаленный радиочастотный блок (remote RF unit, RRU) или модуль в составе RRU, а модуль самоотслеживания может включать в себя систему управления антенным устройством.

[0037] Устройство беспроводной связи может быть выполнено с возможностью приема луча (например, луча восходящей линии связи), и этот луч представляет собой, например, луч 0, показанный на фиг. 1. Первичный отражатель и вторичный отражатель могут быть выполнены с возможностью отражения принятого луча в двухдиапазонный облучатель. Двухдиапазонный облучатель выполнен с возможностью приема сигналов первой полосы частот и второй полосы частот в луче, где первая полоса частот выше, чем вторая полоса частот. Затем двухдиапазонный облучатель вводит сигналы в схему обработки сигналов, так что схема обработки сигналов получает посредством демодуляции служебную информацию, отдельно переносимую в сигнале первой полосы частот и сигнале второй полосы частот. Кроме того, двухдиапазонный облучатель подает сигналы в модуль самоотслеживания, так что модуль самоотслеживания управляет углом максимального усиления антенного устройства, которое должно быть совмещено с направлением луча восходящей линии связи. Для простоты описания в этом варианте осуществления настоящей заявки сигнал, вводимый посредством двухдиапазонного облучателя в схему обработки сигналов, называется служебным сигналом, а сигнал, вводимый посредством двухдиапазонного облучателя в модуль самоотслеживания, называется сигналом отслеживания.

[0038] Со ссылкой на Фиг. 2, необязательно, схема обработки сигналов может включать в себя первый модуль обработки сигналов и второй модуль обработки сигналов, которые отдельно выполнены с возможностью обработки служебных сигналов соответствующих диапазонов частот, например, выполнения обработки, такой как преобразование с понижением частоты, усиление и демодуляция на служебные сигналы соответствующих диапазонов частот. Модуль самоотслеживания выполнен с возможностью: приема сигнала отслеживания и регулировки угла максимального усиления антенного устройства (или это рассматривается как регулировка электрической точки прицеливания антенны) на основе сигнала отслеживания, так что угол максимального усиления антенного устройства совмещено с лучом.

[0039] На Фиг. 2 в качестве примера использовано антенное устройство обратной связи. Необязательно, антенное устройство может альтернативно представлять собой антенное устройство прямой связи. Необязательно, антенное устройство, предусмотренное в этом варианте осуществления настоящей заявки, может не включать в себя вторичный отражатель. Необязательно, антенное устройство может быть выполнено с возможностью приема луча и может быть дополнительно выполнено с возможностью передачи луча.

[0040] Устройство облучателя (сокращенно облучатель) является основным компонентом антенного устройства, и структура облучателя во многом определяет рабочие характеристики антенного устройства. Варианты осуществления настоящей заявки обеспечивают двухдиапазонный облучатель для увеличения пропускной способности антенны и дополнительно предоставляют информацию индикации для динамической регулировки направления луча и устранения отклонения полюса. Это помогает решить проблему выравнивания луча микроволновой антенны с большой апертурой. Необязательно, канал, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, может использоваться в антенном устройстве в устройстве беспроводной связи, и антенное устройство может быть выполнено с возможностью приема луча. Необязательно, антенное устройство может представлять собой, например, антенное устройство, показанное на фиг. 1 или фиг. 2, а лучом может быть, например, луч 0, показанный на фиг. 1. Альтернативно, необязательно, канал, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, может использоваться в антенном устройстве в другом беспроводном устройстве, например, используемом в антенном устройстве в радаре или спутниковой системе.

[0041] Ниже описаны возможные конструкции двухдиапазонного облучателя в вариантах осуществления настоящей заявки со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0042] Со ссылкой на Фиг. 3-1, двухдиапазонный облучатель, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, может включать в себя служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд. Служебный волновод 1 включает в себя внутренний волновод 11 и внешний волновод 12. Внутренний волновод 11 вложен во внешний волновод 12, при этом внутренний волновод 11 коаксиален внешнему волноводу 12. Множество волноводов 2 сравнения амплитуд включают в себя первый волновод 21 сравнения амплитуд и второй волновод 22 сравнения амплитуд, при этом первый волновод 21 сравнения амплитуд и второй волновод 22 сравнения амплитуд расположены симметрично относительно оси 20 внешнего волновода 12.

[0043] Внутренний волновод 11 может включать в себя два порта (или, для краткости, конца). Для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки порт внутреннего волновода 11, видимый на фиг. 3-1, называется первым концом внутреннего волновода 11 и портом внутреннего волновода 11, который невидим на фиг. 3-1, называется вторым концом внутреннего волновода 11. Внешний волновод 12 может включать в себя два порта. Подобно внутреннему волноводу 11, для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки порт внешнего волновода 12, видимый на фиг. 3-1, называется первым концом внешнего волновода 12 и портом внешнего волновода 12, который невидим на фиг. 3-1, называется вторым концом внешнего волновода 12. Каждый волновод в первом волноводе 21 сравнения амплитуд и втором волноводе 22 сравнения амплитуд может включать в себя два порта. Для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки порт, который имеется в каждом волноводе в первом волноводе 21 сравнения амплитуд и втором волноводе 22 сравнения амплитуд и который виден на фиг. 3-1, называется первым концом соответствующего волновода, а портом каждого волновода, который невидим на фиг. 3-1, упоминается как второй конец соответствующего волновода.

[0044] Необязательно, первый конец внутреннего волновода 11, первый конец внешнего волновода 12, первый конец первого волновода 21 сравнения амплитуд и первый конец второго волновода 22 сравнения амплитуд соответственно выполнены с возможностью приема первого сигнала, второго сигнала, первого подсигнала и второго подсигнала в луче. Второй конец первого волновода 21 сравнения амплитуд и второй конец второго волновода 22 сравнения амплитуд отдельно выполнены с возможностью подключения к модулю самоотслеживания. Модуль самоотслеживания выполнен с возможностью регулировки направления максимального усиления антенного устройства на основе первого подсигнала и второго подсигнала, чтобы увеличить усиление первого сигнала и/или второго сигнала.

