CN1768451A - 无线电波透镜天线设备 - Google Patents

Abstract

一种无线电波透镜天线设备，由下述部件构成整体，包括由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的反射板，该反射板设置于平分球体的剖面上，该球体的一半为半球体；布置于所述透镜的焦点处的主馈源；以及用于固定所述主馈源的臂。当反射板安装于反射部分从而基本上垂直于地面上时，所述臂的固定部分可围绕一轴线转动，该轴线是通过所述透镜中心的垂线。所述主馈源可沿着所述透镜的表面移动，所述移动是在垂直于通过所述透镜的轴线的表面上进行的，所述主馈源处于以该轴线为中心的半圆上。

Description

无线电波透镜天线设备

技术领域

本发明涉及具有椤勃透镜的透镜天线设备，该设备用于接收同步卫星和地面固定天线的电磁波以进行广播和通信，或者用于将电磁波传送至这种卫星和天线中。

背景技术

一般来讲，抛物面天线已经被用于与同步卫星进行通信。不过，抛物面天线基本上只能够与来自一个方向的电磁波进行通信。因此，由于天线表面垂直方向(仰角)、横向方向(方位角)和向心方向的三个轴在安装时必须进行调整，所以抛物面天线的设置是非常困难的。此外，抛物面天线在面对强风时的电气和机械耐久性是较差的，所以当强风吹向天线碟形表面时，支撑杆必须克服风载荷进行支撑，由此，由于支撑杆的弯曲，天线可能会偶尔遭受电磁干涉的影响。如果安装坚固的支撑杆，那么易于出现成本和视觉效果方面的问题，也会受到欧洲和美国以及日本的安装规程的限制。

为了解决这些问题，日本专利申请公报No.2003-110350和日本专利申请公报No.2003-110352中公开的壁式透镜天线设备提供了一种反射器，该反射器的直径大于由电介质制成的半球形椤勃透镜的透镜直径并且设置于通过平分半球形椤勃透镜的球状形状而得到的截面上，其中该反射器安装于墙壁上或者类似的基本上垂直的地方。

上述透镜天线设备具有一种机构，该机构可简化安装时对主馈源位置的调整。不过，该机构还需要进一步地改善，因为其定位调整的性能在与同步卫星通信的情况下还不是很令人满意，尤其是在多个同步卫星的情况下。

也就是，在与半球形椤勃透镜以及反射器相结合安装成垂直布局的天线设备中，有必要获取其有待安装的墙壁、阳台、围墙等的方向的信息。不过，在现场对这些信息进行判断并不容易。如果天线设备将要进行安装的这种墙壁或者类似物直接面对将要建立通信的设备，那么还比较方便，否则就有必要根据相对于将要进行通信的设备的方向差异调整主馈源的定位。

上述专利申请所公开的天线设备构造成使主馈源的位置通过分别独立地调整其经度、纬度和方向而确定于透镜的焦点处。因此，需要花费时间以实现这种调整。尤其，当有必要根据多个同步卫星进行调整时，由于墙壁或者类似物的方向不清楚，所以同步卫星的焦点的相应位置就必须在现场进行搜寻，因此，进行定位调整是较困难的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了透镜天线设备，本发明的实施例如下：

1)透镜天线设备包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的反射器，该反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源；以及用于固定所述主馈源的臂，所有的部件都整体组装到一起，其中，当所述反射器以相对于地面基本上垂直的方式安装于其安装位置时，所述臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线是通过所述透镜中心的垂直线，并且其中，所述主馈源可在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

1-1)透镜天线设备，其中，所述反射器以从垂直状态相对于地面倾斜θ度角安装于其安装位置处，并且当反射器这样安装时，所述臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线是通过所述透镜中心的直线并且朝向所述反射器的倾斜方向倾斜2θ度，其中，所述主馈源可在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

1-2)透镜天线设备，其中，多个臂根据旋转支撑点的位置而具有不同的高度，从而使每个主馈源可固定于一位置处，该位置通过根据所述天线设备的安装位置信息和将要进行通信的对应设备的位置信息计算相应主馈源在所述臂的纵向方向上的安装位置而进行确定，其中，所述相应主馈源可借助相应臂的转动而在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

