專利名稱：用于天線系統(tǒng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于重定向在天線中接收到的電磁場(chǎng)或者所述天線產(chǎn)生的波束 的設(shè)備。更具體地但不排他地，本發(fā)明涉及一種設(shè)備，該設(shè)備用于將在天線系統(tǒng)中接收到的 電磁場(chǎng)分割成與分離的波束相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分，并重定向所述部分以允許在遠(yuǎn)離所述天線 系統(tǒng)聚焦區(qū)域時(shí)檢測(cè)到這些部分。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的反射器天線系統(tǒng)中，將反射器的遠(yuǎn)場(chǎng)中的窄方向圖帶到焦點(diǎn)，在焦點(diǎn)放 置單個(gè)饋電喇叭或者饋電喇叭組來(lái)捕獲或者采樣來(lái)自系統(tǒng)的反射能量。為了在不同位置對(duì) 場(chǎng)進(jìn)行采樣，可以在所述天線系統(tǒng)的焦平面內(nèi)移動(dòng)所述饋電喇叭或所述饋電喇叭組，以便 掃描所述天線波束。所述遠(yuǎn)場(chǎng)中的波束位置相對(duì)于(小角度的)饋電位置偏移成額定線性 關(guān)系移動(dòng)。為了改善數(shù)據(jù)獲取時(shí)間和儀器靈敏度，優(yōu)選的是在焦平面內(nèi)具有饋電喇叭的固定 陣列，而不是一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)的饋電喇叭。然而不幸地是，所獲得的信息量受到所掃描的波 束的緊密性的限制，進(jìn)而受到饋電喇叭尺寸的限制。對(duì)于電信應(yīng)用，饋電喇叭的尺寸相對(duì)較 小(直徑是1至2個(gè)波長(zhǎng))，并且可以對(duì)緊密堆積的波束進(jìn)行采樣。然而對(duì)于輻射測(cè)量應(yīng) 用，要求所述饋電從遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生具有低旁瓣的類高斯波束導(dǎo)致使用具有更大直徑(6至10個(gè) 波長(zhǎng))的饋電喇叭。在將這些喇叭彼此相鄰放置時(shí)，沒(méi)有足夠緊密地堆積所采樣的波束。例 如，在一些亞毫米波應(yīng)用中，需要對(duì)3mm間隔的波束進(jìn)行采樣。然而，饋電喇叭的寬度必須 是10mm，這使得不能將饋電喇叭按照3mm的間隔放置。此外，每一個(gè)饋電喇叭配置有諸如低噪聲放大器(LNA)和混頻器之類的信號(hào)處理 部件。這些部件可能不會(huì)小到足以允許將饋電喇叭足夠靠近地放在一起以至于可以對(duì)足夠 緊密地堆積的波束進(jìn)行采樣。本發(fā)明目的在于解決這些問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于天線系統(tǒng)的設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)葉片，用于將天 線接收到的電磁場(chǎng)分割成與分離的波束相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分，并且將所述多個(gè)部分重定向以 供多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)。所述一個(gè)或多個(gè)葉片中的每一個(gè)均可以根據(jù)入射區(qū)域沿著一定方向來(lái)重定向場(chǎng) 的部分，其中，所述入射區(qū)域是場(chǎng)的該部分在該葉片上的入射區(qū)域。葉片可以包括第一和第 二表面，葉片可以通過(guò)將場(chǎng)的入射到第一表面上的部分沿著第一方向重定向并將場(chǎng)的入射 到第二表面上的部分沿著與第一方向不同的第二方向重定向，來(lái)分離所述場(chǎng)。所述設(shè)備可以包括多個(gè)葉片，用于將電磁場(chǎng)分割成逐漸越來(lái)越小的部分。因此，本發(fā)明允許在自由空間中切割或截取高斯波束，以允許按照比所使用的典 型高斯喇叭小的間隔來(lái)分離緊密的波束。本發(fā)明允許饋電喇叭位于遠(yuǎn)離聚焦區(qū)域的地方。因此，可以將大到足以產(chǎn)生所要求的波束的饋電喇叭用于對(duì)緊密堆積的波束進(jìn)行采樣。所述一個(gè)或多個(gè)葉片可以包括棱鏡葉片。所述一個(gè)或多個(gè)葉片可以附加地或者備 選地包括反射葉片。所述反射葉片可以包括成角度接合的兩個(gè)反射表面。所述一個(gè)或多個(gè)葉片可以包括至少兩個(gè)葉片，葉片之一包括所述兩個(gè)反射表面， 所述兩個(gè)反射表面被定形為使場(chǎng)的所述多個(gè)部分畸變，以允許所述至少兩個(gè)葉片中的其他 葉片更有效地切割場(chǎng)的所述多個(gè)部分。所述兩個(gè)反射表面可以被定形為拉伸與場(chǎng)的部分相 對(duì)應(yīng)的波束的橫截面。所述兩個(gè)反射表面可以被定形為將場(chǎng)的所述多個(gè)部分之一朝著檢測(cè)器聚焦。備選 地或者附加地，所述設(shè)備可以包括至少兩個(gè)葉片，葉片之一包括所述兩個(gè)反射表面，所述兩 個(gè)反射表面被定形為將場(chǎng)的所述多個(gè)部分之一朝著其他葉片聚焦。所述兩個(gè)反射表面可以 包括柱面鏡。所述設(shè)備還可以包括預(yù)畸變反射鏡，用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分反射到一個(gè)或多個(gè) 葉片上，所述預(yù)畸變反射鏡配置用于拉伸與場(chǎng)的所述多個(gè)部分相對(duì)應(yīng)的波束的橫截面，以 允許分離緊密堆積的波束。所述一個(gè)或多個(gè)葉片可以包括至少兩個(gè)葉片，所述設(shè)備還可以包括用于將場(chǎng)的所 述多個(gè)部分之一從葉片之一聚焦到另一個(gè)葉片上的聚焦裝置。