[0045] Необязательно, второй конец внутреннего волновода 11 и второй конец внешнего волновода 12 могут быть выполнены с возможностью подключения к схеме обработки сигналов, показанной на фиг. 2. Например, второй конец внутреннего волновода 11 выполнен с возможностью подключения к первому модулю обработки сигналов, показанному на фиг. 2, а второй конец внешнего волновода 12 выполнен с возможностью подключения ко второму модулю обработки сигналов, показанному на фиг. 2. Поскольку апертура внешнего волновода 22 больше, чем апертура внутреннего волновода 21, полоса частот (называемая второй полосой частот), соответствующая второму сигналу, ниже, чем полоса частот (называемая первой полосой частот), соответствующая первому сигналу. Необязательно, первая полоса частот может быть полосой микроволновых частот E-диапазона, а вторая полоса частот может быть общей полосой частот (например, от 6 ГГц до 42 ГГц).

[0046] Поскольку внешний волновод и внутренний волновод являются коаксиальными, направление максимального усиления, соответствующее первому сигналу, согласуется с направлением максимального усиления, соответствующим второму сигналу. Кроме того, поскольку главный луч в диаграмме направленности обычно симметричен относительно направления луча (направление максимального усиления, соответствующее максимальному усилению), а первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд расположены симметрично относительно оси внешнего волновода, когда антенное устройство ориентировано в направлении максимального усиления, усиления сигналов, принимаемых первым волноводом сравнения амплитуд и вторым волноводом сравнения амплитуд, являются одинаковыми. В качестве примера используется антенна с двойным отражателем. Когда луч смещен в сторону первого волновода сравнения амплитуд, усиление первого подсигнала меньше усиления второго подсигнала. Когда луч смещен в сторону второго волновода сравнения амплитуд, усиление второго подсигнала меньше, чем усиление первого подсигнала. Следовательно, первый подсигнал и второй подсигнал могут использоваться для определения разницы между текущим направлением максимального усиления антенного устройства и направлениями максимального усиления, соответствующими первому сигналу и второму сигналу. Таким образом, модуль самоотслеживания может сравнивать амплитуды или мощность сигнала, входящего в первый волновод 21 сравнения амплитуд, и сигнала, вводимого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, чтобы регулировать направление максимального усиления антенного устройства для увеличения усиления первого сигнала и второго сигнала. Это помогает улучшить характеристики приема антенного устройства и улучшить характеристики защиты от тряски антенного устройства. Когда луч несет информацию о связи, обеспечивается производительность восходящей линии связи.

[0047] Кроме того, служебные сигналы обеспечиваются путем приема сигналов в луче через служебный волновод 1, а сигналы отслеживания обеспечиваются путем приема сигналов в луче через множество волноводов 2 сравнения амплитуд, отличных от служебного волновода 1. Следовательно, второй конец внутреннего волновода 11 или второй конец внешнего волновода 12 не обязательно должен быть подключен к фидерной сети, используемой для извлечения синфазного сигнала и сигнала дифференциального режима из соответствующих принятых сигналов. Это помогает снизить сложность процесса и, следовательно, снизить сложность и затраты на обработку.

[0048] Необязательно, множество волноводов 2 сравнения амплитуд в двухдиапазонном облучателе в настоящей заявке может включать в себя больше фидеров сравнения амплитуд, чем первый фидер 21 сравнения амплитуд и второй фидер сравнения амплитуд. Подобно первому фидеру 21 сравнения амплитуд, каждый фидер сравнения амплитуд в других фидерах сравнения амплитуд может включать в себя два порта. В вариантах осуществления настоящей заявки порт, который имеется в каждом фидере сравнения амплитуд в большем количестве фидеров сравнения амплитуд и который выполнен с возможностью приема сигнала в луче, называется первым концом соответствующего волновода, а порт, который Каждый фидер сравнения амплитуд, выполненный с возможностью подключения к модулю самоотслеживания, называется вторым концом соответствующего волновода. В вариантах осуществления настоящей заявки сигнал, вводимый вторым концом первого фидера 21 сравнения амплитуд, вторым концом второго фидера 22 сравнения амплитуд и вторым концом каждого из большего количества фидеров сравнения амплитуд в модуль самоотслеживания называется третьим сигналом. Модуль самоотслеживания может регулировать направление максимального усиления антенного устройства на основе третьего сигнала, чтобы увеличить усиление первого сигнала и/или второго сигнала. В этом случае третий сигнал включает в себя первый подсигнал и второй подсигнал.

[0049] Фиг. 3-2 показывает пример другой возможной структуры двухдиапазонного облучателя согласно настоящей заявке. Двухдиапазонный облучатель, показанный на фиг. 3-2, включает в себя служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд. Служебный волновод 1, показанный на фиг. 3-2 можно понять со ссылкой на служебный волновод 1, показанный на фиг. 3-1. Подробности здесь повторно не приводятся. В отличие от фиг. 3-1, в дополнение к первому фидеру 21 сравнения амплитуд и второму фидеру 22 сравнения амплитуд, множество фидеров 2 сравнения амплитуд, показанных на фиг. 3-2, может дополнительно включать в себя третий фидер 23 сравнения амплитуд и четвертый фидер 24 сравнения амплитуд. Подобно первому фидеру 21 сравнения амплитуд, каждый фидер сравнения амплитуд в третьем фидере 23 сравнения амплитуд и четвертом фидере 24 сравнения амплитуд может включать в себя два порта. Для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки порт, который имеется в каждом фидере сравнения амплитуд в третьем фидере 23 сравнения амплитуд и четвертом фидере 24 сравнения амплитуд и который виден на фиг. 3-2, называется первым концом соответствующего волновода, а портом каждого фидера сравнения амплитуды является невидимый на фиг. 3-2, называется вторым концом соответствующего волновода. Первый конец третьего фидера 23 сравнения амплитуд и первый конец четвертого фидера 24 сравнения амплитуд могут быть соответственно выполнены с возможностью приема третьего субсигнала и четвертого субсигнала в луче. Второй конец третьего фидера 23 сравнения амплитуд и второй конец четвертого фидера 24 сравнения амплитуд могут быть соответственно выполнены с возможностью подключения к модулю самоотслеживания. Модуль самоотслеживания может быть выполнен с возможностью регулировки направления максимального усиления антенного устройства на основе первого подсигнала, второго подсигнала, третьего подсигнала и четвертого подсигнала, чтобы увеличить усиление первого сигнала и второго сигнала.

