專利名稱：雙頻饋入器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙頻饋入器組件，特別是涉及可同時(shí)接收雙頻段信號或是一收一發(fā)雙 頻段信號的雙頻饋入器組件。
背景技術(shù)：
先前，從衛(wèi)星所收得的信號落在較低的Ku頻帶(大約是12GHz)，但因?yàn)樾畔⒘康?需求日益增加，因此在同一個(gè)同步衛(wèi)星軌道上增加額外的另一衛(wèi)星，其信號落在較高的 Ka頻帶(大約是20 GHz或是30 GHz)。但在使用上，仍意圖以單一天線接收不同衛(wèi)星 的雙頻信號。實(shí)際上通常是使用反射面天線作為接收天線，在反射面天線的焦點(diǎn)上設(shè)有一 雙頻饋入組件以把集合的信號分離。參照圖1，此饋入組件包含一饋入喇叭天線11及一正 交模態(tài)變換器(orthogonal-mode transducer, OMT) 12。 OMT 12可分離高低頻帶的不同信 號以及分離不同極化方向的信號，且OMT 12設(shè)有兩個(gè)輸出/輸入端13、 14，其中之一為 高頻(Ka頻帶)輸出/輸入端，另一為低頻(Ku頻帶)輸出/輸入端，輸出/輸入端可再連 接于降頻器或是作為發(fā)射機(jī)的輸入端。
美國專利第5003321號提出一種一個(gè)同心饋入器及多個(gè)分支導(dǎo)波管的構(gòu)造，雖然已滿 足同時(shí)接收不同頻帶信號的需求，但是由于其結(jié)構(gòu)是由上下兩片復(fù)雜的組件形成，難以大 量生產(chǎn)，且構(gòu)件防水不易，很容易導(dǎo)致信號失真、衰減。
美國專利第6714165號沿用此種構(gòu)造，雖然對于組件的切割方式作改良，制造上較為 簡單，但是由于切割面設(shè)計(jì)在分支導(dǎo)波管之中，雖然對于防水的效能已有改善，但在工業(yè) 制造上仍然組裝復(fù)雜，不能達(dá)到大量生產(chǎn)的目標(biāo)及需求。且上述二已知技術(shù)皆只討論線性 極化天線的情況，并未提及關(guān)于圓形極化天線的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙頻饋入器組件，其可用以同時(shí)接收一第一頻帶及低于該第一頻帶的 一第二頻帶的信號，或是同時(shí)發(fā)射該第一頻帶及該第二頻帶其中之一頻帶的信號并接收另 一頻帶的信號。該雙頻饋入器組件包含一正交模態(tài)變換器(OMT)，該OMT包含 一本 體，本體包含 一內(nèi)導(dǎo)波管、直徑大于該內(nèi)導(dǎo)波管的一外導(dǎo)波管、 一第一頻帶輸出/輸入 端、 一第二頻帶輸出/輸入端，其中，該內(nèi)導(dǎo)波管與該外導(dǎo)波管為同心設(shè)置；及連接于該 本體的可拆卸的二或四個(gè)分支導(dǎo)波管，該分支導(dǎo)波管缺少一側(cè)壁，該分支導(dǎo)波管的中空部 分面對該本體，且跨平行于該本體的長軸的一第一平面而連接于該本體，此外，可以使用該本體的一外表面作為該分支導(dǎo)波管的該側(cè)壁。
第二頻帶信號通過分支導(dǎo)波管其中至少之一傳送到第二頻帶輸出/輸入端。
本發(fā)明還提供一種雙頻饋入器組件，其可用以同時(shí)接收一第一頻帶的圓形極化信號及 低于該第一頻帶的一第二頻帶的圓形極化信號。該雙頻饋入器組件包含一內(nèi)導(dǎo)波管；設(shè)置 于內(nèi)導(dǎo)波管之內(nèi)的一第一頻帶極化器； 一外導(dǎo)波管，外導(dǎo)波管的直徑大于內(nèi)導(dǎo)波管的直徑， 且外導(dǎo)波管與內(nèi)導(dǎo)波管為同心設(shè)置；設(shè)置于外導(dǎo)波管之內(nèi)的一第二頻帶極化器；連接于外 導(dǎo)波管的二或四個(gè)分支導(dǎo)波管； 一第一頻帶輸出/輸入端，第一頻帶的左旋極化信號及右 旋極化信號通過第一頻帶輸出/輸入端傳送至降頻器或是發(fā)射機(jī)；及連接于分支導(dǎo)波管其 中至少之一的第二頻帶輸出/輸入端。第一頻帶的圓形極化信號進(jìn)入內(nèi)導(dǎo)波管，第二頻帶 的圓形極化信號進(jìn)入外導(dǎo)波管且通過分支導(dǎo)波管傳送至第二頻帶輸出/輸入端。