備選地或者附加地，所述設(shè) 備還可以包括用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分之一聚焦到檢測(cè)器上的聚焦裝置。用于對(duì)場(chǎng)的所述 多個(gè)部分進(jìn)行聚焦的聚焦裝置可以配置用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分重新定形為圓形波束。用 于對(duì)場(chǎng)的重定向的多個(gè)部分進(jìn)行聚焦的裝置可以包括反射鏡和/或透鏡。在一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)葉片可以包括多個(gè)金屬反射葉片，用于聚焦的 裝置可以包括多個(gè)金屬反射鏡，所述多個(gè)葉片和多個(gè)反射鏡可以是從單塊金屬切割而成 的。將所述設(shè)備制造成單個(gè)單元或者制造成幾個(gè)分離的單元減小了用于切割和檢測(cè)所述場(chǎng) 所需的部件個(gè)數(shù)，并且使得設(shè)計(jì)更加機(jī)械可靠。根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種包括多個(gè)層的器件，每一層包括根據(jù)任一權(quán)利要求所 述的設(shè)備和用于接收輻射的孔徑，所述器件還包括用于基于輻射的至少一個(gè)參數(shù)將入射輻 射劃分成多個(gè)部分并通過(guò)孔徑將輻射的所述多個(gè)部分中的每一個(gè)部分重定向到分離的層 中。所述至少一個(gè)參數(shù)可以包括輻射的偏振。所述至少一個(gè)參數(shù)也可以包括輻射的頻率。根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種天線系統(tǒng)，包括如上所述的設(shè)備和多個(gè)饋電喇叭，所述 饋電喇叭用于接收?qǐng)龅闹囟ㄏ虻牟糠帧８郊拥?，根?jù)本發(fā)明，提出了一種天線系統(tǒng)，包括多個(gè)饋電喇叭，用于產(chǎn)生多個(gè)波 束；以及多個(gè)元件，用于將所述波束朝著天線系統(tǒng)的聚焦區(qū)域重定向，以便形成緊密堆積的 波束組以供天線系統(tǒng)發(fā)射。所述多個(gè)元件可以包括用于對(duì)多個(gè)入射波束進(jìn)行反射或折射以產(chǎn)生相鄰波束集 合的元件。所述天線系統(tǒng)還可以包括用于將相鄰波束集合聚焦到所述多個(gè)元件中的另一個(gè) 元件上的聚焦元件。所述多個(gè)元件可以包括多個(gè)反射葉片或棱鏡葉片。


現(xiàn)在將參考附圖通過(guò)示例描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是包括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的波束切割器的天線系統(tǒng)的示意圖；圖2更加詳細(xì)地示出了圖1的波束切割器；圖3示出了波束切割器的元件的變體；圖4示出了波束切割器的另一個(gè)元件的變體；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的波束切割器的一部分；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的波束切割器的一部分；圖7示意性地示出了場(chǎng)如何入射到圖6的波束切割器的元件上；圖8(a)至圖8(d)示出了通過(guò)圖6的波束切割器的波束的形狀；圖9示出了波束切割器的元件的另外變體；圖10示出了以單個(gè)金屬單元的形式提供的波束切割器；圖11示出了圖9的波束切割器的側(cè)視圖；以及圖12示出了可以如何堆疊波束切割器。
具體實(shí)施例方式參考圖1，反射器天線包括主反射器2和子反射器3，用于接收和聚焦輸入輻射； 波束切割器4，用于分割系統(tǒng)的聚焦區(qū)域處的近場(chǎng)；多個(gè)饋電喇叭5，具有相關(guān)聯(lián)的處理單 元6 ；信號(hào)處理器7 ；控制器8和存儲(chǔ)器9。例如，反射器天線系統(tǒng)可以用于輻射測(cè)量、射電 天文學(xué)或者地球遙感。在這些應(yīng)用中，輸入輻射典型地是亞毫米或微波輻射。輻射的頻率 可以在50GHz和3THz之間但不局限于此。反射器天線系統(tǒng)也可以用于電信系統(tǒng)。主反射器2可以是凹拋物面反射器，子反射器3可以是具有兩個(gè)焦點(diǎn)的凸雙曲面 反射器。用于聚焦輸入能量的其他反射器形狀當(dāng)然也是可以的。主反射器2將與該主反射 器2的對(duì)稱軸平行的所有入射射線或能量反射到該主反射器2的焦點(diǎn)，該主反射器2的焦 點(diǎn)也是子反射器3的兩個(gè)焦點(diǎn)之一。子反射器3隨后將來(lái)自主反射器的射線或能量反射到 該子反射器3的第二焦點(diǎn)，其中波束切割器4位于第二焦點(diǎn)處。波束切割器4是準(zhǔn)光學(xué)器件，將入射輻射分割成多個(gè)部分，并將能量重定向至放 置了合適饋電喇叭5的位置，以形成所需的掃描波束。因此，波束切割器代替了聚焦區(qū)域中 的喇叭線性陣列，以在反射器的遠(yuǎn)場(chǎng)中產(chǎn)生掃描的輻射方向圖。應(yīng)該注意的是，通常在將饋 電喇叭放置在子反射器的聚焦區(qū)域之前，在天線的遠(yuǎn)場(chǎng)中不存在波束。相反，在焦點(diǎn)處存在 近場(chǎng)，有形成波束的趨勢(shì)。本發(fā)明使用束切割器而不是使用在此放置的喇叭來(lái)采樣該場(chǎng)。喇叭5具有相當(dāng)大的直徑，以便產(chǎn)生所需的具有低旁瓣的類高斯波束。直徑可以 是在6至10個(gè)波長(zhǎng)的量級(jí)，這意味著對(duì)于250GHz的頻率直徑是10mm。喇叭可以是波紋喇 叭或者普特階梯(Potter stepped)喇叭。