[0050] Поскольку третий волновод 23 сравнения амплитуд и четвертый волновод 24 сравнения амплитуд расположены симметрично относительно оси 20 внешнего волновода, когда антенное устройство ориентировано в направлении максимального усиления, коэффициенты усиления сигналов, принимаемых третьим волноводом сравнения амплитуд, и четвертым волноводом сравнения амплитуд одинаковы. Следовательно, модуль самоотслеживания может быть выполнен с возможностью регулировки направления максимального усиления антенного устройства на основе третьего подсигнала и четвертого подсигнала, чтобы увеличить усиления первого сигнала и второго сигнала.

[0051] Необязательно, линия соединения между первым волноводом 21 сравнения амплитуд и вторым волноводом 22 сравнения амплитуд перпендикулярна линии соединения между третьим волноводом 23 сравнения амплитуд и четвертым волноводом 24 сравнения амплитуд. Таким образом, модуль самоотслеживания может выполнять двумерную регулировку направления максимального усиления антенного устройства на основе первого подсигнала, второго подсигнала, третьего подсигнала и четвертого подсигнала. Например, модуль самоотслеживания может регулировать угол места антенного устройства на основе первого подсигнала и второго подсигнала и регулировать угол азимута антенного устройства на основе третьего подсигнала и четвертого подсигнала. Альтернативно, модуль самоотслеживания может регулировать угол азимута антенного устройства на основе первого подсигнала и второго подсигнала и регулировать угол места антенного устройства на основе третьего подсигнала и четвертого подсигнала.

[0052] В двухдиапазонном облучателе, показанном на фиг. 3-1 или фиг. 3-2, служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд последовательно вложены в столбчатую конструкцию 3 изнутри наружу, так что сборка упрощается, а затраты на обработку двухдиапазонного облучателя снижаются.

[0053] На Фиг. 3-1 и фиг. 3-2, в качестве примера используется тот факт, что внешний волновод 12 и внутренний волновод 11 являются круглыми волноводами. Необязательно, внешний волновод 12 может быть волноводом другой формы, например, может быть прямоугольным волноводом; и/или внутренний волновод 11 может быть волноводом другой формы, например, может быть прямоугольным волноводом.

[0054] На Фиг. 3-1 и фиг. 3-2, в качестве примера используется то, что множество волноводов 2 сравнения амплитуд являются прямоугольными волноводами. Необязательно, некоторые или все из множества волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть волноводами другой формы, например, могут быть круглыми волноводами.

[0055] Материал служебного волновода 1 и/или материал множества волноводов 2 сравнения амплитуд не ограничены/не ограничен в вариантах осуществления настоящей заявки. Необязательно, служебный волновод 1 альтернативно может быть металлическим фидером, и/или множество волноводов 2 сравнения амплитуды могут альтернативно быть металлическими фидерами.

[0056] На Фиг. 3-1 и фиг. 3-2, внешний волновод 12, внутренний волновод 11 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд по отдельности пронизывают два конца столбчатой конструкции 3. Для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки порт, который имеет столбчатую конструкцию 3 и который виден на фиг. 3-1 или фиг. 3-2, называется первым концом столбчатой конструкции 3, а порт, который принадлежит столбчатой конструкции 3 и невидим на фиг. 3-1 или фиг. 3-2, называется вторым концом столбчатой конструкции 3. Первый конец внешнего волновода 12, первый конец внутреннего волновода 11 и первый конец каждого из множества волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть обращены к одному и тому же концу столбчатой конструкции 3, например обращены к первому концу столбчатой конструкции 3.

[0057] Необязательно, полоса частот сигнала, принимаемого каждым из множества волноводов 2 сравнения амплитуд, может быть эквивалентна полосе частот второго сигнала, принимаемого внешним волноводом 12. Например, полоса частот любого подсигнала в третьем сигнале является второй полосой частот. Альтернативно, необязательно, полоса частот сигнала, принимаемого каждым из множества волноводов 2 сравнения амплитуд, может быть эквивалентна полосе частот первого сигнала, принимаемого внутренним волноводом 11. Например, полоса частот любого подсигнала в третьем сигнале является первой полосой частот. Альтернативно, необязательно, диапазоны частот сигналов, принимаемых некоторыми волноводами сравнения амплитуд во множестве волноводов 2 сравнения амплитуд, являются первым диапазоном частот, а диапазоны частот сигналов, принимаемых некоторыми волноводами сравнения амплитуд, являются вторым диапазоном частот.

[0058] На Фиг. 3-1 и фиг. 3-2, множество волноводов 2 сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода 12. Альтернативно, необязательно, множество волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть расположены между внутренней стенкой внешнего волновода 12 и внешней стенкой внутреннего волновода 11. Альтернативно, необязательно, во множестве волноводов 2 сравнения амплитуд некоторые волноводы сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода 12, а некоторые волноводы сравнения амплитуд расположены между внешним волноводом 12 и внутренним волноводом 11.

[0059] Чтобы позволить множеству волноводов 2 сравнения амплитуд принимать сигналы основных лепестков в луче и улучшить усиление первого сигнала и/или второго сигнала, в процессе обработки двухдиапазонного облучателя расстояние между волноводами сравнения амплитуды, расположенными на противоположных сторонах можно уменьшить настолько, насколько это возможно, а размер луча, соответствующий сигналам, принимаемым служебным волноводом 1, необходимо увеличить настолько, насколько это возможно. Волноводы сравнения амплитуд, расположенные на противоположных сторонах, могут представлять собой, например, первый фидер 21 сравнения амплитуд и второй фидер 22 сравнения амплитуд, показанные на фиг. 3-2, и/или третий фидер 23 сравнения амплитуд и четвертый фидер 24 сравнения амплитуд, показанные на фиг. 3-2.

[0060] Фиг. 4 показывает пример локальной структуры в другом варианте осуществления двухдиапазонного облучателя согласно настоящей заявке. Чтобы увеличить размер луча, соответствующий сигналам, принимаемым служебным волноводом 1, необязательно, со ссылкой на фиг. 4, окружная конструкция 4-1, симметричная относительно оси 20 внешнего волновода, может быть расположена на первом конце столбчатой конструкции 3, при этомы окружная конструкция 4-1 охватывает первый конец внешнего волновода 12, первый конец внутреннего волновода 11 и первый конец каждого из множества волноводов 2 сравнения амплитуд внутри окружной конструкции.

