專利名稱：天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及衛(wèi)星電視接收及衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的一種天線的 頻率轉(zhuǎn)換模塊，特別適用于圓極化衛(wèi)星信號的接收。
技術(shù)背景目前，用于接收圓極化信號的圓極化器通常與天線饋源連接在一 起，或內(nèi)置于天線饋源中。圓極化電路集成在下變頻器中則是另外一 種辦法。專利號為US5471664A，主分類號為H04B1/26，名稱為Clockwise and counterclockwise circularly polarized wave common receiving apparatus for low noise converter專禾(J中公開了一禾中衛(wèi)星降頻器，采用 四輸入探針端口，分別移相的辦法實現(xiàn)左右旋圓極化；國際專利分類 號H01P1 1/161(2006.01),名稱為Circular and/of linear polarity format data receiving apparatus專利中公開了一種衛(wèi)星降頻器，采用圓極化電 橋的辦法實現(xiàn)左右旋圓極化。以上兩種實現(xiàn)圓極化的方法較為復雜， 其中第一種在四個探針的末端還需要一個矩形貼片來改善圓極化效 果，第二種采用先對信號放大再插入圓極化電橋的辦法，雖然彌補了 圓極化電橋插損大的缺陷，但對前置的水平放大電路與垂直放大電路 的相位一致性要求很高，否則所產(chǎn)生的圓極化效果將會很差。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供 一種能夠選擇性的輸出左旋圓極化或右旋圓極化的天線的頻率轉(zhuǎn)換 模塊。本實用新型還具有原理簡單、插入損耗小、實現(xiàn)電路簡單、電 路設(shè)計兼容雙線極化、低加工成本等特點。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它由垂直極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口 1-2、垂直極化 相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2、 90°圓極化移 相段3、左旋圓極化低噪聲放大器4-l、右旋圓極化低噪聲放大器4-2、 信號開關(guān)模塊5、低噪聲衛(wèi)星降頻器6組成；所述的垂直極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口 1-2分別串接 垂直極化相位延遲平衡線2-l、水平極化相位延遲平衡線2-2后與90°圓極化移相段3的a、 b端口連接，90°圓極化移相段3的a、 b端口 分別串接左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低噪聲放大器 4一2后與信號開關(guān)模塊5的定觸點c、 d連接，信號開關(guān)模塊5的動 觸點e串接低噪聲衛(wèi)星降頻器6，低噪聲衛(wèi)星降頻器6的中頻信號輸 出端口 f與外部接收電路連接；本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1的長度"為0至 400mm，水平極化相位延遲平衡線2-2的長度L2為0至400mm。本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平 衡線2-2的構(gòu)成形式為微帶線、或帶狀線、或共面波導傳輸線。本實用新型90。圓極化移相段3的長度為(2"-1)^/4，式中n為大于或等于1的自然數(shù)，人為傳輸波長。本實用新型卯°圓極化移相段3的構(gòu)成形式為微帶線、或帶狀線、 或共面波導傳輸線。本實用新型90°圓極化移相段3的a、 b端口分別與垂直極化相 位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2輸出端及左旋圓極 化低噪聲放大器4-l、右旋圓極化低噪聲放大器4-2的輸入端口斷開 后，形成雙線極化工作狀態(tài)。本實用新型垂直極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口 1-2、垂 直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2、 90°圓 極化移相段3、左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低噪聲放 大器4-2、信號開關(guān)模塊5、低噪聲衛(wèi)星降頻器6集成在一塊電路板 中制成。本實用新型與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1. 本實用新型僅采用(2n-1)/1g/4的傳輸線作90°圓極化移相段3，使其插入損耗極低，由此引起的系統(tǒng)噪聲也很低，電路十分簡單， 占用空間小、加工成本很低。2. 本實用新型垂直極化輸入端口 l-l、水平極化輸入端口 1-2兼 容目前所有雙線極化饋源形式，特別適用于饋源一體化下變頻器或雙 線極化平板天線。3. 本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲 平衡線2-2輸出端及左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低噪聲放大器4-2的輸入端口斷開90°圓極化移相段3后，可工作在雙線 極化狀態(tài)，即可兼容雙線極化信號的接收。

