本公開涉及包括通信設(shè)備和雙反射器天線的天線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本公開涉及天線系統(tǒng)領(lǐng)域。此類天線系統(tǒng)可以包括通信設(shè)備和用于發(fā)射和/或接收電磁波的雙反射器天線。雙反射器天線可以是包括用于發(fā)射和/或接收電磁波的兩個反射器的天線。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明人作出了如下考慮：

2、如今，對于新一代反射器天線的挑戰(zhàn)性要求，毫米波、太赫茲和光無線通信有著相似的動機，這些天線可能具有極高的增益、極窄的波束和波束控制能力。

3、在e波段和d波段的毫米波(millimeter-wave，mmw)中，超過一千米距離的回傳無線電鏈路可能需要高于50dbi的天線增益，以滿足站點線路長距離鏈路預(yù)算，并能承受任何大氣條件；波束寬度小于半度的對應(yīng)天線可能需要小心安裝。此外，這類大直徑碟形天線容易受到高風(fēng)荷載的影響，如果安裝在高塔或桅桿上，其指向可能會受到支撐結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)、搖擺和振動的影響?？紤]到e波段回程天線的典型情況(工作頻率為71至86ghz，碟形直徑為2ft(660mm)，即大約170個波長)，而d波段天線的等效情況(工作頻率為130至175ghz，標(biāo)稱碟形直徑為1ft)，且兩者的增益均超過50dbi，波束寬度窄于0.4度，因此支撐結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)1度就會使天線錯位(mispoint)，增益降至40dbi。

4、鑒于以上所述，本公開旨在提供一種可以應(yīng)對導(dǎo)致天線系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)、搖擺和振動的環(huán)境影響的天線系統(tǒng)。本公開的目的是提供一種可以應(yīng)對環(huán)境對天線系統(tǒng)的影響的天線系統(tǒng)，以保持足夠的天線系統(tǒng)增益。

5、這些目的以及其它目的通過獨立權(quán)利要求中描述的本公開方案來實現(xiàn)。有利的實現(xiàn)方式在從屬權(quán)利要求中進一步定義。

6、本公開的第一方面提供了一種天線系統(tǒng)，所述天線系統(tǒng)包括：通信設(shè)備；雙反射器天線；梯度折射率透鏡(gradient-index?len，grin透鏡)。所述通信設(shè)備用于向所述grin透鏡發(fā)射主平面電磁波，其中所述grin透鏡用于將發(fā)射的主平面電磁波變換為輻射的高斯光束。所述雙反射器天線用于將所述輻射的高斯光束變換為次平面電磁波，并將所述次平面電磁波發(fā)射到所述天線系統(tǒng)的外部。所述通信設(shè)備用于通過改變所述發(fā)射的主平面電磁波的傳播方向來改變所述發(fā)射的次平面電磁波的傳播方向。

7、換句話說，第一方面提出除了用于發(fā)射次平面電磁波的通信設(shè)備之外，還使用雙反射器天線和grin透鏡，其中，可以通過改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向來改變所述發(fā)射的次平面電磁波的所述傳播方向。

8、也就是說，所述通信設(shè)備可以用于通過改變所述主平面電磁波的所述傳播方向來執(zhí)行所述次平面電磁波的波束控制。改變所述主平面電磁波的所述傳播方向可以稱為所述主平面電磁波的波束控制。改變所述次平面電磁波的所述傳播方向或執(zhí)行所述次平面電磁波的波束控制對應(yīng)于或包括將可由所述天線系統(tǒng)發(fā)射(例如，以所述次平面電磁波的形式)的天線波束指向(重新指向)所述天線系統(tǒng)的外部。術(shù)語“波束掃描”可以用作術(shù)語“波束控制”的同義詞。

9、因此，所述天線系統(tǒng)能夠補償偏轉(zhuǎn)、搖擺和/或振動(例如，由于強風(fēng))對其自身的影響，例如，補償對所述天線系統(tǒng)的指向的影響。即，所述天線系統(tǒng)用于改變所述次平面電磁波的所述傳播方向，從而用于所述天線系統(tǒng)(即，所述天線系統(tǒng)的所述天線波束)的重新指向。因此，可以降低或消除偏轉(zhuǎn)、搖擺和振動對所述天線系統(tǒng)的增益的影響，使得所述天線系統(tǒng)的增益能夠?qū)?dǎo)致其自身的偏轉(zhuǎn)、搖擺和/或振動的環(huán)境影響具有魯棒性。