每一個(gè)饋電喇叭具有相關(guān)聯(lián)的處理單元6，所述 相關(guān)聯(lián)的處理單元6例如包括對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大的低噪聲放大器(LNA)和將高頻信號(hào)下變頻 至更低頻率的混頻器。將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)饋送至中央信號(hào)處理器7以進(jìn)行進(jìn)一步信號(hào)處理。 應(yīng)該理解的是盡管在圖1中將中央信號(hào)處理器示出為單個(gè)部件，然而中央信號(hào)處理器可以 包括多個(gè)分離的部件?？刂破?控制數(shù)據(jù)的接收以及在存儲(chǔ)器9中的存儲(chǔ)?？刂破?還可 以控制信號(hào)處理器7。存儲(chǔ)器9可以從信號(hào)處理器7或者從地面站接收數(shù)據(jù)。反射器天線系統(tǒng)1還可以包括發(fā)射天線，用于將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)射回地面站。此外，反射器天線系統(tǒng) 1可以包括另一個(gè)接收天線，用于從地面站接收指令。圖2更加詳細(xì)地示出了根據(jù)本發(fā)明的波束切割器4的一個(gè)實(shí)施例。圖2的波束切 割器4將天線接收到的電磁場(chǎng)中的能量分割成由六個(gè)不同的饋電喇叭5a-5f檢測(cè)的六個(gè)不 同波束。波束切割器具有多個(gè)場(chǎng)切割元件，所述多個(gè)場(chǎng)切割元件用于逐步將近場(chǎng)切割成越 來(lái)越小的片段。波束切割器4還可以具有多個(gè)分離的聚焦元件，所述聚焦元件用于在場(chǎng)被 切割之后對(duì)場(chǎng)中的能量進(jìn)行聚焦。在圖2中，將場(chǎng)切割元件和聚焦元件裝配在相同的平面 中。波束切割器的所有元件都可以位于外殼中。應(yīng)該理解的是場(chǎng)切割元件不會(huì)將場(chǎng)劃分成 相同信息的兩個(gè)副本，而是將場(chǎng)分割成不同信息的兩個(gè)片段。場(chǎng)切割元件基于在場(chǎng)切割元 件上的入射點(diǎn)來(lái)分割場(chǎng)。與其類似，可以考慮相同圖像的兩個(gè)半部。在圖2中，以反射葉片IOa-IOf的形式提供場(chǎng)切割元件，以透鏡lla-llj的形式提 供聚焦元件。第一反射葉片IOa位于系統(tǒng)的聚焦區(qū)域中，在聚焦區(qū)域中將可能的遠(yuǎn)場(chǎng)波束 集中到小區(qū)域。第一反射葉片將近場(chǎng)分割成兩個(gè)部分A、B。第一部分A由第一場(chǎng)透鏡Ila 重新聚焦，然后由第二葉片IOb分割成部分Al和A2。部分Al之一由第二場(chǎng)透鏡lib重新 聚焦并且由喇叭5a檢測(cè)。部分Al的另一個(gè)部分由葉片IOc進(jìn)一步分割成兩個(gè)部分A2’和 A2”，然后由相應(yīng)的場(chǎng)透鏡Ild和lie重新聚焦，并由相應(yīng)的喇叭5b和5c檢測(cè)。類似地，近 場(chǎng)的第二部分B由場(chǎng)透鏡Ilf重新聚焦并由第四葉片IOd分成兩個(gè)部分Bl和B2。部分Bl 之一被重新聚焦并由葉片IOe進(jìn)一步分割成ΒΓ和Bl ”，然后由場(chǎng)透鏡1 Ih和11 i重新聚焦 并由喇叭5d和5e檢測(cè)。另一個(gè)部分B2由透鏡Ilj重新聚焦并由喇叭5f檢測(cè)，而不被進(jìn) 一步劃分。應(yīng)該理解，入射場(chǎng)的角度依賴性產(chǎn)生了在反射器天線系統(tǒng)的焦點(diǎn)處分布的場(chǎng)。所 分布的場(chǎng)由第一葉片IOa切割。在第一葉片之后，反射和波束校正改變所有波束的角度依 賴性而不管是按組處理還是單獨(dú)處理這些波束，并且允許進(jìn)一步的波束劃分。每一個(gè)葉片IOa至IOe由兩個(gè)反射表面(如，兩個(gè)反射鏡)構(gòu)成，這兩個(gè)反射表面 沿著面對(duì)輻射的邊緣而接合。入射在葉片的兩個(gè)反射表面中的第一反射表面(例如，圖2 中葉片IOa的上表面)上的波束被這兩個(gè)反射表面中的第一反射表面反射，從而沿第一方 向被重定向(朝著圖2中的波束切割器4的上部區(qū)域)，入射在葉片的兩個(gè)反射表面中的第 二反射表面(例如圖2中的葉片IOb的下表面)上的波束被這兩個(gè)反射表面中的第二反射 表面反射，從而沿第二方向被重定向(朝著圖2中的波束切割器4的下部區(qū)域)，第二方向 不同于第一方向。兩個(gè)反射表面之間的角度以及這兩個(gè)反射表面相對(duì)于入射輻射的取向確 定了反射波束的方向。所得到的分離波束與原始場(chǎng)的不同段相對(duì)應(yīng)，因此也與原始場(chǎng)中的 不同信息相對(duì)應(yīng)。將輻射聚焦在略微在邊緣前面或者超出邊緣的地方。反射表面由射頻導(dǎo) 電材料提供。例如，葉片可以由金屬制成，所述金屬包括但是不局限于鋁。更加詳細(xì)地，葉 片可以由彎曲的金屬板或者固體金屬塊制成。例如，表面可以是拋光的、涂銀的或涂金的。 葉片也可以由塑料或者任何其他合適的材料制成，并且具有反射涂層。葉片的前緣是鋒利的，以便不產(chǎn)生過(guò)多的衍射和損壞波束。作為示例，邊緣可以是 約波長(zhǎng)的百分之一或者約0.01mm。葉片的兩個(gè)反射表面之間的角度可以在10°至45°之 間。然而，確切的角度依賴于應(yīng)用。如果合適的話，角度也可以大于45°。在亞毫米波應(yīng)用 中，葉片的每一個(gè)反射表面的長(zhǎng)度可以在20mm的量級(jí)上。葉片可以是成角度的，使得便于將反射或者折射的能量導(dǎo)引至下一個(gè)葉片或下一個(gè)聚焦元件。葉片不必須將場(chǎng)切割為兩個(gè) 相等的部分。例如，葉片IOb和IOd可以這樣切割場(chǎng)，使得片段Al和B2與片段A2，、A2”、 ΒΓ和Bi”包含相同比例的原始場(chǎng)。透鏡可以由塑料制成，例如聚四氟乙烯(PTFE)。備選地，透鏡可以由玻璃制 成。在一個(gè)實(shí)施例中，透鏡可以具有雙曲面形狀，所述雙曲面具有同心凹槽(concentric groove)，以提高令場(chǎng)通過(guò)透鏡的效率。