圖1是本實用新型的電原理方框圖。
圖2是本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位 延遲平衡線2-2輸出端及左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化 低噪聲放大器4-2的輸入端口斷開90°圓極化移相段3后工作在雙線 極化狀態(tài)時的電原理方框圖。
具體實施方式
參見圖1至圖2，本實用新型是由垂直極化輸入端口 1-1、水平 極化輸入端口 1-2、垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延 遲平衡線2-2、90°圓圓極化移相段3、左旋圓極化低噪聲放大器4-1、 右旋圓極化低噪聲放大器4-2、信號開關(guān)模塊5、低噪聲衛(wèi)星降頻器 6所組成，圖1是本實用新型的電原理方框圖，實施例按圖1連接線 路。
所述的垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線 2-2分別調(diào)整來自垂直極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口 1-2信 號的相位，使其同相，輸出給90。圓極化移相段3。本實用新型垂直 極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口 1-2的作用是提供天線接收的 垂直極化信號、水平極化信號，能兼容目前所有雙線極化饋源形式， 特別適用于饋源一體化下變頻器或雙線極化平板天線，實施例垂直極 化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口卜2采用一體化的波導微帶線轉(zhuǎn) 換制成。
本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平 衡線2-2的作用是通過改變傳輸線的長度調(diào)整傳輸信號的相位，使垂 直極化信號、水平極化信號的相位同相。本實用新型垂直極化相位延 遲平衡線2-1的長度"為0至400mm，水平極化相位延遲平衡線2-2 的長度L2為0至400mm。其長度或L2的長度不同，其相位延遲 量不同，達到同相。本實用新型垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平 極化相位延遲平衡線2-2的構(gòu)成形式為微帶線、或帶狀線、或共面波 導傳輸線。實施例工作在Ku頻段，垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2采用微帶線制成，其長度"的長度為 0mm，長度L2的長度為4.2mm。
本實用新型90°圓極化移相段3產(chǎn)生左旋極化信號與右旋極化信
號后輸出給左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低噪聲放大器
4-2分別進行放大。90°圓極化移相段3的作用是把垂直極化信號、
水平極化信號進行90。的移相后混合產(chǎn)生左旋圓極化信號、右旋圓極 化信號。本實用新型90。圓極化移相段3的長度為(2"-l)義g/4，式中
n為大于或等于1的自然數(shù)，^為傳輸波長。其(2"-1)^/4長度根據(jù)
工作頻率及結(jié)構(gòu)尺寸確定。實施例工作在Ku頻段，其n取l， ^為
16.7mm。本實用新型90°圓極化移相段3的構(gòu)成形式為微帶線、或帶 狀線、或共面波導傳輸線。實施例采用微帶線制成。
本實用新型左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低噪聲放 大器4-2的作用是對輸入的左旋圓極化信號、右旋圓極化信號分別進 行放大后輸出給信號開關(guān)模塊5，實施例左旋圓極化低噪聲放大器 4-1、右旋圓極化低噪聲放大器4-2采用市售的集成低噪聲放大器制 作。
本實用新型信號開關(guān)模塊5的作用是選取左旋圓極化信號、或右 旋圓極化信號輸出給低噪聲衛(wèi)星降頻器6，通過開關(guān)的動觸點e選取 定觸點c或d的信號。實施例信號開關(guān)模塊5采用市售的通用信號開 關(guān)模塊制作。
本實用新型低噪聲衛(wèi)星降頻器6的作用是對信號開關(guān)模塊5輸出 的信號進行下變頻成中頻信號，由中頻信號輸出端f輸出。實施例低 噪聲衛(wèi)星降頻器6采用市售的低噪聲衛(wèi)星降頻器制作。