10、如上所述，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全天線波束控制(例如，角扇區(qū)(例如，有限角扇區(qū))內(nèi)的所述次平面電磁波的波束控制)。例如，所述角扇區(qū)可以是±1.5度(±1.5°)。這使得所述天線系統(tǒng)能夠用于無線通信服務(wù)。附加地或替代地，所述天線系統(tǒng)可以用于衛(wèi)星通信地面站和/或射電望遠鏡天線(例如，大型射電望遠鏡天線)。所述天線系統(tǒng)能夠?qū)⒃鲆鎿p失和由于波束控制而導(dǎo)致的其它輻射方向圖劣化保持在盡可能低的水平。例如，所述天線系統(tǒng)的增益損失可以小于或等于1.5db(≤1.5db)。所述天線系統(tǒng)可以符合etsi?4類，即可以是根據(jù)etsi?4類的天線系統(tǒng)，如在歐洲規(guī)范文件etsi?en?302217-4中所述。

11、結(jié)合使用所述雙反射器天線和所述grin透鏡能夠改變所述發(fā)射的次平面電磁波的所述傳播方向，從而通過改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向來指向(重新指向)所述天線系統(tǒng)可以發(fā)射的所述天線波束。因此，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)不需要移動所述雙反射器透鏡、所述grin透鏡和/或所述通信設(shè)備(例如，改變所述雙反射器透鏡、所述grin透鏡和/或所述通信設(shè)備的位置和/或取向)。因此，不需要用于移動所述天線的機械部件(例如，一個或多個電機)的裝置。換句話說，所述雙反射器天線、所述grin透鏡和所述通信設(shè)備可以保持固定在相應(yīng)的安裝位置(即不移動)。這樣做的好處是不會因機械部件的運動而造成磨損或老化，因此也就沒有因磨損或老化而導(dǎo)致所述天線系統(tǒng)失靈的風(fēng)險。此外，用于重新指向的所述雙反射器透鏡、所述grin透鏡和/或所述通信設(shè)備的移動可能會限制天線波束控制的重新指向速度。因此，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)可以實現(xiàn)所述天線波束控制(即改變所述次平面電磁波的方向)的高重新指向速度。因此，所述天線系統(tǒng)可以用于對所述天線波束進行簡單的錐形掃描，從而實現(xiàn)對微波信標(biāo)的高速跟蹤。由于不需要用于移動所述天線系統(tǒng)的機械部件的裝置，因此所述天線系統(tǒng)具有低復(fù)雜度和低成本。

12、根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)可以提供用于防搖擺補償?shù)碾娮涌刂频奶炀€波束(例如，所述主平面電磁波和所述次平面電磁波)控制。所述天線系統(tǒng)可以用于通過所述grin透鏡對波束掃描角度范圍(例如，有限的波束掃描角度)進行電子控制的波束控制。

13、通過提供根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)，本公開能夠提供非常高增益的天線混合組件，其中雙反射器天線可以通過梯度折射率(graded?index，grin)透鏡與通信設(shè)備(例如，陣列饋線)匹配。

14、所述梯度折射率透鏡(gradient-index?lens，grin透鏡)是在所述透鏡本身內(nèi)部具有變化的折射率或可改變折射率的透鏡。也就是說，所述grin透鏡的特征可以是非均勻折射率。所述grin透鏡具有分布的材料密度，以便在所述透鏡本身內(nèi)部實現(xiàn)所述變化的折射率。術(shù)語“index?of?refraction(折射率)”和“refraction?index(折射率)”可以用作術(shù)語“refractive?index(折射率)”的同義詞。術(shù)語“graded?index?lens(梯度折射率透鏡)”可以用作術(shù)語“gradient-index?lens(梯度折射率透鏡)”的同義詞，可以縮寫為術(shù)語“grinlens(grin透鏡)”。通過所述grin透鏡從所述發(fā)射的主平面電磁波中變換的所述高斯光束可以稱為“主高斯光束”。