本發(fā)明的雙頻饋入器組件的切割方式異于上述己知的二種。本發(fā)明將雙頻饋入器組件 金屬部分切割為五件，其中之一為本體(包含饋入喇叭天線)，另外四件為分離的分支導(dǎo) 波管。如此的切割設(shè)計(jì)能使每個(gè)部分皆能以傳統(tǒng)慣用的壓鑄方式開模來大量生產(chǎn)制造，且 能輕易組合分開的部分以完成雙頻饋入器組件。
此外，本發(fā)明在各分支導(dǎo)波管與本體的接合面均設(shè)有公知的O型環(huán)(O-ring)作為有 效的防水裝置。再者，各個(gè)分支導(dǎo)波管之內(nèi)還可包含濾波器，以濾除不必要的噪聲。此外， 鑒于上述二已知技術(shù)皆未對圓形極化天線提出相關(guān)的方法，本發(fā)明還針對圓形極化天線提 出內(nèi)建極化器的構(gòu)造。詳細(xì)而言，公知技術(shù)亦可外加極化器達(dá)到圓形極化的目的，但如此 則使產(chǎn)品的體積較大，增加制造成本，而本發(fā)明的內(nèi)建極化器的構(gòu)造不但滿足可大量鑄模 生產(chǎn)的意圖，也可以降低生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明的雙頻饋入器組件的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的雙頻饋入器組件的側(cè)視圖。
圖3為沿著圖2的A-A線所繪的剖面圖。
圖4為沿著圖2的B-B線所繪的剖面圖。
圖5A為第一頻帶的金屬隔板制成的極化器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5B為第一頻帶的金屬隔板制成的極化器的側(cè)視圖。
圖6A為第二頻帶的介質(zhì)厚片制成的極化器的結(jié)構(gòu)圖。
圖6B為第二頻帶的介質(zhì)厚片制成的極化器的側(cè)視圖。
圖7A為分支導(dǎo)波管的濾波器的側(cè)視圖。
圖7B為分支導(dǎo)波管的濾波器的俯視圖。
圖8A及8B為本體再分解成饋入喇叭天線及OMT的示意圖。
圖9顯示以同軸探針(同軸導(dǎo)波管)連接分支導(dǎo)波管與外導(dǎo)波管或是輸出/輸入端的示意圖。
圖10顯示以探針分別連接左旋信號及右旋信號的示意圖。
主要組件符號說明:
10:雙頻饋入器組件33:外導(dǎo)波管
11:饋入喇叭天線34:第一頻帶極化器
12:OMT35:第二頻帶極化器
13:第一頻帶輸出/輸入端41:導(dǎo)波管
14:第二頻帶輸出/輸入端42:導(dǎo)波管
15:分支導(dǎo)波管43:導(dǎo)波管
31:介質(zhì)棒44:導(dǎo)波管
32:內(nèi)導(dǎo)波管
具體實(shí)施例方式
以下將參照圖2到圖4來詳細(xì)描述本發(fā)明的雙頻饋入器組件。圖2為本發(fā)明的雙頻饋
入器組件的側(cè)視圖(從饋入喇叭天線側(cè)所視)。雙頻饋入器組件包含波紋形的饋入喇叭