[0061] Окружная конструкция 4-1 выполнена с возможностью увеличения эквивалентного размера луча сигнала, принимаемого/отправляемого внешним волноводом, улучшения усиления облучателя на низкой частоте и улучшения общих характеристик антенны на низкой частоте. Таким образом, даже если апертура внешнего волновода уменьшена и расстояние между волноводами сравнения амплитуд, расположенными на противоположных сторонах во множестве волноводов 2 сравнения амплитуд, все равно помогает множеству волноводов 2 сравнения амплитуд принимать сигналы главного лепестка в луче обеспечивают правильную логику отслеживания и повышают точность самоотслеживания.

[0062] На Фиг. 4, в качестве примера используется окружная конструкция 4-1, имеющая форму полой колонны. Необязательно, окружная конструкция может иметь другую форму, например, может иметь форму рупора. На Фиг. 4 поперечное сечение окружной конструкции 4-1 в плоскости, перпендикулярной оси 20, представляет собой круг. Необязательно, поперечное сечение окружной конструкции 4-1 на плоскости альтернативно может иметь другую форму, например квадратную.

[0063] На Фиг. 4, в качестве примера используется то, что множество волноводов 2 сравнения амплитуд включает в себя четыре волновода сравнения амплитуд. Необязательно, множество волноводов сравнения амплитуд может включать в себя больше или меньше волноводов сравнения амплитуд, например, два волновода сравнения амплитуд, показанные на фиг. 3-1.

[0064] Необязательно, еще обращаясь к фиг. 4. Первый конец столбчатой конструкции 3 может быть дополнительно снабжен кольцевой канавкой 4-2, симметричной относительно оси 20, при этом кольцевая канавка 4-2 расположена между окружной конструкцией 4-1 и внешним волноводом 12. Кольцевая канавка 4-2 может использоваться для улучшения эквивалентности луча, например, для того, чтобы ширина луча второй полосы частот в вертикальной плоскости была близка к ширине луча в азимутальной плоскости.

[0065] Если множество волноводов 2 сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода 12, для уменьшения расстояния между волноводами сравнения амплитуд, расположенными на противоположных сторонах, и регулировки направления максимума луча, принимаемого множеством волноводов 2 сравнения амплитуд, так, чтобы оно было близким по отношению к центру служебного волновода 1, расстояние между каждым из множества волноводов 2 сравнения амплитуд и внешней стенкой внешнего волновода 12 должно быть уменьшено настолько, насколько это возможно. Однако, поскольку длины служебного волновода 1 и множества волноводов 2 сравнения амплитуд обычно велики, в процессе размещения служебного волновода 1 и множества волноводов 2 сравнения амплитуд в столбчатой конструкции 3 пронизывающим образом, сложность обработки возрастает при расположении множества волноводов 2 сравнения амплитуд близко к внешней стенке внешнего волновода 12. Необязательно, расстояние между первым концом любого волновода сравнения амплитуд во множестве волноводов 2 сравнения амплитуд и осью 20 меньше, чем расстояние между вторым концом соответствующего волновода сравнения амплитуд во множестве волноводов сравнения амплитуд и осью . Это помогает уменьшить расстояние между каждым из множества волноводов 2 сравнения амплитуд и внешней стенкой внешнего волновода. В качестве примера используется первый волновод 21 сравнения амплитуд. Расстояние между вторым концом первого волновода 21 сравнения амплитуд и осью 20 меньше, чем расстояние между первым концом первого волновода 21 сравнения амплитуд и осью 20. Таким образом, необходимо уменьшить только расстояние между первым концом первого волновода 21 сравнения амплитуд и осью 20, и это помогает снизить сложность процесса.

[0066] Необязательно, столбчатая конструкция 4 может включать в себя две столбчатые подконструкции, и множество волноводов 2 сравнения амплитуд и служебный волновод 1 последовательно пронизывают две столбчатые подконструкции. Например, множество волноводов 2 сравнения амплитуд включает в себя четыре волновода сравнения амплитуд. В одной столбчатой подконструкции (называемой первичной столбчатой конструкцией) в двух столбчатых подконструкциях любой из множества волноводов 2 сравнения амплитуд расположен параллельно оси 20, при этом расстояние между волноводом сравнения амплитуд и осью принято равным d1. Другая столбчатая подконструкция (называемая преобразователем) в двух столбчатых подконструкциях может быть показана, например, на фиг. 5. Со ссылкой на Фиг. 5, преобразователь 5 включает в себя переходное отверстие 51, соответствующее внешнему волноводу 12, и дополнительно включает в себя переходное отверстие 52, соответствующее множеству волноводов 2 сравнения амплитуд. Для простоты описания в вариантах осуществления настоящей заявки конец преобразователя 5 или любое сквозное отверстие в преобразователе 5, который виден на фиг. 5, называется первым концом соответствующей структуры, а конец, принадлежащий преобразователю 5 или любому переходному отверстию преобразователя 5 и который невидим на фиг. 5, называется вторым концом соответствующей структуры. Для любого из переходных отверстий 52 расстояние между первым концом переходного отверстия и осью 20 меньше, чем расстояние между вторым концом переходного отверстия и осью 20. Предполагается, что фиг. 5 показывает переходное отверстие 521 первого волновода 21 сравнения амплитуд, переходное отверстие 522 второго волновода 22 сравнения амплитуд и переходное отверстие 523 третьего волновода 23 сравнения амплитуд. В качестве примера используется переход 521. Предполагается, что расстояние между первым концом переходного отверстия 521 и осью 20 может быть равным d2, а расстояние между вторым концом переходного отверстия 521 и осью 20 равно d1, где d2 меньше d1. Второй конец первичной столбчатой конструкции выполнен с возможностью подключения к описанной выше внутренней системе, первый конец первичной столбчатой конструкции согласованным образом соединен со вторым концом преобразователя 5, служебный волновод 1 принимает первый сигнал и второй сигнал через первый конец переходного отверстия 51, а множество волноводов 2 сравнения амплитуд принимают третий сигнал через переходные отверстия 52. Поскольку d2 меньше, чем d1, расстояние между волноводами сравнения амплитуд, расположенными на противоположных сторонах, уменьшается, и сложность процесса снижается.