15、所述主平面電磁波和所述次平面電磁波可以是無線電波(如微波、毫米波或太赫茲波)或光波。所述主平面電磁波和所述次平面波可以分別縮寫為術(shù)語“主平面波”和“次平面波”。即，術(shù)語“電磁波”可以縮寫為術(shù)語“波”。

16、太赫茲通信(terahertz?communication，thz通信)使用thz波作為電磁波，可以彌合毫米波通信和光無線通信之間的鴻溝。在太赫茲頻率下的高增益天線的電子波束控制能力可以由根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的波束控制能力提供，從而實現(xiàn)無線通信距離的大幅延伸。這樣就能促進大量應(yīng)用，滿足用戶對更高數(shù)據(jù)傳輸速率不斷增長的需求。

17、光無線通信使用光波作為電磁波，就像自由空間光(free-space?optical，fso)鏈路一樣，可以實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高物理安全性，并避免電磁干擾。fso鏈路的穩(wěn)定性和質(zhì)量可能在很大程度上取決于大氣因素，如雨、霧、灰塵和熱量。因此，可以由根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述波束控制能力提供的所述電子波束控制能力是光無線通信的優(yōu)點。

18、所述主平面電磁波可以稱為主輻射或主輻射束，所述次平面電磁波可以稱為次輻射或次輻射束。

19、所述雙反射器天線、所述grin透鏡和所述通信設(shè)備可以設(shè)置為不可移動，即機械固定。例如，所述grin透鏡和所述通信設(shè)備設(shè)置為不可移動以執(zhí)行所述次平面波的波束控制。換句話說，所述通信設(shè)備可以用于通過改變所述主平面波的所述傳播方向而不移動所述grin透鏡來改變所述次平面電磁波的所述傳播方向。例如，所述天線系統(tǒng)可以用于通過改變所述主平面電磁波的所述傳播方向而不移動所述grin透鏡和可選地移動所述通信設(shè)備來改變所述次平面電磁波的所述傳播方向。所述天線系統(tǒng)可以用于通過改變所述主平面電磁波的所述傳播方向而不移動所述雙反射器天線、所述grin透鏡和所述通信設(shè)備來改變所述次平面電磁波的所述傳播方向。

20、所述輻射的高斯光束可以是具有根據(jù)高斯分布沿波前變化的振幅的球面電磁波。術(shù)語“輻射的高斯光束”可以縮寫為術(shù)語“高斯光束”。

21、根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的通信設(shè)備可以是發(fā)送器。術(shù)語“天線饋線”和“饋線”可以用于指作為發(fā)送器的通信設(shè)備。

22、可選地，所述雙反射器天線可以用于接收來自所述天線系統(tǒng)的外部的次平面電磁波，并將所述接收的次平面電磁波變換為輻射的高斯光束，其中所述grin透鏡可以用于將所述輻射的高斯光束變換為主平面電磁波。所述通信設(shè)備可以用于接收來自所述grin透鏡的所述主平面電磁波，并通過改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向來改變所述接收的次平面電磁波的所述傳播方向。換句話說，可選地，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述通信設(shè)備可以是收發(fā)電磁波(例如，所述主平面電磁波)的收發(fā)器。關(guān)于發(fā)射的主平面波和發(fā)射的次平面波的描述相應(yīng)地分別適用于接收的主平面波和接收的次平面波。在根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述通信設(shè)備是收發(fā)器的情況下，根據(jù)本公開的第二方面所述的天線系統(tǒng)的描述可以相應(yīng)地適用于根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)。

23、在所述第一方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備是多信道通信設(shè)備，用于通過改變所述多信道通信設(shè)備的兩個或更多個信道的相位來改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向。