透鏡將能量重新聚焦到下一個(gè)葉片尖端附近的區(qū)域 或者聚焦到饋電喇叭的聚焦區(qū)域。饋電喇叭的聚焦區(qū)域通常位于喇叭內(nèi)，略微超出饋電喇 叭的孔徑。應(yīng)該理解的是并不總是必須在再次切割場(chǎng)之前或者在饋電喇叭檢測(cè)到場(chǎng)之前對(duì) 場(chǎng)重新聚焦。將透鏡置于兩個(gè)葉片之間還是葉片與饋電喇叭之間取決于波束切割器的具體 設(shè)計(jì)。由于對(duì)于波束效率的考慮，饋電喇叭5a至5f將典型地被選擇為圓柱喇叭，以產(chǎn)生 圓形波束。然而應(yīng)該注意的是，也可以具有產(chǎn)生橢圓波束的橢圓孔徑波紋喇叭或矩形喇叭。 場(chǎng)的切割將波束的形狀改變?yōu)楦訖E圓的形狀。電磁場(chǎng)包括成角度延伸的分量，并且當(dāng)切 割場(chǎng)時(shí)，由于葉片的存在而被阻擋的較大角度分量會(huì)有一定的損耗。因此，所得到的形狀是 橢圓形的。因此在對(duì)于非?？拷牟ㄊ纬傻倪h(yuǎn)場(chǎng)中方向圖的質(zhì)量隨著與葉片的靠近而 退化。因此，需要將這些波束的一些進(jìn)行重新定形以更好地匹配圓柱喇叭。通過(guò)使用合適 定形的透鏡，例如變形透鏡，可以重新定形波束并提高質(zhì)量。參考圖3示出了對(duì)于場(chǎng)切割元件，圖2中的反射葉片的備選形式。在這種情況下， 使用棱鏡葉片12來(lái)創(chuàng)建場(chǎng)切割元件。當(dāng)使用棱鏡時(shí)，通過(guò)折射而不是反射來(lái)實(shí)現(xiàn)波束的分 離。能量被透鏡Ila聚焦到棱鏡葉片12上，并折射成兩個(gè)波束。入射在棱鏡的第一表面上 的波束沿第一方向折射，入射到棱鏡的第二表面上的波束沿第二方向折射。如圖3所示，波 束在棱鏡中交叉。這兩個(gè)波束中的每一個(gè)由相應(yīng)的透鏡IlbUlc重新聚焦到相應(yīng)的喇叭 5a、5b。在棱鏡中可以發(fā)生內(nèi)反射，并且在棱鏡的中心線下方可以包括金屬箔(未示出)以 提供波束之間的隔離。再次，棱鏡面的對(duì)入射輻射的表面的角度可以在10°和45°之間。 然而，確切的角度取決于應(yīng)用。如果合適的話角度也可以大于45°。參考圖4，示出了對(duì)于聚焦元件，圖2中的透鏡的備選形式。在該實(shí)施例中，聚焦元 件由反射鏡13來(lái)提供而不是由場(chǎng)透鏡來(lái)提供。能量被透鏡Ila聚焦到葉片10上，并且折 射成兩個(gè)波束。每一個(gè)波束然后被相應(yīng)的反射鏡13a、13b朝著喇叭5a、5b反射。如所示出 的，當(dāng)使用反射鏡時(shí)，波束在饋送至喇叭時(shí)交叉。反射鏡可以由諸如拋光的鋁之類的金屬制 成，但是不局限于此。在波束切割器的一些實(shí)施例中，可以將場(chǎng)切割元件和聚焦元件組合成單個(gè)元件。 并非用沿著邊緣成角度接合的兩個(gè)平面反射鏡來(lái)形成場(chǎng)切割元件，這兩個(gè)反射鏡可以是定 形的反射鏡。反射鏡沿著接合邊緣的曲率可以較小，以便沿著邊緣保持大致均勻的厚度，從 而減小接合邊緣處的衍射。場(chǎng)切割元件將分割的場(chǎng)重新聚焦，并且控制所得到的波束的束 腰(beam waist)。因此，場(chǎng)切割元件將分割場(chǎng)并且重新聚焦能量。定形的反射鏡可以例如 是沿著鋒利邊緣(sharp edge)接合的圓柱反射鏡，所述鋒利邊緣沿著與每一個(gè)反射鏡的圓 柱軸平行的線延伸。這種葉片將波束重新聚焦在一個(gè)平面中。定形的反射鏡也可以具有與 任意其他圓錐截面相對(duì)應(yīng)的形狀(例如橢球形或雙曲面形)或者為了優(yōu)化方向圖所選擇的 任意形狀。
應(yīng)該理解的是，可以使用反射葉片10、棱鏡12、透鏡11和反射鏡13的組合來(lái)形 成波束切割器4。在圖5中，示出了產(chǎn)生8個(gè)近場(chǎng)片段的波束切割器4的一半。波束切割 器包括用于切割場(chǎng)的棱鏡葉片12和反射葉片10。示出了單個(gè)射線通過(guò)波束切割器4的路 徑。反射鏡14將入射能量反射到第一反射葉片IOa上，第一反射葉片IOa執(zhí)行場(chǎng)的第一級(jí) 劃分。利用另一個(gè)反射葉片IOb執(zhí)行第二級(jí)劃分，從而產(chǎn)生兩個(gè)波束組，每個(gè)波束組由兩個(gè) 波束組成。利用另外的反射葉片IOc將第一對(duì)波束再劃分，同時(shí)利用棱鏡葉片12劃分其余 的波束。將所得到的波束重新聚焦以由饋電喇叭5a至5d來(lái)接收。在每一次劃分之間，利 用簡(jiǎn)單的場(chǎng)透鏡Ila-Ilg將場(chǎng)重新聚焦到下一個(gè)葉片或者喇叭。應(yīng)該理解，可以使用反射 鏡來(lái)代替透鏡。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在劃分場(chǎng)之前，在與場(chǎng)的部分相對(duì)應(yīng)的波束的形狀中 引入預(yù)畸變，以便改善波束的分離?？梢杂善品瓷溏R15來(lái)提供波束畸變，其中在場(chǎng)切割 元件12之前將偏移反射鏡15放置在圖6所示的場(chǎng)路徑中。偏移預(yù)畸變反射鏡15設(shè)計(jì)用 于在與葉片邊緣平行的平面內(nèi)拉伸場(chǎng)，從而允許葉片更靠近地接近波束而沒(méi)有不適當(dāng)?shù)纳?射，并且允許分割緊密在一起的波束。對(duì)于在預(yù)畸變反射鏡處的某些入射角，將場(chǎng)的與波束 相對(duì)應(yīng)的部分的橫截面拉伸成一定的形狀，該形狀類似于主軸與面對(duì)輻射的葉片邊緣平行 的扁平橢圓。偏移預(yù)畸變反射鏡15可以是偏移圓錐截面反射鏡。例如，反射鏡的形狀可以 是橢球體或球體的一部分。如圖6進(jìn)一步所示，可以提供與向預(yù)畸變反射鏡15的偏移參數(shù)相對(duì)應(yīng)的校正反射 鏡16以反射切割場(chǎng)。第二反射鏡16對(duì)第一鏡15引起的畸變進(jìn)行校正。