[0067] Необязательно, со ссылкой на фиг. 6, двухдиапазонный облучатель, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, может дополнительно включать в себя заднюю конструкцию 6, а служебный волновод 1 и/или множество волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть подключены к внутренней системе через заднюю конструкцию 6. Например, внутренний волновод 11 может быть подключен к первому модулю обработки сигналов через заднюю конструкцию 6, и/или внешний волновод 12 может быть подключен ко второму модулю обработки сигналов через заднюю конструкцию, и/или множество волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть соединены друг с другом через заднюю конструкцию 6.

[0068] Необязательно, со ссылкой на фиг. 7-1 и фиг. 7-2, переключающая схема 7 может быть расположена внутри задней конструкции 6. Второй конец каждого из множества волноводов 2 сравнения амплитуд может быть подключен к модулю самоотслеживания через переключающую схему 7. Переключающая схема 7 выполнена с возможностью ввода сигналов, передаваемых множеством волноводов 2 сравнения амплитуд, в модуль самоотслеживания один за другим. Таким образом, модуль самоотслеживания может принимать сигналы от множества волноводов 2 сравнения амплитуд только с одним портом, и это помогает снизить сложность схемы модуля самоотслеживания.

[0069] Фиг. 7-1 предназначена для описания переключающей схемы 7, подключенной к множеству волноводов 2 сравнения амплитуд. Поэтому детали служебного волновода 1 конкретно не показаны. Для конкретной структуры служебного волновода 1 на фиг. 7-1 относятся к любому из вышеизложенных вариантов осуществления.

[0070] Переключающая схема 7 может включать в себя множество каналов, соответствующих множеству волноводов 2 сравнения амплитуд, и множество каналов включаются или выключаются под управлением переключающего компонента. Например, множество волноводов 2 сравнения амплитуд включают в себя первый волновод 21 сравнения амплитуд, второй волновод 22 сравнения амплитуд, третий волновод 23 сравнения амплитуд и четвертый волновод 24 сравнения амплитуд. Еще обратимся к фиг. 7-1. Переключающая схема 7 включает в себя входной канал 71, входной канал 72, входной канал 73 и входной канал 74, дополнительно включает в себя выходной канал 75, выходной канал 76 и выходной канал 77 и может дополнительно включать в себя переключающий компонент. Переключающий компонент может включать в себя переключатель 78-1, переключатель 78-2 и переключатель 78-3. После входа во входной канал 71 через второй конец первого волновода 21 сравнения амплитуд первый подсигнал, принятый первым концом первого волновода 21 сравнения амплитуд, поступает в выходной канал 75 через переключатель 78-1, а затем поступает выходной канал 77 через переключатель 78-3. После поступления во входной канал 72 через второй конец второго волновода 21 сравнения амплитуд второй подсигнал, принятый первым концом второго волновода 22 сравнения амплитуд, поступает в выходной канал 76 через переключатель 78-2, а затем поступает выходной канал 77 через переключатель 78-3. По аналогии третий субсигнал, принятый третьим волноводом 23 сравнения амплитуд, поступает в выходной канал 77 последовательно через входной канал 73, переключатель 78-1, выходной канал 75 и переключатель 78-3, а четвертый субсигнал, принятый четвертым волноводом 24 сравнения амплитуд, поступает в выходной канал 77 последовательно через входной канал 74, переключатель 78-2, выходной канал 76 и переключатель 78-3. Выходной канал 77 выполнен с возможностью ввода принятых сигналов в модуль самоотслеживания. Реализация переключающего компонента не ограничена вариантами осуществления настоящей заявки. Необязательно, любой переключатель в переключающем компоненте может представлять собой ферритовый переключатель, переключатель радиочастотной микроэлектромеханической системы (micro-electro-mechanical system, MEMS) или тому подобное.

[0071] Обработка переключающей схемы 7 внутри задней конструкции 6 представляет собой просто реализацию процесса. В вариантах осуществления настоящей заявки переключающая схема 7 не ограничена размещением внутри задней конструкции 6, и форма задней конструкции 6 не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки.

[0072] Необязательно, множество передающих плеч может быть расположено внутри задней конструкции 6, и множество волноводов 2 сравнения амплитуды могут быть соединены с модулем самоотслеживания через соответствующее количество передающих плеч. Например, множество волноводов 2 сравнения амплитуд включают в себя первый волновод 21 сравнения амплитуд и второй волновод 22 сравнения амплитуд. Со ссылкой на Фиг. 8, задняя конструкция 6 может включать в себя первое передающее плечо 8-1 и второе передающее плечо 8-2. См. фиг. 8. Второй конец первого волновода 21 сравнения амплитуд может быть подключен к одному концу первого передающего плеча 8-1, а другой конец первого передающего плеча 8-1 выполнен с возможностью подключения к модулю самоотслеживания, для ввода сигнал в первом волноводе 21 сравнения амплитуд в модуль самоотслеживания. Еще обратимся к фиг. 8. Второй конец второго волновода 22 сравнения амплитуд может быть подключен к одному концу второго передающего плеча 8-2, а другой конец второго передающего плеча 8-2 выполнен с возможностью подключения к модулю самоотслеживания, для ввода сигнал во втором волноводе 22 сравнения амплитуд в модуль самоотслеживания.

[0073] Фиг. 8 предназначена для описания множества передающих плеч, соединенных с множеством волноводов 2 сравнения амплитуд. Поэтому детали служебного волновода 1 конкретно не показаны. Для конкретной структуры служебного волновода 1 на фиг. 8, относятся к любому из предшествующих вариантов осуществления.

[0074] Обработка множества передающих плеч внутри задней конструкции 6 является просто реализацией процесса. В вариантах осуществления настоящей заявки множество передающих плеч не ограничивается расположением внутри задней конструкции 6, и форма задней конструкции 6 не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки.

[0075] Фиг. 9-1 показывает пример локальной структуры в другом варианте осуществления двухдиапазонного облучателя согласно настоящей заявке. Необязательно, со ссылкой на фиг. 9-1, преобразователь ортомод (Ortho-Mode Transducer, OMT) 9-1 (называемый первым OMT), подключенный ко второму концу внешнего волновода 12, может быть расположен внутри задней конструкции 6, и внешний волновод 12 может быть подключен ко второму модулю обработки сигналов через OMT 9-1. Это помогает реализовать двойную поляризацию второй полосы частот (или называемой низкочастотным сигналом).