24、即，所述多信道通信設(shè)備用于通過改變所述多信道通信的所述兩個或更多個信道的所述相位來執(zhí)行所述次平面電磁波的電子波束控制。改變所述兩個或更多個信道的所述相位會改變所述主平面電磁波的所述傳播方向(即執(zhí)行所述主平面電磁波的波束控制)。這改變了所述次平面電磁波的所述傳播方向來提供所述次平面電磁波的波束控制。所述多信道通信設(shè)備的所述信道可以用于通過電子手段進行相位控制。

25、所述多信道通信設(shè)備可以包括多個信道，即兩個或更多個信道。例如，所述多信道通信設(shè)備可以包括4個信道或16個信道的陣列。這些信道可以稱為無線信道。

26、可選地，所述通信設(shè)備可以是多信道通信設(shè)備，用于通過改變所述多信道通信設(shè)備的兩個或更多個信道的相位來改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向。換句話說，可選地，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述多信道通信設(shè)備可以是收發(fā)電磁波(例如，所述主平面電磁波)的收發(fā)器。

27、在所述第一方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備包括單信道通信設(shè)備和反射鏡。所述單信道通信設(shè)備可以用于通過所述反射鏡將所述主平面電磁波發(fā)射到所述grin透鏡，其中所述通信設(shè)備可以用于通過旋轉(zhuǎn)所述反射鏡來改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向。

28、換句話說，所述單信道通信設(shè)備可以用于將所述主平面電磁波發(fā)射到所述反射鏡；所述反射鏡可以用于將所述發(fā)射的主平面電磁波反射到所述grin透鏡；所述通信設(shè)備可以用于通過旋轉(zhuǎn)所述反射鏡來改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向。所述反射鏡可以是平面反射鏡。

29、可選地，所述單信道通信設(shè)備可以用于通過所述反射鏡接收來自所述grin透鏡的所述主平面電磁波，其中所述通信設(shè)備可以用于通過旋轉(zhuǎn)所述反射鏡來改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向。換句話說，可選地，根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的通信設(shè)備(包括單信道通信設(shè)備和反射鏡)可以是收發(fā)電磁波(例如，所述主平面電磁波)的收發(fā)器。

30、在所述第一方面的一種實現(xiàn)方式中，所述雙反射器天線包括主反射器和子反射器。所述子反射器可以用于將輻射的高斯光束從所述grin透鏡反射到所述主反射器。所述主反射器可以用于通過反射所述輻射的高斯光束來將所述輻射的高斯光束變換為所述發(fā)射的次平面電磁波。

31、所述天線系統(tǒng)可以配置為增益大于47dbi。為此，所述雙天線反射器的主反射器可以具有大于120個波長的所述次平面波的口面(aperture)擴展，并放大所述通信設(shè)備發(fā)射的所述主平面電磁波。例如，所述主反射器可以是直徑大于120個波長的所述次平面電磁波的主反射器。例如，所述天線系統(tǒng)可以是e波段微波回傳天線，用于在71ghz和86ghz之間的頻率下工作。所述雙反射器天線的所述主反射器可以具有660mm的擴展(例如，是標(biāo)稱直徑為660mm的反射器碟形)，其約為170個波長的次平面波，放大了由所述通信設(shè)備發(fā)射的所述主平面電磁波?；蛘?，所述天線系統(tǒng)可以是d波段天線，用于在130ghz和175ghz之間的頻率下工作。所述雙反射器天線的所述主反射器可以具有360mm的擴展(例如，是標(biāo)稱直徑為360mm的反射器碟形)。所述天線系統(tǒng)可以配置為增益等于或大于50dbi。所述天線系統(tǒng)可以用于(以次平面電磁波的形式)發(fā)射波束寬度等于或小于(即窄于)0.4度(0.4°)的波束。

32、在根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述通信設(shè)備是收發(fā)器的情況下，所述主反射器可以用于通過將所述接收的次平面電磁波反射到所述子反射器來將所述接收的次平面電磁波變換為所述輻射的高斯光束。所述子反射器可以用于將所述輻射的高斯光束從所述主反射器反射到所述grin透鏡。