在本发明的这一实施例中，所述臂可围绕一轴线转动，该轴线是通过所述透镜中心的垂直线，同时由所述臂固定的主馈源保持其面对所述透镜中心的姿态，该臂这种转动可使所述主馈源在以该轴线为中心的半圆上并且在垂直于该轴的平面上移动。因此，仅需要相对于一个轴向方向进行移动调整，于是，安装时所需进行的调整与抛物面天线和常规透镜天线相比就比较容易进行，其中，所述抛物面天线需要三个轴相结合，所述常规透镜天线由于安装墙壁的方向不确定所以每次都必须通过测量墙壁的方向并且选择适合该方向的数据对主馈源进行位置调整。尤其，在本发明所述的实施例中，通过简单地调整主馈源而不须对这种大型的抛物面天线和透镜等进行调整，就可进行位置调整。

2)透镜天线设备包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的反射器，该反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源；用于固定所述主馈源的固定部件；以及反射器支撑杆，所有的部件都整体组装到一起，其中所述支撑杆固定于一固定结构，使得发射器以相对于地面基本上垂直的方式设置，从而使所述反射器可围绕作为支点的所述支撑杆进行转动，由此可对所述天线的方位角进行调整。

在根据该实施例的透镜天线设备中，其反射器围绕作为支点的支撑杆转动，直到接收器达到最大接收水平处该转动被停止，并且反射器由适当的部件固定以停止其转动。因此，在该设备中，主馈源也可通过仅在一个轴向方向上进行调整而被定位于最适合的点处。

3)透镜天线设备，包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的反射器，该反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分的主馈源；以及用于固定所述主馈源的拱形臂，所述拱形臂设置成以与所述透镜的球形表面相隔固定距离的方式沿着所述透镜的球形表面穿过，所有的部件都整体组装到一起，其中，所述臂的两端可沿着一圆形轨道移动，该轨道与所述透镜的外周边同心，并且，其中，所述主馈源安装于所述臂上，从而使所述主馈源可在所述臂的纵向方向上移动。

在根据方案3)所述的透镜天线设备中，所述主馈源的位置通过在所述臂上沿臂的纵向滑动而被偏移，从而使所述主馈源通过结合两种操作定位于最合适的点，所述两种操作包括滑动操作和沿着一圆形轨道在相同方向上移动所述臂的两端的操作。如果设置于所述臂上的所述主馈源被移动，那么这种调整可通过将所述臂沿着一直线朝向目标位置转动，该直线预先标记于透镜外壳上并且平行于与透镜轴线垂直的平面。

4)透镜天线设备包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的反射器，该反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分的主馈源；以及用于固定所述主馈源的第一和第二臂，所有的部件都整体组装到一起，其中，当所述反射器以相对于地面基本上垂直的方式安装于其安装位置时，所述臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线是通过所述透镜中心的垂直线，所述第一臂使所述主馈源能够在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动，其中，所述第二臂是一拱形臂，所述拱形臂以与所述透镜的球形表面相隔恒定距离的方式沿着所述透镜的球形表面移动，所述第二臂的两端能够沿着一圆形轨道移动，该轨道与所述透镜的外周边同心，并且其中可以与安装到第一臂上的主馈源相连接的所述第二臂固定其他所述主馈源。

4-1)将要布置于所述透镜的焦点部分的n个(n为正整数)主馈源中的第n个主馈源通过第一臂固定，所述第n个主馈源可在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动，并且所述第二臂的结构使其可以以所述第n个主馈源为中心的方式转动，其中除了所述第n个主馈源的多个主馈源可安装于所述第二臂上。

根据方案4)所述的透镜天线设备具有根据上述方案(1)和(3)所述的结构，并使用方案(1)和(3)所述的臂，方案(4)示出了方案(1)和(3)的结合效果。根据方案(4)所述的透镜天线设备尤其可有效地将主馈源的位置调整至多个卫星的相应焦点位置，并易于对多个主馈源立刻进行位置调整。