天線ll;介質(zhì)棒31;及具有四個(gè)分支導(dǎo)波管15的OMT 12。本體包含內(nèi)導(dǎo)波管32，其中 設(shè)有介質(zhì)棒31;外導(dǎo)波管33，外導(dǎo)波管33的直徑大于內(nèi)導(dǎo)波管32的直徑，且內(nèi)導(dǎo)波管 32及外導(dǎo)波管33為同心設(shè)置；連接于內(nèi)導(dǎo)波管32的第一頻帶輸出/輸入端13，第一頻帶 輸出/輸入端13可再連接一降頻器或是發(fā)射機(jī)(未顯示)；及第二頻帶輸出/輸入端14 (示 于圖3中)。四個(gè)分支導(dǎo)波管15中的信號會再合成一信號而輸出至第二頻帶輸出/輸入端 14。且為了脫模方便，分支導(dǎo)波管15的一面是鏤空的，亦即，缺少側(cè)蓋，且可以用OMT 12的外壁作為分支導(dǎo)波管15的一側(cè)壁。分支導(dǎo)波管15的中空部分面對該本體，且跨平行 于該本體的長軸的一第一平面而連接于該本體。四個(gè)分支導(dǎo)波管15與OMT 12之間的接 面各設(shè)有用以防水的O型環(huán)(未顯示)。
參照圖3的剖面圖，若置于反射面天線(未顯示于圖中)的焦點(diǎn)的雙頻饋入器組件同 時(shí)接收包含第一頻帶及低于第一頻帶的第二頻帶的圓形極化雙頻信號，則第二頻帶的圓形 極化信號會進(jìn)入直徑較大的外導(dǎo)波管33。接著，第二頻帶的圓形極化信號藉由設(shè)置于外導(dǎo) 波管33中的介質(zhì)厚片制成的第二頻帶極化器35轉(zhuǎn)變成線性極化信號，此線性極化信號再 分成水平極化信號及垂直極化信號。水平極化信號及垂直極化信號分別進(jìn)入相對設(shè)置的一 對分支導(dǎo)波管15中，接著兩對分支導(dǎo)波管15中的信號再合而為一，最后從第二頻帶輸出 /輸入端14輸出至相連的降頻器或是發(fā)射機(jī)(未顯示于圖中)。分支導(dǎo)波管15的一端連 接于導(dǎo)波管43以使外導(dǎo)波管33連接分支導(dǎo)波管15,分支導(dǎo)波管15的另一端連接于另一 導(dǎo)波管44。導(dǎo)波管44及第二頻帶輸出/輸入端14藉由導(dǎo)波管42連接。分成四個(gè)分支導(dǎo)波 管再合而為一的目的是為了消除不需要的導(dǎo)波管模態(tài)。若是只有水平極化信號或是只有垂 直極化信號，則可只使用四個(gè)分支導(dǎo)波管的其中兩個(gè)，或是使用兩個(gè)分支導(dǎo)波管來取代四 個(gè)分支導(dǎo)波管的構(gòu)造。參照圖4的剖面圖，相似地，第一頻帶的圓形極化信號經(jīng)由介質(zhì)棒31的導(dǎo)引進(jìn)入與 外導(dǎo)波管33同心設(shè)置但是直徑較小的內(nèi)導(dǎo)波管32。經(jīng)過金屬隔板制成的第一頻帶極化器 34的極化作用，來自第一頻帶的左旋極化信號與右旋極化信號被分離，接著左旋極化信號 與右旋極化信號分別進(jìn)入分成上下各半圓的導(dǎo)波管，并經(jīng)由導(dǎo)波管41傳送至第一頻帶輸 出/輸入端13，最后輸出至相連的降頻器或是發(fā)射機(jī)(未顯示于圖中)。或者，可以不經(jīng) 由導(dǎo)波管41或是其他導(dǎo)波管來傳送第一頻帶信號，而是設(shè)置兩個(gè)金屬探針，將左旋極化 信號及右旋極化信號分別連接至降頻器或是發(fā)射機(jī)(見圖10的示意圖)。
在上述實(shí)施例中，第一頻帶極化器34可以與本體一并壓鑄成型，見圖5A及由圖5A 的右側(cè)向左看的視圖5B。其中，雖然圖5A只顯示出階梯狀形式的第一頻帶極化器34， 但是第一頻帶極化器34的類型可以是階梯狀形式或是連續(xù)形式。第二頻帶極化器35可以 由上下兩片介質(zhì)厚片組成，見圖6A及由圖6A的右側(cè)向左看的視圖6B。第二頻帶極化器 35由兩個(gè)介質(zhì)厚片形成，且由饋入喇叭天線11的開口插入外導(dǎo)波管33中。