33、本公開的第二方面提供了一種天線系統(tǒng)，包括：通信設(shè)備；雙反射器天線；梯度折射率透鏡(gradient-index?lens，grin透鏡)。所述雙反射器天線用于接收來自所述天線系統(tǒng)的外部的次平面電磁波，并將所述接收的次平面電磁波變換為輻射的高斯光束，其中所述grin透鏡用于將所述輻射的高斯光束變換為主平面電磁波。所述通信設(shè)備用于接收來自所述grin透鏡的所述主平面電磁波，并通過改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向來改變所述接收的次平面電磁波的所述傳播方向。

34、上述對根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的描述可以相應(yīng)地適用于第二方面的天線系統(tǒng)。例如，上述根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)的所述通信設(shè)備、所述grin透鏡和所述雙反射器天線的描述可以相應(yīng)地分別適用于根據(jù)第二方面所述的天線系統(tǒng)的所述通信設(shè)備、所述grin透鏡和所述雙反射器天線。關(guān)于發(fā)射的主平面波和發(fā)射的次平面波的描述相應(yīng)地分別適用于接收的主平面波和接收的次平面波。根據(jù)第二方面所述的天線系統(tǒng)可以是根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)。在這種情況下，所述通信設(shè)備可以用于發(fā)射和接收主平面電磁波。因此，在這種情況下，所述通信設(shè)備可以稱為收發(fā)器。

35、根據(jù)第二方面所述的天線系統(tǒng)及其實現(xiàn)方式和可選特征實現(xiàn)了與根據(jù)第一方面所述的天線系統(tǒng)及其相應(yīng)實現(xiàn)方式和可選特征相同的優(yōu)點。

36、在所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備是多信道通信設(shè)備，用于通過改變所述多信道通信設(shè)備的兩個或更多個信道的相位來改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向。所述多信道通信設(shè)備的所述信道可以用于通過電子手段進行相位控制。

37、在所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備包括單信道通信設(shè)備和反射鏡。所述單信道通信設(shè)備可以用于通過所述反射鏡接收來自所述grin透鏡的所述主平面電磁波，其中所述通信設(shè)備可以用于通過旋轉(zhuǎn)所述反射鏡來改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向。

38、換句話說，所述反射鏡可以用于將所述主平面電磁波從所述grin透鏡反射到所述單信道通信設(shè)備，所述單信道通信設(shè)備可以用于接收所述主平面電磁波；所述通信設(shè)備可以用于通過旋轉(zhuǎn)所述反射鏡來改變所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向。所述反射鏡可以是平面反射鏡。

39、在所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述雙反射器天線包括主反射器和子反射器。所述主反射器可以用于通過將所述接收的次平面電磁波反射到所述子反射器來將所述接收的次平面電磁波變換為所述輻射的高斯光束。所述子反射器可以用于將所述輻射的高斯光束從所述主反射器反射到所述grin透鏡。

40、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述主反射器和所述子反射器相對于公共軸線軸對稱。

41、也就是說，所述雙反射器天線可以是合焦(on-set)雙反射器天線。術(shù)語“軸對稱雙反射器天線”和“合焦雙反射器天線”可以用作同義詞。

42、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述主反射器是軸對稱拋物面反射器，所述子反射器可以是軸對稱雙曲面反射器或軸對稱橢圓面反射器。

43、術(shù)語“拋物面”、“橢圓面”和“雙曲面”可以分別表示“準(zhǔn)拋物面”、“準(zhǔn)橢圓面”和“準(zhǔn)雙曲面”。術(shù)語“elliptic(橢圓面)”和“elliptical(橢圓面)”可以用作同義詞。換句話說，所述雙反射器天線可以是合焦(即軸對稱)卡塞格倫(gassegrain)雙反射器天線，其中所述主反射器是軸對稱拋物面反射器，所述子反射器是軸對稱雙曲面反射器?；蛘?，所述雙反射器天線可以是合焦(即軸對稱)格雷戈里(gregorian)雙反射器天線，其中所述主反射器是軸對稱拋物面反射器，子反射器是軸對稱橢圓面反射器。

44、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述雙反射器天線是偏焦(off-set)雙反射器天線。也就是說，所述雙反射器天線可以包括偏焦主反射器和偏焦子反射器。

45、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述雙反射器天線是卡塞格倫雙反射器天線或格雷戈里雙反射器天線。