5)透镜天线设备包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；第一反射器，该反射器的至少上半厚度部分具有圆盘形状并且该反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分的主馈源；以及用于固定所述主馈源的臂，所有的部件都整体组装到一起，其中第一反射器可以在相同平面内围绕在透镜中心处的轴线转动。

5-1)透镜天线设备包括：由电介质制成的半球形椤勃透镜；尺寸大于所述透镜直径的第一反射器，该第一反射器设置于一表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面；布置于所述透镜的焦点部分的主馈源；以及用于固定所述主馈源的臂，所有的部件都整体组装到一起，其中，多个反射器中的第一反射器固定所述臂，其他反射器安装于所述第一反射器，从而使所述第一反射器和其他反射器以相互可转动的方式结合在一起。

5-2)透镜天线设备，其中，所述第一反射器和其他反射器是可安装的和可拆除的，并且其他所述反射器可固定于其相应的位置处，所述位置通过它们相对于所述第一反射器的旋转移动而确定的。

在根据方案5)所述的透镜天线设备中，在一个或多个卫星存在于附近地区的情况下，取代调整主馈源的位置，反射表面的位置可通过移动反射器进行调整。如果反射器大小足够吸收与将要进行通信的对应设备的方向上的偏差，那么就不需要进行繁琐的调整，但是这种情况下，设备不可避免地会变得很大。根据方案5)所述的设备中的反射器的尺寸可减小到必要的最小水平，因为反射器的结构可使其移动至反射电磁波的最优区域。

而且，在本发明中第一、第三、第四实施例中的反射器的尺寸也可与本发明的第五实施例相结合而减小到必要的最小水平。

在根据这些实施例所述的透镜天线设备的情况下，由于该设备可以以这样一种方式紧密地安装于墙壁上使得反射器与墙壁同化并且只有半球形透镜从墙壁突出，所以视觉不协调可被最大程度地减小。例如，可采用下述设计将整个天线与墙壁同化，即设置透镜和反射器的表面与安装表面具有相同的样式或者通过使用具有诸如金属网的加固材料的透明塑料反射器。

此外，由于天线的支撑是直接通过墙壁实现的并且半球形透镜并不易受风压力的影响，所以风或类似天气造成的电磁干涉基本上不会出现。由于没有必要安装坚固的支撑杆，所以在成本方面也是有利的。

在后文中，上述方案1)被称为第一实施例，上述方案2)被称为第二实施例，上述方案3)被称为第三实施例，上述方案4)被称为第四实施例，上述方案5)被称为第五实施例。方案1-1)和1-2)被视为第一实施例的改进实例。同样，方案4-1)是第四实施例的改进实例；方案5-1)和5-2)是第五实施例的改进实例。在根据这些实施例所述的任何天线设备中，可采用下述设计将整个天线与墙壁同化，即设置透镜和反射器的表面与安装表面具有相同的样式或者通过使用具有诸如金属网的加固材料的透明塑料反射器。

根据方案(4)和(4-1)所述的透镜天线设备也可修改为具有下述结构，即反射器从垂直方向向地面倾斜θ度，在这种情况下，第一臂应该设计成围绕通过透镜中心并且倾斜2θ度的轴线进行转动。