本實用新型90°圓極化移相段3的a、 b端口分別與垂直極化相 位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2輸出端及左旋圓極 化低噪聲放大器4-l、右旋圓極化低噪聲放大器4-2的輸入端口斷開 后，形成雙線極化工作狀態(tài)，如圖2所示，實施例按圖2連接線路。 其原理是垂直極化信號、水平極化信號沒有通過90°圓極化移相段3 進行卯。的移相、混合，直接由左旋圓極化低噪聲放大器4-l、右旋 圓極化低噪聲放大器4-2進行放大，因此可以工作在雙線極化狀態(tài)。
本實用新型結(jié)構(gòu)是把垂直極化輸入端口 1-1、水平極化輸入端口1-2、垂直極化相位延遲平衡線2-1、水平極化相位延遲平衡線2-2、 90°圓極化移相段3、左旋圓極化低噪聲放大器4-1、右旋圓極化低 噪聲放大器4-2、信號開關(guān)模塊5、低噪聲衛(wèi)星降頻器6集成在一塊 電路板中制成。具有插入損耗低，由此引起的系統(tǒng)噪聲也很低，電路 十分簡單，占用空間小、加工成本低等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，它由垂直極化輸入端口(1-1)、水平極化輸入端口(1-2)、左旋圓極化低噪聲放大器(4-1)、右旋圓極化低噪聲放大器(4-2)、信號開關(guān)模塊(5)、低噪聲衛(wèi)星降頻器(6)組成，其特征在于還由垂直極化相位延遲平衡線(2-1)、水平極化相位延遲平衡線(2-2)、90°圓極化移相段(3)組成；所述的垂直極化輸入端口(1-1)、水平極化輸入端口(1-2)分別串接垂直極化相位延遲平衡線(2-1)、水平極化相位延遲平衡線(2-2)后與90°圓極化移相段(3)的a、b端口連接，90°圓極化移相段(3)的a、b端口分別串接左旋圓極化低噪聲放大器(4-1)、右旋圓極化低噪聲放大器(4-2)后與信號開關(guān)模塊(5)的定觸點c、d連接，信號開關(guān)模塊(5)的動觸點e串接低噪聲衛(wèi)星降頻器(6)，低噪聲衛(wèi)星降頻器(6)的中頻信號輸出端口f與外部接收電路連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于垂直極化相 位延遲平衡線(2-1)的長度L為0至400mm，水平極化相位延遲平衡線(2-2) 的長度k為0至400mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于垂直極 化相位延遲平衡線(2-1)、水平極化相位延遲平衡線(2-2)的構(gòu)成形式為微帶 線、或帶狀線、或共面波導傳輸線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于90°圓極化移 相段(3)的長度為(2n-1)&/4，式中n為大于或等于1的自然數(shù)，人,為傳輸波長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于90。圓極化移 相段(3)的構(gòu)成形式為微帶線、或帶狀線、或共面波導傳輸線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于90°圓極化 移相段(3)的a、 b端口分別與垂直極化相位延遲平衡線(2-1)、水平極化相 位延遲平衡線(2-2)輸出端及左旋圓極化低噪聲放大器(4-1)、右旋圓極化低 噪聲放大器(4-2)的輸入端口斷開后，形成雙線極化工作狀態(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于垂直極化輸 入端口 (1-1)、水平極化輸入端口 (1-2)、垂直極化相位延遲平衡線(2-1)、 水平極化相位延遲平衡線(2-2)、 90°圓極化移相段(3)、左旋圓極化低噪聲放大器(4-1)、右旋圓極化低噪聲放大器(4-2)、信號開關(guān)模塊(5)、低噪聲衛(wèi)星降頻器(6)集成在一塊電路板中制成。
專利摘要本實用新型公開了一種天線的頻率轉(zhuǎn)換模塊，它涉及衛(wèi)星電視接收及衛(wèi)星通信領(lǐng)域中的一種天線的頻率轉(zhuǎn)換裝置。它是由垂直極化輸入端口、水平極化輸入端口、垂直極化相位延遲平衡線、水平極化相位延遲平衡線、90°圓極化移相段、左旋圓極化低噪聲放大器、右旋圓極化低噪聲放大器、信號開關(guān)模塊、低噪聲衛(wèi)星降頻器等部件組成。衛(wèi)星水平極化信號及垂直極化信號經(jīng)垂直極化相位延遲平衡線、水平極化相位延遲平衡線調(diào)整相位，進入90°圓極化移相段產(chǎn)生左、右旋圓極化信號，信號開關(guān)模塊選取極化信號輸送給低噪聲衛(wèi)星降頻器輸出下變頻后的中頻信號。本實用新型還具有插入損耗小、電路簡單、低加工成本等特點，可廣泛適用于圓極化衛(wèi)星信號的接收。
文檔編號H01P1/165GK201134483SQ20072010291
公開日2008年10月15日 申請日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者張文靜, 兵 楊, 楊可忠, 楊國棟, 牛傳峰, 許安民 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所