[0076] Обработка первого OMT внутри задней конструкции 6 представляет собой просто реализацию процесса. В вариантах осуществления настоящей заявки первый OMT не ограничен размещением внутри задней конструкции 6, и форма задней конструкции 6 не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки.

[0077] Фиг. 9-2 показывает пример локальной структуры в другом варианте осуществления двухдиапазонного облучателя согласно настоящей заявке. Необязательно, со ссылкой на фиг. 9-2, OMT 9-2 (называемый вторым OMT), подключенный ко второму концу внутреннего волновода 11, может быть расположен внутри задней конструкции 6, при этом внутренний волновод 11 может быть подключен к первому модулю обработки сигналов через OMT 9-2. Это помогает реализовать двойную поляризацию первой полосы частот (или называемой высокочастотным сигналом).

[0078] Обработка второго OMT внутри задней конструкции 6 представляет собой просто реализацию процесса. В вариантах осуществления настоящей заявки второй OMT не ограничен размещением внутри задней конструкции 6, а форма задней конструкции 6 не ограничена в вариантах осуществления настоящей заявки.

[0079] Необязательно, со ссылкой на фиг. 10-1 и фиг. 10-2, согласующая среда 101 может быть дополнительно расположена между внешним волноводом 12 и внутренним волноводом 11, при этом согласующая среда 101 используется для уменьшения коэффициента стоячей волны низкочастотного напряжения. Согласующая среда 101, показанная на фиг. 10-1 и фиг. 10-2 используется просто в качестве примера, а конкретная форма согласующей среды 101 не ограничена в настоящей заявке.

[0080] В вариантах осуществления настоящей заявки не ограничивается тем, что служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд вложены в цилиндрическую столбчатую конструкцию 3, показанную на фиг. 3-1 или фиг. 3-2. Необязательно, служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд могут быть вложены в столбчатую конструкцию другой формы. Альтернативно, служебный волновод 1 и множество волноводов 2 сравнения амплитуд могут не располагаться в столбчатой конструкции, но множество волноводов 2 сравнения амплитуды могут быть прикреплены к внешней поверхности внешнего волновода 12.

[0081] Следует отметить, что на фиг. 1 и фиг. 2, в качестве примера используется двухдиапазонный облучатель, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, в системе беспроводной связи. Двухдиапазонный облучатель, предусмотренный в вариантах осуществления настоящей заявки, альтернативно может применяться к системе, отличной от системы беспроводной связи, например, к спутниковой системе или радиолокационной системе.

[0082] Вариант осуществления настоящей заявки дополнительно обеспечивает антенное устройство. Антенное устройство может включать в себя двухдиапазонный облучатель, описанный в любом из предшествующих вариантов осуществления. Необязательно, антенное устройство может представлять собой, например, антенное устройство, показанное на фиг. 1 или фиг. 2. На Фиг. 2 в качестве примера использовано антенное устройство обратной связи. Необязательно, антенное устройство может альтернативно представлять собой антенное устройство прямой связи. Необязательно, антенное устройство, предусмотренное в этом варианте осуществления настоящей заявки, может не включать в себя вторичный отражатель. Необязательно, антенное устройство может быть выполнено с возможностью приема луча и может быть дополнительно выполнено с возможностью передачи луча.

[0083] Вариант осуществления настоящей заявки дополнительно предоставляет беспроводное устройство. Беспроводное устройство может включать в себя вышеупомянутое антенное устройство. Необязательно, беспроводное устройство может быть устройством беспроводной связи. Например, беспроводное устройство может представлять собой, например, устройство беспроводной связи, показанное на фиг. 2.

[0084] После того, как множество волноводов 2 сравнения амплитуды в двухдиапазонном облучателе, предусмотренном в вариантах осуществления настоящей заявки, подключены к модулю самоотслеживания, модуль самоотслеживания может регулироваться на основе сигналов, вводимых множеством волноводов 2 сравнения амплитуды, угол максимального усиления антенного устройства, в котором расположен двухдиапазонный облучатель, чтобы обеспечить возможность выравнивания угла максимального усиления антенного устройства с направлением луча восходящей линии связи и, следовательно, увеличения усиления первого сигнала и второго сигнала. Способ, которым модуль самоотслеживания регулирует антенное устройство, не ограничен в вариантах осуществления настоящей заявки. Необязательно, модуль самоотслеживания может регулировать угол максимального усиления антенного устройства путем регулировки вторичного отражателя антенного устройства.

[0085] Для проверки рабочих характеристик антенного устройства, предусмотренного в вариантах осуществления настоящей заявки, ниже описываются рабочие характеристики антенного устройства, изготовленного в соответствии с решениями в вариантах осуществления настоящей заявки. Внутренний волновод 11 и внешний волновод 12 антенного устройства соответственно обрабатываются для приема беспроводных сигналов 80 ГГц и 15 ГГц, при этом множество волноводов 2 сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода 12.

[0086] Фиг. 11 показывает диаграммы направленности сигналов частотой 15 ГГц, принимаемых внешним волноводом 12 антенного устройства. На Фиг. 11 горизонтальная координата представляет угол диаграммы направленности, а вертикальная координата представляет коэффициент усиления диаграммы направленности. Кривая 11-1 (отмечена черным треугольником на фиг. 11), кривая 11-2 (отмечена черным кружком на фиг. 11), кривая 11-3 (отмечена белым треугольником на фиг. 11) и кривая 11-4 (отмечена белым кружком на фиг. 11) соответственно представляют диаграммы направленности трафика 15 ГГц, полученные в ходе испытаний, когда вторичный отражатель антенного устройства поворачивается на 0°, 5°, 10° и 18°. Максимальные коэффициенты усиления от кривой 11-1 к кривой 11-4 получены соответственно при 0°, 0,34°, 0,74° и 1,45°. Другими словами, за счет поворота вторичного отражателя от 0° до 18° охват антенного устройства для луча 15 ГГц может в основном достигать 0°-1,5°, а снижение усиления не превышает 1,6 дБ. Другими словами, когда направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 15 ГГц на 1,5° из-за поворота вторичного отражателя на 18°, направление максимального усиления антенного устройства может быть совмещено с лучом 15 ГГц. а снижение усиления не превышает 1,6 дБ.