附图说明

图1是根据第一实施例所述的透镜天线设备的实例的侧视图；

图2(a)是根据第一实施例所述的透镜天线设备的改进实例的侧视图，图2(b)是另一个改进实例的侧视图；

图3是根据第一实施例所述的透镜天线设备的另一个改进实例的前视图；

图4是根据第二实施例所述的透镜天线设备的实例的透视图；

图5(a)是根据第三实施例所述的透镜天线设备的实例的前视图，图5(b)是根据第三实施例所述的透镜天线设备的实例的侧视图；

图6是根据第四实施例所述的透镜天线设备的实例的前视图；

图7是根据第四实施例所述的透镜天线设备的改进实例的前视图；

图8(a)、8(b)和8(c)示出了作为本发明的实例的对如图6所示透镜天线设备进行设置的步骤；

图9(a)是根据第五实施例所述的透镜天线设备的实例的前视图，图9(b)是根据第五实施例所述的透镜天线设备的另一实例的前视图，图9(c)是其侧视图；

图10(a)是根据第五实施例所述的透镜天线设备的另一实例的前视图，图10(b)是其侧视图；

图11(a)是根据第五实施例所述的透镜天线设备的另一实例的前视图，图11(b)是在反射器被转动之后状态下的实例的前视图。

具体实施方式

在下文中将更加详细地对本发明进行说明。对于附图进行的说明中，相同的附图标记表示相同的元件，并将省略重复的说明。附图中的尺寸并不总是与实际尺寸的比例相对应。

图1示出了根据第一实施例所述的透镜天线设备的实例。透镜天线设备1A包括由电介质制成的半球形椤勃透镜2、通过遮盖透镜来保护透镜表面的半球形外壳3、设置在一表面上的反射器4，该表面相当于将透镜的球状外形分半制成的剖面、由与反射器4相组装的固定轴5支撑的臂6、和由臂6所固定的主馈源7，所有这些元件都整体组装到一起。

反射器4的尺寸大于透镜2的直径，从而可确保接收到与其进行通信的对应设备(在附图中，同步卫星S)的电磁波。当反射器4以基本上垂直于地面的方式安装于其安装位置时，臂6所围绕转动的固定轴5位于通过透镜中心的垂直线上并且采取与地面垂直的姿态。

臂6的形状是沿着透镜2的表面形成的拱形。臂6的支架安装后构成回转部件8，从而围绕固定轴5的外周转动并且不在轴向上移动。主馈源7安装于配备有回转部件8的臂6上，该主馈源将被布置于透镜的焦点部分。

由于将要进行通信的同步卫星S的位置预先已知，所以主馈源7可预先根据纬度和仰角进行调整，因此在安装地点所作的调整仅与相对于墙壁B的方向的经度有关。

当使用固定轴5作为支点在一个方向上缓慢转动时，主馈源7沿着透镜2的球状表面移动，同时保持其指向透镜的中心的姿态，因此接收器的电磁波接收水平逐渐变化。因此，臂6的转动停止于电磁波的接收水平达到最优的位置处，回转部件8使用螺钉固定于固定轴5上，附图中没有示出。

示例性天线设备1A可设计成通过以适当的方式将外壳3和反射器4的表面与墙壁B同化或者通过使用透明板制造反射器，从而减轻视觉不协调的感觉。

图2(a)和2(b)示出了根据第一实施例所述的透镜天线设备的另一实例。该实例在抵抗电磁波阻挡的措施、反射器最小化和下雪保护的措施方面是比较有效的，即如图2(a)和2(b)所示，反射器4根据将要安装天线设备的墙壁B或者安装地点等的方向，通过从垂直状态向前或者向后倾斜θ度将反射器4装接于安装位置。反射器4倾斜θ度的安装可通过诸如在反射器和墙壁B之间设置连接件9而容易地实现。在这种情况下，为了避免反射器4倾斜的影响，臂6的支架应该设计成能够围绕一轴线转动，该轴线即在反射器4的倾斜方向上倾斜2θ度的直线。

在这种情况下，当垂直于地面的直线为0度时，角度θ可等于或者小于正负45度，并且最好在正负15度的范围内。如果设置成前倾角，那么就适合于进行降雪保护，如果设置成仰角，那么在接收具有大仰角的卫星信号的情况下可使发射器减小体积。

图3示出了根据第一实施例所述的透镜天线设备的改进实例。透镜天线设备1B具有多个臂6，其中回转部件8的高度位置(它们相应的旋转支撑点的高度位置)有所改变，并使用宽的圆形反射器作为反射器4，该反射器对于电磁波的进入方向具有宽的兼容区域。在图3所示的透镜天线设备1B中，每个主馈源7设置的位置通过如下方式进行确定，即根据安装位置和将要进行通信的对应设备的位置信息计算在每个臂6纵向上的相应主馈源的安装位置，并且通过转动臂6从而使相应主馈源在垂直于通过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着透镜的表面移动至目标点。