46、術(shù)語“卡塞格倫天線”和“格雷戈里天線”可分別用于指卡塞格倫雙反射器天線和格雷戈里雙反射器天線。

47、所述卡塞格倫雙反射器天線可以包括拋物面主反射器和雙曲面子反射器。所述格雷戈里雙反射器天線可以包括拋物面主反射器和橢圓面子反射器。

48、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述雙反射器天線是偏焦卡塞格倫天線或偏焦格雷戈里天線。換句話說，如果所述雙反射器天線是偏焦雙反射器天線，則所述雙反射器天線可以是卡塞格倫天線(即偏焦卡塞格倫天線)或格雷戈里天線(即偏焦格雷戈里天線)。

49、如果所述雙反射器天線是偏焦卡塞格倫雙反射器天線，則所述主反射器可以是拋物面偏焦反射器，所述子反射器可以是雙曲面偏焦反射器。如果所述雙反射器天線是偏焦格雷戈里雙反射器天線，則所述主反射器可以是拋物面偏焦反射器，所述子反射器可以是橢圓面偏焦反射器。

50、所述雙反射器天線可以是雙焦天線(合焦或偏焦)或多焦天線(合焦或偏焦)。

51、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述主反射器和所述子反射器均是拋物面圓柱形偏焦反射器。換句話說，如果所述雙反射器天線是偏焦雙反射器天線，則所述主反射器和所述子反射器均可以是拋物面圓柱形偏焦反射器。術(shù)語“paraboliccylindrical(off-set)reflector(拋物面圓柱形(偏焦)反射器)”和“cylindricalparabolic(off-set)reflector(柱面拋物線形(偏焦)反射器)”可以用作同義詞。

52、包括兩個拋物面圓柱形反射器的上述偏焦雙反射器天線可以用于將軸對稱高斯光束(例如，由所述grin透鏡通過所述發(fā)射的主平面波生成的或變換的所述高斯光束，可以被稱為主高斯光束)的傳輸變換為橢圓波束(可以稱為橢圓次波束)的傳輸，其形式為次平面波，可以發(fā)射(例如，輻射)到所述天線系統(tǒng)的外部。也就是說，由于所述雙反射器天線包括主反射器和子反射器，且每個反射器都是拋物面圓柱形偏焦反射器，因此所述天線系統(tǒng)可以發(fā)射的所述天線波束可以是橢圓波束。在許多天線應(yīng)用中，如果希望在垂直面上獲得較大的波束控制角度，而在水平面上獲得較小的波束控制角度，這可能是有利的。因為波束控制造成的劣化可以得到平衡，所以橢圓波束的天線波束在垂直面上較寬，在水平面上較窄。

53、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述主反射器的拋物面曲率和所述子反射器的拋物面曲率屬于相互正交的不同平面。

54、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述grin透鏡具有多個限定不同材料密度的區(qū)域的橢圓輪廓。

55、也就是說，所述grin透鏡可以通過多個橢圓輪廓來限定不同材料密度的區(qū)域來實現(xiàn)分布的材料密度。術(shù)語“elliptical(橢圓)”可以指“quasi-elliptical(準(zhǔn)橢圓)”。多個橢圓輪廓通過限定所述不同材料密度的區(qū)域來限定所述grin透鏡的不同折射率的區(qū)域。也就是說，不同材料密度的區(qū)域?qū)?yīng)不同折射率的區(qū)域。這使得能夠在所述grin透鏡內(nèi)實現(xiàn)變化的折射率或可改變的折射率。例如，所述grin透鏡的所述折射率可以用(例如，恒定)橢圓輪廓來描述。

56、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述grin透鏡包括兩個表面，所述兩個表面中的至少一個表面具有的折射率大于所述空氣折射率。

57、替代地或附加地，所述兩個表面中的至少一個表面可以至少部分地具有空氣折射率。所述兩個表面的形狀可以是橢圓形。

58、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述grin透鏡用于通過分布的材料密度來匹配所述輻射的高斯光束的相位中心與所述雙反射器天線的焦點。