[0087] Фиг. 12 отдельно показывает диаграммы направленности сигналов частотой 15 ГГц, принимаемых внешним волноводом 12 и множеством волноводов 2 сравнения амплитуд антенного устройства, когда вторичный отражатель поворачивается на 5°. На Фиг. 12 горизонтальная координата представляет угол диаграммы направленности, а вертикальная координата представляет коэффициент усиления диаграммы направленности. Кривая 12-1 (отмечена черным треугольником на фиг. 12), кривая 12-2 (отмечена черным кружком на фиг. 12) и кривая 12-3 (отмечена белым треугольником на фиг. 12) соответственно представляют диаграммы направленности сигналов, принятых первым волноводом 21 сравнения амплитуд, внешним волноводом 12 и вторым волноводом 22 сравнения амплитуд антенного устройства. Максимальное усиление кривой 12-2 получается при 0,34°, а точка пересечения кривой 12-1 и кривой 12-3 находится при 0,36°. Можно узнать, что угол диаграммы направленности, соответствующий точке пересечения кривой 12-1 и кривой 12-3, по существу перекрывает угол диаграммы направленности, соответствующий точке максимального усиления кривой 12-2. Когда вторичный отражатель находится под другим углом, угол диаграммы направленности, соответствующий точке пересечения кривой 12-1 и кривой 12-3, также по существу перекрывает угол диаграммы направленности, соответствующий точке максимального усиления кривой 12-2. Другими словами, если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого подсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, равно усилению второго подсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что усиление второго сигнала, принимаемого внешним волноводом 12, соответствует максимальному усилению луча, иными словами, направление максимального усиления антенного устройства совпадает с лучом 15 ГГц. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, меньше усиления второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 15 ГГц в направлении к первому волноводу 21 сравнения амплитуд. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, превышает усиление второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 15 ГГц в направлении второго волновода 21 сравнения амплитуд. Можно узнать, что антенное устройство, предусмотренное в вариантах осуществления настоящей заявки, помогает самоотслеживание выравнивания низкочастотного луча.

[0088] Фиг. 13 показывает диаграммы направленности сигналов 80 ГГц, принимаемых внутренним волноводом 11 антенного устройства. На Фиг. 13 горизонтальная координата представляет угол диаграммы направленности, а вертикальная координата представляет коэффициент усиления диаграммы направленности. Кривая 13-1 (отмечена черным треугольником на фиг. 13), кривая 13-2 (отмечена черным кружком на фиг. 13), кривая 13-3 (отмечена белым треугольником на фиг. 13) и кривая 13-4 (отмечена белым кружком на фиг. 13) соответственно представляют диаграммы направленности трафика 80 ГГц, полученные в ходе испытаний, когда вторичный отражатель антенного устройства поворачивается на 0°, 5°, 10° и 18°. Максимальные коэффициенты усиления от кривой 13-1 к кривой 13-4 получены соответственно при 0°, 0,38°, 0,77° и 1,24°. Другими словами, за счет поворота вторичного отражателя от 0° до 18° охват антенного устройства для луча 80 ГГц может в основном достигать 0°-1,5°, а снижение усиления не превышает 8 дБ. Другими словами, когда направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 80 ГГц на 1,5° за счет поворота вторичного отражателя на 18°, направление максимального усиления антенного устройства может быть совмещено с лучом 80 ГГц. а снижение усиления не превышает 8 дБ.

[0089] Фиг. 14 отдельно показывает диаграммы направленности сигналов частотой 80 ГГц, принимаемых внутренним волноводом 11 и множеством волноводов 2 сравнения амплитуд антенного устройства, когда вторичный отражатель поворачивается на 5°. На Фиг. 14 горизонтальная координата представляет угол диаграммы направленности, а вертикальная координата представляет коэффициент усиления диаграммы направленности. Кривая 14-1 (отмечена черным треугольником на фиг. 14), кривая 14-2 (отмечена черным кружком на фиг. 14) и кривая 14-3 (отмечена белым треугольником на фиг. 14) соответственно представляют диаграммы направленности сигналов, принятых первым волноводом 21 сравнения амплитуд, внутренним волноводом 11 и вторым волноводом 22 сравнения амплитуд антенного устройства. Максимальное усиление кривой 14-2 получается при 0,38°, а точка пересечения кривой 14-1 и кривой 14-3 находится при 0,36°. Можно узнать, что угол диаграммы направленности, соответствующий точке пересечения кривой 14-1 и кривой 14-3, по существу перекрывает угол диаграммы направленности, соответствующий точке максимального усиления кривой 14-2. Когда вторичный отражатель находится под другим углом, угол диаграммы направленности, соответствующий точке пересечения кривой 14-1 и кривой 14-3, также по существу перекрывает угол диаграммы направленности, соответствующий точке максимального усиления кривой 14-2. Другими словами, если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого подсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, равно усилению второго подсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что усиление первого сигнала, принимаемого внутренним волноводом 11, соответствует максимальному усилению луча, иными словами, направление максимального усиления антенного устройства совпадает с лучом 80 ГГц. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, меньше усиления второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 80 ГГц в направлении к первому волноводу 21 сравнения амплитуд. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, превышает усиление второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 80 ГГц в направлении ко второму волноводу 21 сравнения амплитуд. Можно узнать, что антенное устройство, предусмотренное в вариантах осуществления настоящей заявки, помогает реализовать самоотслеживание выравнивания высокочастотного луча.

[0090] Это можно узнать из фиг. 11 на фиг. 14, что если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, равно усилению второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, то можно считать, что как усиление второго сигнала, принимаемого внешним волноводом 12, так и усиление первого сигнала, принимаемого внутренним волноводом 11, соответствуют максимальным усилениям лучей, иными словами, направление максимального усиления антенного устройства равно согласован как с лучом 15 ГГц, так и с лучом 80 ГГц. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, меньше усиления второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 15 ГГц и луча 80 ГГц в сторону первого волновода 21 сравнения амплитуд. Если в процессе поворота вторичного отражателя усиление первого субсигнала, принимаемого первым волноводом 21 сравнения амплитуд, превышает усиление второго субсигнала, принимаемого вторым волноводом 22 сравнения амплитуд, можно считать, что направление максимального усиления антенного устройства отклоняется от луча 15 ГГц и луча 80 ГГц в сторону второго волновода 21 сравнения амплитуд. Можно узнать, что антенное устройство, предусмотренное в вариантах осуществления настоящей заявки, помогает реализовать самоотслеживание выравнивания как высокочастотного луча, так и низкочастотного луча.