图4示出了根据第二实施例所述的透镜天线设备的实例。在透镜天线设备1C中，使将要固定于墙壁B或者类似物上的支撑杆10插入设置于连接件11的端部处的套筒12中，该连接件安装于反射器4的后表面，套筒12可转动地连接于支撑杆10的垂直轴线部分。用于固定主馈源7的臂6被构造成其根部固定于馈源4。其他部件与图1所示的天线设备相同。在图4所示的透镜天线设备1C中，主馈源7的位置预先调整成与同步卫星相配合，即与将要进行通信的对应设备相配合，因此，安装现场所需进行的唯一一次调整就是将整个天线相对于支撑杆10转到电磁波的接收水平最优的位置处。调整完成后，套筒12由螺钉或者类似件固定于支撑杆10，从而使天线不会来回转动。

图5(a)和5(b)示出了根据第三实施例所述的透镜天线设备的实例。在透镜天线设备1D中，使用了圆形反射器4，与透镜2同心的圆形轨道13设置于反射器4上。固定主馈源7的臂6形成为拱形以跨过透镜2，臂6的两端可移动地固定于圆形轨道13。图5所示的透镜天线设备1D的结构也使主馈源7可通过其在臂6上沿臂的纵向滑动而进行移动。因此，主馈源7可通过结合这两个移动操作而定位于最优点。如果将有待提供于透镜2表面上的并且与垂直于透镜2的轴线的平面平行的直线预先标记于用于覆盖透镜2的外壳3上，并且如果臂6上的主馈源7通过转动臂6而沿着由该直线所得的纬度移动至目标点(焦点)，那么就可容易地进行调整。

图6示出了根据第四实施例所述的透镜天线设备的实例。在透镜天线设备1E的结构中，将图1所示的天线设备的臂6添加入图5所示的天线设备。这里，为了区分两个臂和将要被安装于该臂上的主馈源，记号a和b分别被加入表示臂的附图标记6中以及表示主馈源的附图标记7。可转动地接合臂6以使其在两个轴向方向上相对移动的支架部分(在附图中未示出)设置于将要安装于臂6a上的主馈源7a中。在图6所示的透镜天线设备1E中，首先，臂6a如图8(a)所示转到一位置处，在该位置处，已经定位并安装于臂6a上的主馈源7a的接收敏感度达到最大。然后，如图8(b)所示，臂6a被固定，随后臂6b通过改变其仰角而被移动至支架部分和臂的位置相适合的地方，然后臂6b安装到主馈源7a的支架部分上，而主馈源的支架部分安装在臂6a上。然后，如图8(c)所示，为了找到预先被定位并安装于臂6b上的主馈源7b的接收敏感度达到最大的位置，臂6b沿着圆形轨道13被转动，同时仰角被再次变化。

图6所示的透镜天线设备1E可通过转动臂6a和6b的操作而进行调整，并且该设备的设置可在不是非常困难地测量墙壁方向的条件下完成。因此，该设备适于用作多个主馈源安装于臂6b上的多束天线。臂6a可在调整完成之后被拆下。

图7示出了图6所示的透镜天线设备的改进实例。在图7所示的透镜天线设备1E-1中，当臂6a转动时，由臂6a固定的主馈源7a沿着透镜表面并在与垂直于透镜的轴的平面平行的直线上移动。具有拱形形状并且沿着透镜2的球形表面形成的臂6b可围绕主馈源7a转动，通过这种转动，由臂6b固定的主馈源7b在虚线箭头所示的方向上移动。主馈源7b可在臂6b的纵向上(由实线箭头所示的方向)移动或者固定。

因此，在图7所示的透镜天线设备1E_-1中，主馈源7a的位置首先通过转动臂6a而进行调整。然后，臂6b以被定位的主馈源7a为中心进行转动，由此可发现主馈源7b的接收敏感度达到最大的位置，该位置被确定为主馈源7b的安装位置。由于主馈源7a和7b之间的距离与天线安装表面(墙壁)的方向没有关系，所以该位置可根据卫星位置和天线安装点的经度和纬度而预先确定。当有必要与另一个卫星进行通信时，另一个主馈源可安装于臂6b上，安装位置根据预先计算的与主馈源的距离进行确定。