59、換句話說，所述grin透鏡可以用于使得在所有操作情況下，所述輻射的高斯光束的所述相位中心等于所述雙反射器天線的所述焦點/與所述雙反射器天線的所述焦點重合或位于所述雙反射器天線的所述焦點附近。所述grin透鏡可以用于使得在所有操作情況下，所述輻射的高斯光束的所述相位中心幾乎與所述雙反射器天線的所述焦點重合。例如，當(dāng)所述主平面電磁波沿所述grin透鏡的光軸方向平行傳播時，則所述高斯光束的所述相位中心與所述雙反射器天線的所述焦點匹配(即：幾乎重合)。因此，所述次平面電磁波相對于所述主反射器的輻射口面，沿著瞄準(zhǔn)區(qū)方向傳播。然而，如果所述主平面電磁波以大于零度(0°)的角度沿偏離所述grin透鏡的光軸的方向傳播，根據(jù)眾所周知的比例關(guān)系，則所述匹配的高斯光束的所述相位中心從所述焦點成比例地移位，使得所述次平面電磁波的所述傳播方向也偏離，其中比例因子定義為波束偏移因子(beam?deviation?factor，bdf)。

60、所述輻射的高斯光束的所述相位中心可以是所述grin透鏡的所述焦點。術(shù)語“focus(焦點)”和“focal?point(焦點)”可以用作同義詞。

61、所述grin透鏡可能存在多個焦點(即高斯光束的多個相位中心)，即所述grin透鏡是多焦點的。所述多個焦點中的每個焦點對應(yīng)于所述主平面電磁波的不同傳播方向。

62、所述雙反射器天線可以具有唯一的焦點。例如，這種雙反射器天線可以是雙拋物面圓柱形天線、卡塞格倫天線或格雷戈里天線。所述雙反射器天線可以是雙焦或多焦雙反射器天線。在這種情況下，所述雙反射器天線可以具有兩個或更多個焦點。所述grin透鏡可以用于通過分布的材料密度使其多個焦點與所述雙反射器天線的兩個或更多個焦點相匹配，其中所述雙反射器天線是雙焦點或多焦點雙反射器天線。

63、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備用于通過改變所述發(fā)射的主平面電磁波的所述傳播方向或所述接收的主平面電磁波的所述傳播方向，使用所述grin透鏡來引起所述高斯光束的所述相位中心相對于所述雙反射器天線的所述焦點的位移。

64、所述主電磁波的所述方向的變化越大，所述高斯光束的所述相位中心相對于所述雙反射器天線的所述焦點的所述位移越大。所述輻射的高斯光束的所述相位中心的所述位移越大，所述次電磁波的所述傳播方向的變化就越大。

65、在所述第一方面或所述第二方面的一種實現(xiàn)方式中，所述通信設(shè)備用于引起所述高斯光束的所述相位中心的位移，使得所述高斯光束的所述相位中心相對于所述雙反射器天線的所述焦點的位移越大，所述發(fā)射的次平面電磁波或所述接收的次平面電磁波的所述傳播方向的變化越大。

66、所述高斯光束的所述相位中心相對于所述雙反射器天線的所述焦點的位移越大，所述次平面的所述波束控制的角度越大。

67、為了實現(xiàn)根據(jù)本公開的第一方面所述的天線系統(tǒng)，上述第一方面和第二方面的部分或全部實現(xiàn)方式和可選特征可以相互結(jié)合。為了實現(xiàn)根據(jù)本公開的第二方面所述的天線系統(tǒng)，上述第一方面和第二方面的部分或全部實現(xiàn)方式和可選特征可以相互結(jié)合。

68、本技術(shù)中描述的各種實體執(zhí)行的所有步驟和所描述的由各種實體執(zhí)行的功能旨在表明各個實體適于或用于執(zhí)行相應(yīng)的步驟和功能。雖然在以下具體實施例的描述中，外部實體執(zhí)行的具體功能或步驟沒有在執(zhí)行具體步驟或功能的實體的具體詳述元件的描述中反映，但是技術(shù)人員應(yīng)清楚，這些方法和功能可以通過相應(yīng)軟件或硬件元件或其任何組合實現(xiàn)。