第二反射鏡16也 可以聚焦反射波束。例如，校正反射鏡16可以將波束的橫截面恢復(fù)為匹配喇叭的所需圓形 形狀。預(yù)畸變反射鏡引起的波束畸變程度依賴于場(chǎng)的入射角度，并且因此隨著波束角度的 不同而不同。進(jìn)一步參考圖6，將畸變反射鏡15定位為允許場(chǎng)以較高的入射角(遠(yuǎn)離表面的法 向)達(dá)到反射鏡。因此，在反射鏡的第二焦平面內(nèi)的波束行為將是焦散性質(zhì)的，其中場(chǎng)朝著 反射器表面急劇下降(delineation)。波束的畸變級(jí)別依賴于反射鏡表面處的反射角度。 遠(yuǎn)離表面法向的入射角度越大，波束的畸變?cè)酱?。如果預(yù)畸變反射鏡上的入射波束相對(duì)于 反射鏡表面而傾斜，則與跟反射鏡表面成垂直角度入射的場(chǎng)相比，畸變更嚴(yán)重。換句話說(shuō)， 如果入射波束遠(yuǎn)離反射鏡的第一焦點(diǎn)到達(dá)反射鏡，則畸變更大。隨著波束遠(yuǎn)離反射鏡而傳播，波束橫截面在與入射場(chǎng)垂直并且與場(chǎng)切割元件的葉 片10邊緣平行的平面內(nèi)變成拉伸的?？梢詫⑷~片10置于使場(chǎng)拉伸為線(焦散)的位置， 以便利用場(chǎng)和葉片(兩個(gè)線狀物)的共同幾何形狀并且有效地劃分場(chǎng)。波束形狀的畸變?cè)?許在很少能量傳播到葉片的背面的情況下切割場(chǎng)，從而提高切割效率。此外，預(yù)畸變反射鏡 15與后面的葉片10和反射器之間的焦散區(qū)域減小了葉片10后緣上波束的場(chǎng)，因此減小了 葉片10的這兩個(gè)邊緣之間的衍射效應(yīng)。圖6示出了反射葉片10，但是場(chǎng)切割邊緣也可以是 棱鏡葉片12。如圖6所示，場(chǎng)切割元件10將波束之一與其他波束分離，而將其他波束通過(guò)葉片 朝著校正反射鏡16反射并且在途中彼此交叉。校正反射鏡將橫截面校正為圓形橫截面。然 后可以將波束進(jìn)一步反射或者重定向至喇叭，或者通過(guò)另外的場(chǎng)切割元件10、12(未示出) 將波束進(jìn)一步分離。在圖6中所示的葉片10處分離的波束必須由另一個(gè)校正反射鏡(未示出)校正，以提供與饋電喇叭的更好匹配。下面將參考圖8(a)至圖8(d)更加詳細(xì)地描述圖6中所示的圖像1至圖像4中的 波束形狀。在一些實(shí)施例中，可以將校正反射鏡16與參考圖4的反射鏡13相結(jié)合，以對(duì)場(chǎng)部 分進(jìn)行聚焦。偏移橢球反射鏡可以針對(duì)任意畸變來(lái)校正波束并將波束重新聚焦成合適的形 狀以饋送給喇叭，其中偏移橢球反射鏡位于使得波束以大角度入射的位置。此外在一些實(shí) 施例中，可以使用透鏡(未示出)將入射波束安置在第一偏移反射鏡的第一焦點(diǎn)。圖7示意性地示出了畸變的波束如何入射在葉片上。在波束的一側(cè)，波束的橫截 面的形狀是扁平橢圓。沿與葉片10的前緣平行的方向拉伸波束的橫截面。因?yàn)椴ㄊ幕?變級(jí)別依賴于與反射鏡表面所成的反射角度，入射波束與鏡表面越近畸變?cè)酱螅噪x葉 片邊緣前端較遠(yuǎn)的波束比靠近葉片邊緣前端的波束更不平坦。在圖7中在一定程度上夸大 了波束的畸變。具有較小入射角度的波束可以比圖7所示的波束畸變更小。圖8a至圖8d示出了圖6的波束切割器中的預(yù)畸變反射鏡和校正反射鏡效果的 仿真結(jié)果。圖中示出了在波束路徑中的四個(gè)不同階段在大小為IOmmX IOmm的面積中以每 平方米瓦特(W · m_2)為單位的波束強(qiáng)度(相干輻照度)。波束強(qiáng)度范圍與0至-50dB的范 圍相對(duì)應(yīng)。如圖8(a)所示，場(chǎng)以四個(gè)緊密堆積的波束(圖6中的圖像1)的形式發(fā)出。圖 8(b)示出了剛好在四個(gè)波束被場(chǎng)切割元件10反射出之前的波束形狀(圖6中的圖像2)， 圖8(c)示出了剛好在其余三個(gè)波束已經(jīng)被切割元件朝著校正反射鏡反射之后的波束形狀 (圖6中的圖像3)。剛好在切割元件10的前面和后面，可以看出波束已經(jīng)被分離，并且其 中的一些波束已經(jīng)畸變成垂直形狀。形狀依賴于預(yù)畸變反射鏡15上的入射角度和圖像在 場(chǎng)路徑中的位置。圖8(d)示出了在已經(jīng)校正了場(chǎng)之后的波束形狀(圖6中的圖像4)。如 所示出的，在校正之后，最靠近軸的波束現(xiàn)在接近圓形的。其他波束沿著軸在略微不同的位 置將變成圓形的。應(yīng)該理解，在引入畸變以更加有效地切割場(chǎng)的波束切割器中，在每一個(gè)場(chǎng)切割元 件10后面并不需要校正反射鏡。如果場(chǎng)相對(duì)于葉片的取向符合要求(足夠平行)，則可以 無(wú)需校正就再次切割場(chǎng)。當(dāng)已經(jīng)分離了具體的波束時(shí)，可以在饋電喇叭之前使用校正反射 鏡將波束朝著圓形輪廓校正，以匹配饋電喇叭。參考圖9，在一些實(shí)施例中，預(yù)畸變效應(yīng)、校正效應(yīng)和聚焦效應(yīng)全部由葉片本身提 供。圖9示出了在三個(gè)葉片10a’、10b’和10之間朝著喇叭5反射的單個(gè)波束。第一葉片 IOa'和最后的葉片10b’具有彎曲的面。在一個(gè)實(shí)施例中，曲率與球體的曲率相對(duì)應(yīng)，但是 其他形狀也是可能的。第二葉片是平面葉片。第一葉片10a’的彎曲面設(shè)計(jì)用于使波束畸 變，最后葉片10b’的彎曲表面設(shè)計(jì)用于向波束提供相應(yīng)的校正并將波束聚焦成圓形波束。 平面第二葉片10用于截取兩個(gè)彎曲的反射鏡之間的場(chǎng)并再次切割場(chǎng)。如圖9所示，波束入射并且被第一葉片10a’反射。第一葉片進(jìn)一步對(duì)波束進(jìn)行聚 焦和畸變，以使波束在下一個(gè)葉片處可以更容易被分離。換句話說(shuō)，第一葉片一口氣執(zhí)行對(duì) 于下一個(gè)葉片的切割和預(yù)畸變。然后波束從平面第二葉片10的側(cè)面反射出來(lái)，被彎曲的最 后葉片10b’校正和重新聚焦，并被饋送到喇叭5中。