在本文上述作为实例的所有天线设备中，主馈源的偏振角可通过转动在对主馈源进行固定的相应支架(未示出)中的每个主馈源而进行相应地调整。

在图1至图7所示的天线设备中，根据墙壁的方向或者安装地点的纬度，该天线设备需要提供较大的反射器，或者可能会偶尔发生电磁波被主馈源阻挡的情况。但是，如日本专利公开No.2003-110350所述，通过为反射器提供一垂直角或者水平角，就可减小反射器的尺寸并且最大限度地减小由于主馈源的阻挡而造成的影响。

图9是根据第五实施例所述的透镜天线设备的实例。透镜天线设备1F_-1和1F_-2包括：半球形椤勃透镜2，该透镜的表面覆盖有半球形的保护性外壳3；反射器4，该反射器设置于相当于将透镜2的球形形状分半而得到的横截面的表面上；拱形臂6，该臂设计成跨过透镜2，并且其仰角可进行调整；以及将要布置于焦点位置并且被臂6固定的主馈源7，所有这些部件都整体组装到一起。

如图9(a)和9(b)所示，第一反射器4a形成为在一个方向上较长的形状(在图9的情况下，椭圆形状)并且透镜2布置于其上，该反射器通过回转台(turn-stand)固定于安装板上，该安装板固定于墙壁B上，如图9(c)所示，从而第一反射器4a使用透镜2中心处的轴与透镜2进行转动。

在图10所示的透镜天线设备1F中，反射器4包括直径多少比透镜直径稍大的第一反射器和加入第一反射器4a的外周边(上边缘部分)中的第二反射器4b，其中第二反射器4b利用在透镜2的中心处的枢转轴14以相互可转动的方式连接于第一反射器4a，从而使第二反射器可利用枢转轴14作为支点进行转动。在图10的情况下，第一反射器是圆形的，但是至少其与第二反射器4b相对转动而接触的部分可以是圆形的。

在图9和10所示的结构的情况下，臂6可固定于反射器从而与反射器共同转动，或者可被墙壁、安装部件、支撑杆或者类似件支撑，从而使主馈源7的位置调整可以以与反射器转动相分离的方式实现。

如图11(a)和(b)所示，第一反射器4a和第二反射器4b可以是可安装的和可拆除的，从而使转动操作可以在第二反射器从第一反射器上拆除的状态下完成，并且两个反射器可结合在一起并固定于实现转动操作的相对位置处。因此，设计成使反射器朝向同步卫星S的方向转动的透镜天线设备1F、1F_-1、1F_-2和1F_-3可通过仅加入必要的反射器而减小尺寸。

工业实用性

在本发明所述的透镜天线设备中，如上所述，主馈源相对于将要进行通信的对应设备进行的位置调整可通过仅在一个轴向方向上进行调整而快速地、容易地实现，也就是，即使在墙壁和类似物的方向未知的情况下，只需要将臂或者天线相对于设备的支撑杆进行转动即可。尤其，即使在与多个卫星进行通信的情况下，每个主馈源也可通过诸如臂的转动的一个轴向的调整而定位于透镜的焦点位置处，由此，进行调整所需的时间可大幅减小，工作负载也被减小。

在通过对臂进行转动而实现调整的透镜天线设备的情况下，反射器也可紧密地装接于墙壁，视觉不协调得以缓解并且也足以提高不受天气影响的属性。而且，由于不需使用坚固的支撑杆，所以在成本方面也是有利的。

在通过相对于支撑杆转动整个天线而进行调整的透镜天线设备的情况下，只需要在一个轴向方向上进行调整，因此安装所进行的调整是按照需要非常容易的，并且与常规天线相比也是非常容易的。

而且，在透镜天线设备中的反射器设计成在相同的平面上围绕透镜中心的轴线转动或者其中设置有多个反射器以使外圆周侧上的反射器的位置可被改变的情况下，可通过将反射器的尺寸减小到必要的最小值而减小天线设备的尺寸。

Claims (10)

1.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，且设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的臂，所有部件整体地组装到一起，

其中，当所述反射器以相对于地面基本垂直的方式安装于其安装位置时，所述臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线是穿过所述透镜中心的垂直线，并且

其中，所述主馈源可在垂直于穿过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

2.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，且设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的臂，所有部件都整体地组装到一起，