[0091] Термин «и/или» в настоящей заявке может представлять собой отношение ассоциации для описания связанных объектов и может указывать три отношения. Например, A и/или B могут указывать следующие случаи: Существует только A, существуют как A, так и B, и существует только B, при этом A и B могут быть в единственном или множественном числе. Кроме того, символ «/» в настоящей заявке обычно указывает на связь «или» между связанными объектами. «Множество» в настоящей заявке относится к двум или более чем двум.

[0092] В описании, формуле изобретения и сопроводительных чертежах настоящей заявки термины «первый», «второй» и т.п. предназначены для различения схожих объектов, но не обязательно указывают конкретный порядок или последовательность. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах, что является просто способом распознавания, который используется, когда в вариантах осуществления настоящей заявки описываются объекты, имеющие одинаковый атрибут. Кроме того, термины «включать в себя», «содержать» и любые другие их варианты означают неисключительное включение, так что процесс, способ, система, продукт или устройство, включающее в себя ряд блоков, не обязательно ограничивается этими блоками, но может включать в себя и другие блоки, явно не перечисленные или не присущие такому процессу, способу, продукту или устройству.

[0093] Технические решения, представленные в настоящей заявке, подробно описаны выше. Принцип и реализации настоящей заявки описаны в настоящей заявке с использованием конкретных примеров. Описания вариантов осуществления предоставлены просто для того, чтобы помочь понять способ и основные идеи настоящей заявки. Кроме того, специалист в данной области техники может внести изменения в настоящую заявку с точки зрения конкретных реализаций и областей применения, основываясь на идеях настоящей заявки. Следовательно, содержание данного описания не должно рассматриваться как ограничение данного применения.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к двухдиапазонному облучателю, антенному устройству и устройству беспроводной связи. Технический результат – улучшение качества приема сигнала. Результат достигается тем, что предложен двухдиапазонный облучатель, используемый в антенном устройстве, при этом антенное устройство выполнено с возможностью приема луча, двухдиапазонный облучатель содержит служебный волновод и множество волноводов сравнения амплитуд, служебный волновод содержит внешний волновод и внутренний волновод, который вложен во внешний волновод и который коаксиален с внешним волноводом, при этом множество волноводов сравнения амплитуд содержат первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд, которые расположены симметрично относительно оси внешнего волновода. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Двухдиапазонный облучатель, используемый в антенном устройстве, при этом антенное устройство выполнено с возможностью приема луча, двухдиапазонный облучатель содержит служебный волновод и множество волноводов сравнения амплитуд, служебный волновод содержит внешний волновод и внутренний волновод, который вложен во внешний волновод и который коаксиален с внешним волноводом, при этом множество волноводов сравнения амплитуд содержат первый волновод сравнения амплитуд и второй волновод сравнения амплитуд, которые расположены симметрично относительно оси внешнего волновода; и первый конец внутреннего волновода, первый конец внешнего волновода и первые концы множества волноводов сравнения амплитуд соответственно выполнены с возможностью приема первого сигнала, второго сигнала и третьего сигнала в луче, вторые концы множества волноводов сравнения амплитуд выполнены с возможностью подключения к модулю самоотслеживания, а модуль самоотслеживания выполнен с возможностью регулировки направления максимального усиления антенного устройства на основе третьего сигнала для увеличения усиления первого сигнала и/или второго сигнала.

2. Двухдиапазонный облучатель по п. 1, при этом двухдиапазонный облучатель дополнительно содержит столбчатую конструкцию, внешний волновод, внутренний волновод, при этом множество волноводов сравнения амплитуд по отдельности пронизывают два конца столбчатой конструкции, а первый конец внешнего волновода, первый конец внутреннего волновода и первый конец каждого волновода сравнения амплитуд обращены к первому концу столбчатой конструкции.

3. Двухдиапазонный облучатель по п. 2, в котором множество волноводов сравнения амплитуд расположены снаружи внешнего волновода.

4. Двухдиапазонный облучатель по п. 3, в котором окружная конструкция, симметричная относительно оси, расположена на первом конце столбчатой конструкции, при этом окружная конструкция охватывает первый конец внешнего волновода, первый конец внутреннего волновода и первые концы множества волноводов сравнения амплитуд внутри окружной конструкции.

5. Двухдиапазонный облучатель по п. 4, в котором окружная конструкция имеет форму полой колонны или форму рупора.

6. Двухдиапазонный облучатель по п. 4 или 5, в котором первый конец столбчатой конструкции дополнительно снабжен кольцевой канавкой, симметричной относительно оси, и кольцевая канавка расположена между окружной конструкцией и внешним волноводом.

7. Двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-6, при этом двухдиапазонный облучатель дополнительно содержит переключающую схему, вторые концы множества волноводов сравнения амплитуд соединены с модулем самоотслеживания через переключающую схему, и переключающая схема выполнена с возможностью ввода сигналов, передаваемых во множестве волноводов сравнения амплитуд, в модуль самоотслеживания один за другим.

8. Двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-7, в котором расстояния между первыми концами множества волноводов сравнения амплитуд и осью меньше расстояний между вторыми концами множества волноводов сравнения амплитуд и осью.

9. Двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-8, в котором множество волноводов сравнения амплитуд дополнительно содержат третий волновод сравнения амплитуд и четвертый волновод сравнения амплитуд, которые расположены симметрично относительно оси внешнего волновода.

10. Двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-9, при этом двухдиапазонный облучатель дополнительно содержит первый ортомодовый преобразователь, а второй конец внешнего волновода соединен с первым ортомодовым преобразователем.

11. Двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-10, при этом двухдиапазонный облучатель дополнительно содержит второй ортомодовый преобразователь, а второй конец внутреннего волновода соединен со вторым ортомодовым преобразователем.

12. Антенное устройство, содержащее отражатель и двухдиапазонный облучатель по любому из пп. 1-11.

13. Устройство беспроводной связи, содержащее антенное устройство по п. 12.