平面葉片10對(duì)于圖9中所示的波束 僅起到反射器的作用。因此，對(duì)于特定的應(yīng)用和入射場(chǎng)，可以用反射鏡來(lái)代替平面葉片10。 然而，根據(jù)平面葉片10的角取向以及場(chǎng)入射在第一彎曲葉片上的位置，平面葉片也可以用作波束切割元件。類似地，最后的彎曲葉片10b’對(duì)于圖9所示的波束也起到反射器的作用， 但是改變彎曲葉片10b’的角取向，可以使用彎曲葉片10b’來(lái)進(jìn)一步切割波束。通過(guò)使用 彎曲的葉片，使不同波束之間的衍射最小化并且更加有效地切割了場(chǎng)。離彎曲葉片的軸較 遠(yuǎn)的波束的畸變不如離該軸較近的波束的畸變大，可以用相同的技術(shù)(即，另一個(gè)彎曲的 葉片)再次切割這些波束。因此在一些實(shí)施例中，可以將平面葉片替換成第三彎曲葉片，或 者如上所述可以修改最后彎曲葉片的角取向以進(jìn)一步切割場(chǎng)。應(yīng)該理解，彎曲葉片在每一 側(cè)可以具有不同的曲率，以補(bǔ)償入射在葉片上不同位置處的波束的形狀差異。為了清楚起見(jiàn)，在圖3、4、5、6和9中沒(méi)有示出處理單元6，處理單元6包括例如放 大器和混頻器。然而應(yīng)該理解，每一個(gè)饋電喇叭可以與不同的信號(hào)處理部件相連。此外應(yīng) 該理解，圖3至圖6中的葉片附近所示的線條和平面(與反射葉片的入射輻射垂直并且與 折射葉片的入射輻射平行)是示意性的場(chǎng)線，而不是葉片的一部分。圖10和圖11示出了波束切割器4的實(shí)施例，波束切割器4包括由金屬葉片提供 的場(chǎng)切割元件10、12和由偏移金屬反射鏡提供的聚焦元件。通過(guò)選擇金屬葉片和反射鏡， 波束切割器或者波束切割器的至少大多數(shù)部件可以完全由金屬制成。在圖10和圖11的實(shí) 施例中，以單個(gè)單元17的形式提供波束切割器4，其中，單個(gè)單元17由單個(gè)的機(jī)械加工金屬 塊18定形而成并且與蓋子19相適合。作為備選方案，波束切割器4可以由多個(gè)部件構(gòu)成， 這多個(gè)部件如同從單塊金屬切割下來(lái)的一樣構(gòu)成裝置。單元可以具有狹縫，所述狹縫用于 容納任何分離的部件，例如分開(kāi)制造的任何所需塑料透鏡或變形反射鏡。葉片可以是平面 葉片或彎曲葉片。設(shè)計(jì)是緊湊的，令該設(shè)計(jì)的部件處于單個(gè)平面中，并為饋電喇叭及其相關(guān) 聯(lián)檢測(cè)器部件(例如混頻器塊和低噪聲放大器6)提供充足的空間。如圖10所示，通過(guò)塊中的孔徑20將輻射接收到塊內(nèi)3至5mm處的區(qū)域中的焦點(diǎn)。 在焦點(diǎn)區(qū)域中提供第一級(jí)葉片IOa以將輻射分割成兩個(gè)部分。提供一對(duì)第二級(jí)葉片10b、 IOc以將兩個(gè)部分中的每一個(gè)部分切割成兩個(gè)片段，從而形成兩個(gè)片段集合，其中每個(gè)片段 集合由兩個(gè)片段組成。在該實(shí)施例中，第一級(jí)和第二級(jí)葉片之間不使用分離的反射鏡。第 一級(jí)葉片的反射表面可以是平面鏡，或者可以是也將能量朝著第二葉片重新聚焦的柱面鏡 或球面鏡。對(duì)塊的內(nèi)壁進(jìn)行機(jī)械定形和拋光，以起到用于朝著另一個(gè)葉片或饋電喇叭反射 和重新聚焦場(chǎng)的反射鏡的作用。壁也可以是鍍銀或鍍金的。將這兩個(gè)分別均由兩個(gè)片段組 成的集合反射到第三級(jí)葉片IOd-IOg上，第三級(jí)葉片IOd-IOg將輻射分割成8個(gè)片段，這8 個(gè)片段由喇叭來(lái)檢測(cè)。如上所述，如參考圖9所描述的，圖10的葉片IOe至IOg中的一個(gè)或多個(gè)還可以 具有用于引入畸變或者提供相應(yīng)校正的彎曲表面，以便允許分離更加緊密堆積的波束。備 選地或者附加地，盡管在圖10中未示出，單個(gè)單元17也可以被設(shè)計(jì)為包括參考圖6所述的 預(yù)畸變反射鏡15和/或校正反射鏡16，以進(jìn)一步提高切割效率。圖11從沒(méi)有饋電喇叭一側(cè)示出了波束切割器塊17。沿著波束切割器的該側(cè)布置 用于容納圖10的饋電喇叭5a-5d的孔21a-21d。作為示例，對(duì)于輻射為300GHz的應(yīng)用，包 括蓋子的塊的高度可以是約20mm。可以堆疊兩個(gè)或多個(gè)參考圖10和圖11所述的塊17，以提供雙線偏振和附加的工 作頻帶。圖12中示出了四個(gè)塊波束切割器單元的示意圖。在天線系統(tǒng)的焦點(diǎn)區(qū)域中，提供 偏振片22以將近場(chǎng)分為兩個(gè)不同的偏振。然后例如頻率選擇性表面(FSS)或者二向性濾光器23a、23b將近場(chǎng)能量的每一個(gè)部分分割成兩個(gè)不同的頻率，這兩個(gè)不同的頻率提供了 兩個(gè)場(chǎng)部分組，每個(gè)場(chǎng)部分組包括兩個(gè)場(chǎng)部分。然后如果需要的話，使用反射鏡24a、24b將 所得到的場(chǎng)部分聚焦到每一個(gè)塊17a_17d的第一葉片上，然后將其劃分并且重定向至饋電 喇叭(圖12中未示出)。如果每一個(gè)塊產(chǎn)生8個(gè)波束，則該單元將利用在頻率和偏振上共 同注冊(cè)的波束來(lái)產(chǎn)生由8個(gè)波束組成的顯著(staring)陣列。當(dāng)然，可以提供附加的頻率 選擇性表面以將場(chǎng)劃分為更小的頻率段(frequency bin)。應(yīng)該理解，基于偏振和頻率的劃 分只是示例，也可以考慮基于其他輻射特性的劃分。盡管圖10、11和12示出了單個(gè)平面內(nèi)每一個(gè)波束切割器塊的部件，然而應(yīng)該理解 的是如果應(yīng)用需要，則可以將對(duì)于每一個(gè)波束切割器塊的部件安裝在不同的平面內(nèi)從而形 成緊湊的3D空間。還應(yīng)該理解，也可以在發(fā)射天線中使用葉片和聚焦元件，以產(chǎn)生由緊密堆積波束 組成的集合以供天線發(fā)射。那么波束切割器4取而代之地提供了波束組合器。