其中，当所述反射器以从垂直状态相对于地面倾斜θ度角安装于其安装位置处时，所述臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线是穿过所述透镜中心并且朝向所述反射器的倾斜方向倾斜2θ度的直线，并且

其中，所述主馈源可在垂直于穿过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

3.如权利要求1或2所述的透镜天线设备，

其中，多个臂根据所述旋转支撑点的位置而具有不同的高度，从而使每个主馈源可固定于一位置处，该位置是通过基于所述天线设备的安装位置信息和将要进行通信的对应设备的位置信息计算相应主馈源在所述臂的纵向方向上的安装位置而确定的，并且

其中，所述相应主馈源可借助于所述相应臂的转动而在垂直于穿过所述透镜中心的轴线的平面上以及在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动。

4.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，并设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，

用于固定所述主馈源的固定部件，以及

以相对于地面基本垂直的方式固定于一固定结构上的反射器支撑杆，所有部件整体组装到一起，

其中，所述反射器安装于所述反射器支撑杆上，使得所述反射器可围绕作为支点的所述反射器支撑杆转动，由此可对所述天线的方位角进行调整。

5.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，并设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的拱形臂，所述拱形臂设置成该拱形臂可以沿着所述透镜的球形表面并且与所述透镜的球形表面相隔恒定距离的方式穿过，所有部件整体地组装到一起，

其中，所述臂的两端可沿着一圆形轨道移动，该轨道与所述透镜的外周边同心，并且

其中，所述主馈源安装于所述臂上，使得所述主馈源可在所述臂的纵向方向上移动。

6.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，并设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的第一和第二臂，所有部件都整体组装到一起，

其中，当所述反射器以相对于地面基本垂直的方式安装于其安装位置时，所述第一臂的支架可围绕一轴线转动，所述轴线是穿过所述透镜中心的垂直线，所述第一臂使主馈源能够在垂直于穿过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动，

其中，所述第二臂是一拱形臂，该拱形臂以与所述透镜的球形表面相隔恒定距离的方式沿着所述透镜的球形表面移动，所述第二臂的两端能够沿着一圆形轨道移动，该圆形轨道与所述透镜的外周边同心，并且

其中所述第二臂固定其他主馈源，该第二臂可与所述第一臂上安装的主馈源相连接。

7.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

反射器，该反射器的尺寸大于所述透镜直径，并设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

n个(n为正整数)要布置于所述透镜的焦点部分的主馈源，以及

用于固定所述n个主馈源的第一和第二臂，所有部件都整体组装到一起，

其中，当所述反射器以相对于地面基本垂直的方式安装于其安装位置时，所述第一臂的支架可围绕一轴线转动，该轴线为穿过所述透镜中心的垂直线，将要布置于所述透镜的焦点部分的主馈源中的第n个主馈源由第一臂固定，使得所述第n个主馈源可在垂直于穿过所述透镜中心的轴线的平面上并且在以所述轴线为中心的半圆上沿着所述透镜的表面移动，并且

其中，所述第二臂构造成使其可以以所述第n个主馈源为中心的方式转动，并且所述第n个主馈源之外的主馈源可安装于所述第二臂上。

8.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

第一反射器，该反射器的至少上半厚度部分具有圆盘形式，并且该反射器设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的臂，所有部件都整体地组装到一起，

其中，所述第一反射器可在相同平面内围绕处于所述透镜中心处的轴线转动。

9.一种透镜天线设备，包括：

由电介质制成的半球形椤勃透镜，

第一反射器，该第一反射器的尺寸大于所述透镜直径，并设置于这样一个表面上，该表面相当于通过将所述透镜的球形形状分半而得到的横截面，

布置于所述透镜的焦点部分处的主馈源，以及

用于固定所述主馈源的臂，所有部件都整体地组装到一起，

其中，多个反射器中的第一反射器固定所述臂，而其他反射器安装于所述第一反射器，使得所述第一反射器和其他反射器以相互可转动的方式结合在一起。

10.如权利要求9所述的透镜天线设备，其中，所述第一反射器和其他反射器是可安装并可拆除的，并且其他所述反射器可固定于其相应的位置处，所述相应的位置是因它们相对于所述第一反射器的转动而确定的。

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