在發(fā)射天線 中，饋電喇叭產(chǎn)生朝著切割元件發(fā)射的不同波束。每一個(gè)切割元件10、12反射或者折射多 個(gè)入射波束，以產(chǎn)生由緊密堆積的相鄰波束組成的集合。聚焦元件11、13重新聚焦和重新 定形由緊密堆積波束組成的集合。最靠近饋電喇叭的切割元件將兩個(gè)波束反射或者折射 成由兩個(gè)相鄰的波束組成的集合，而遠(yuǎn)離饋電喇叭的切割元件將兩個(gè)由相鄰波束組成的集 合、或者一個(gè)由相鄰波束組成的集合或單個(gè)波束反射成由相鄰波束組成的新集合。切割元 件配置用于使得至少兩個(gè)波束從不同的方向入射在切割元件上，但是沿實(shí)質(zhì)上相同的方向 反射或者折射。如參考圖6至圖9所述的，切割元件可以被設(shè)計(jì)為具有彎曲的表面，以對(duì)波 束進(jìn)行畸變和校正，從而產(chǎn)生更加緊密間隔的波束。備選地或附加地，可以包括畸變反射 鏡15和校正反射鏡16以進(jìn)一步提高組合波束的效率。例如，波束組合器可以用在雷達(dá)或 電訊發(fā)射系統(tǒng)中，在雷達(dá)或電訊發(fā)射系統(tǒng)中需要緊密堆積的波束。在發(fā)射系統(tǒng)中，饋電喇叭 位于聚焦區(qū)域外部，但是葉片、反射鏡和透鏡將波束從饋電喇叭重定向至聚焦區(qū)域以供天 線系統(tǒng)發(fā)射，從而使得與饋電喇叭位于聚焦區(qū)域中的情況相比可以產(chǎn)生更加緊密堆積的波 束。根據(jù)發(fā)射天線中反射器的布置，聚焦區(qū)域?qū)⑴c單個(gè)反射器的焦點(diǎn)或者與子反射器的焦 點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。發(fā)射天線的部件的布置可以與參考圖1至圖12針對(duì)接收天線而描述的部件的布 置相同，但是輻射的方向當(dāng)然與以上圖中所述的相反。例如，參考圖2，波束由饋電喇叭6a 至6f產(chǎn)生，被透鏡lib、lid、lie、IlhUli和Ilj聚焦，并被葉片IOa至10j連續(xù)地組合，以 形成由緊密堆積的波束組成的集合。然后參考圖1，子反射器3朝著主反射器2并且遠(yuǎn)離天 線系統(tǒng)1反射波束集合。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定示例，然而本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定而不 是局限于這些示例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，可以以其他方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，盡管已經(jīng)將波束切割器的一些部件標(biāo)記為反射鏡，而將其他部件標(biāo)記為葉 片，但是應(yīng)該理解，可以將葉片用于反射和切割場(chǎng)。因此，可以用葉片代替反射鏡，并且可以 用反射鏡代替僅提供反射功能的葉片。此外，在波束切割器中使用的葉片的個(gè)數(shù)依賴于應(yīng) 用。在一些實(shí)施例中，使用單個(gè)葉片，而在其他實(shí)施例中使用多個(gè)葉片。此外，盡管已經(jīng)將波束切割器描述為切割天線系統(tǒng)的近場(chǎng)，然而應(yīng)該理解，由波束 切割器來(lái)切割的電磁場(chǎng)不局限于天線的近場(chǎng)。波束切割器可以用于切割任何電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)可以位于系統(tǒng)中某一部件的遠(yuǎn)場(chǎng)中，那么波束切割器可以用于分割該部件的遠(yuǎn)場(chǎng)。此外， 盡管已經(jīng)將圖1的天線系統(tǒng)描述為具有主反射器和子反射器的特定布置，其中主反射器和 子發(fā)射體用于接收入射輻射或者發(fā)射出射輻射，然而天線系統(tǒng)可以具有任意合適的反射器 布置。
權(quán)利要求
1.一種用于天線系統(tǒng)的設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)葉片，用于將天線接收到的電磁場(chǎng)分割成與分離的波束相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部 分，并且將所述多個(gè)部分重定向以供多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述一個(gè)或多個(gè)葉片中的每一個(gè)根據(jù)該葉片上的 入射點(diǎn)，沿著一定方向來(lái)重定向場(chǎng)的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，所述一個(gè)或多個(gè)葉片中的每一個(gè)包括第一和第二 表面，葉片通過(guò)將場(chǎng)的入射到第一表面上的部分沿著第一方向重定向并將場(chǎng)的入射到第二 表面上的部分沿著與第一方向不同的第二方向重定向，來(lái)分割場(chǎng)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，包括多個(gè)葉片，用于將場(chǎng)分割成逐漸越來(lái)越 小的部分。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)葉片中的至少一個(gè)包括 棱鏡葉片。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)葉片中的至少一個(gè)包括 反射葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述反射葉片包括成角度接合的兩個(gè)反射表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括至少兩個(gè)葉片，葉片之一包括所述兩個(gè)反射表面， 所述兩個(gè)反射表面被定形為使場(chǎng)的所述多個(gè)部分畸變，以允許所述至少兩個(gè)葉片中的其他 葉片更有效地切割場(chǎng)的所述多個(gè)部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，將所述兩個(gè)反射表面被定形為拉伸與場(chǎng)的部分 相對(duì)應(yīng)的波束的橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述兩個(gè)反射表面被定形為將場(chǎng)的所述多個(gè)部 分之一朝著檢測(cè)器而聚焦；或者所述設(shè)備包括至少兩個(gè)葉片，葉片之一包括所述兩個(gè)反射 表面，所述兩個(gè)反射表面被定形為將場(chǎng)的所述多個(gè)部分之一朝著所述至少兩個(gè)葉片中的其 他葉片而聚焦。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，還包括預(yù)失真反射鏡，用于將場(chǎng)的所述多個(gè) 部分反射到所述一個(gè)或多個(gè)葉片上，所述預(yù)失真反射鏡配置用于拉伸與場(chǎng)的所述多個(gè)部分 相對(duì)應(yīng)的波束的橫截面，以允許分離緊密堆積的波束。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，還包括用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分中的至少一 個(gè)部分聚焦到檢測(cè)器上的裝置；或者其中所述設(shè)備包括至少兩個(gè)葉片，并且所述設(shè)備還包 括用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分之一從葉片之一聚焦到所述至少兩個(gè)葉片中的其他葉片上的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，用于對(duì)場(chǎng)的所述多個(gè)部分進(jìn)行聚焦的裝置配 置用于將場(chǎng)的所述多個(gè)部分重新定形成圓形波束。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其中，用于對(duì)場(chǎng)的所述多個(gè)部分進(jìn)行聚焦的裝 置包括反射鏡和透鏡中的至少一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述一個(gè)或多個(gè)葉片包括多個(gè) 金屬反射葉片，用于聚焦的裝置包括多個(gè)金屬反射鏡，所述多個(gè)反射葉片和反射鏡是從單 塊金屬切割而成的。
16.一種器件，包括多個(gè)層，每一層均包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備和用于接收輻射的孔徑，所述器件還包括用于基于輻射的至少一個(gè)參數(shù)來(lái)劃分入射輻射并通過(guò)所述 孔徑將所劃分的輻射重定向至分離的層的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的器件，其中用于劃分入射輻射的裝置包括分割器，用于基 于輻射頻率的偏振來(lái)分割輻射。
18.—種天線系統(tǒng)，包括任一前述權(quán)利要求所述的設(shè)備或器件以及多個(gè)饋電喇叭，所述 饋電喇叭用于接收?qǐng)龅闹囟ㄏ蚯抑匦戮劢购蟮牟糠帧?br> 19.一種天線系統(tǒng)，包括多個(gè)饋電喇叭，用于產(chǎn)生多個(gè)波束；以及多個(gè)元件，用于將所述波束重定向至所述天線系統(tǒng)的聚焦區(qū)域，以便形成緊密堆積的 波束組以供天線系統(tǒng)發(fā)射。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的天線系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)元件包括配置用于對(duì)多個(gè)入射 波束進(jìn)行反射或折射以產(chǎn)生相鄰波束集合的元件，所述天線系統(tǒng)還包括聚焦元件，所述聚 焦元件用于將相鄰波束集合聚焦到所述多個(gè)元件中的另一個(gè)元件上。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的天線系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)元件包括多個(gè)反射葉片或 棱鏡葉片。
全文摘要
一種用于天線系統(tǒng)的設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)葉片，用于將天線接收到的電磁場(chǎng)分割成與分離的束相對(duì)應(yīng)的多個(gè)部分，并將所述多個(gè)部分重定向以供多個(gè)檢測(cè)器檢測(cè)。所述設(shè)備可以包括多個(gè)葉片，用于將場(chǎng)分割成逐漸越來(lái)越小的部分。所述多個(gè)檢測(cè)器可以位于天線系統(tǒng)的聚焦區(qū)域之外。如果需要檢測(cè)器的尺寸相對(duì)較大，則與將檢測(cè)器放置在聚焦區(qū)域中的情況相比，所述系統(tǒng)可以檢測(cè)更加緊密堆積的波束。所述設(shè)備還可以包括聚焦裝置，用于將場(chǎng)的所述部分聚焦到另一個(gè)葉片或檢測(cè)器上。也提出了一種天線系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生多個(gè)波束的多個(gè)饋電喇叭；以及用于朝著所述天線系統(tǒng)的聚焦區(qū)域重定向所述波束以便形成由緊密堆積的波束組成的組以供天線系統(tǒng)發(fā)射的多個(gè)元件。
文檔編號(hào)H01Q15/00GK102106040SQ200980129226
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者格雷厄姆·邁克斯威爾-考克斯 申請(qǐng)人:阿斯特里姆有限公司