又，若非同時(shí)接收雙頻信號的情況而是同時(shí)接收及發(fā)射的情況中，因?yàn)榘l(fā)射信號至衛(wèi) 星所需的功率很高(通常使用較高頻作為發(fā)射信號，較低頻作為接收信號)，如果高頻發(fā) 射信號逸出，很容易就會干擾到低頻接收信號。此時(shí)，高頻發(fā)射信號與低頻接收信號需要 較高的隔離度。 一般而言，可另加濾波器而達(dá)到此目的。而本發(fā)明還可將第一頻帶(高頻) 濾波器內(nèi)建于分支導(dǎo)波管之內(nèi)(如圖7所示)，不僅節(jié)省成本，亦能夠便于大量生產(chǎn)。若 所使用者為圖7A及7B所示的梳形濾波器(comb-line filter)，則制造上更易于脫模。
本發(fā)明的雙頻饋入器組件的本體可再拆解成如圖8A或是8B所示的兩個(gè)部分。其中 之一為饋入喇叭天線11，另一為OMT 12，在此切面亦加上防水用的O型環(huán)。如此拆解則 能再降低鑄模制造的難度。圖8A及8B分別為在不同點(diǎn)的切割范例。應(yīng)知者為，只要能 使此二部分沿著垂直于第一平面的平面而組裝于外導(dǎo)波管33的外壁，則在饋入喇叭天線 11與OMT 12之間的任何一點(diǎn)均能作為切割點(diǎn)(但應(yīng)保持內(nèi)導(dǎo)波管32與介質(zhì)棒31的完 整)。
此外，參照圖9的示意圖，分支導(dǎo)波管15與外導(dǎo)波管33或是第二頻帶輸出/輸入端 14之間的連接除了可使用中空導(dǎo)波管之外，亦可使用同軸探針(同軸導(dǎo)波管)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可知，上述的實(shí)施例為說明性而非限制性的，仍可在不脫離本發(fā) 明的精神及范圍之內(nèi)對本發(fā)明實(shí)施變造及改型。
權(quán)利要求
1. 一種雙頻饋入器組件，可用以同時(shí)接收包含一第一頻帶及低于所述第一頻帶的一第二頻帶的信號，或是同時(shí)接收所述第一頻帶及所述第二頻帶信號其中之一并發(fā)射另一頻帶信號，所述雙頻饋入器組件包括一正交模態(tài)變換器，所述正交模態(tài)變換器包括一本體，所述本體包括一內(nèi)導(dǎo)波管；直徑大于所述內(nèi)導(dǎo)波管的一外導(dǎo)波管，其中，所述內(nèi)導(dǎo)波管與所述外導(dǎo)波管為同心設(shè)置；一第一頻帶輸出/輸入端；一第二頻帶輸出/輸入端；以及二或四個(gè)分支導(dǎo)波管，所述分支導(dǎo)波管缺少一側(cè)壁，所述分支導(dǎo)波管的中空部分面對所述本體，且跨平行于所述本體的長軸的一第一平面而連接于所述本體，此外，可以使用所述本體的一外表面作為所述分支導(dǎo)波管的所述側(cè)壁；其中，第二頻帶信號從所述外導(dǎo)波管進(jìn)入，通過所述分支導(dǎo)波管其中至少之一傳送至所述第二頻帶輸出/輸入端。
2. 如權(quán)利要求1的雙頻饋入器組件，還包括連接于所述正交模態(tài)變換器的一饋入喇 叭天線。
3. 如權(quán)利要求2的雙頻饋入器組件，其中可先分別鑄模制造所述饋入喇叭天線及所 述正交模態(tài)變換器之后再組裝。
4. 如權(quán)利要求3的雙頻饋入器組件，其中所述饋入喇叭天線及所述正交模態(tài)變換器 沿著垂直于所述第一平面的一平面而組裝于所述外導(dǎo)波管的外壁。
5. 如權(quán)利要求1的雙頻饋入器組件，還包括一第一連接，用以連接所述內(nèi)導(dǎo)波管及所述第一頻帶輸出/輸入端； 一第二連接，連接于所述第二頻帶輸出/輸入端；二或四個(gè)第三連接，用以連接所述外導(dǎo)波管及所述分支導(dǎo)波管；以及 二或四個(gè)第四連接，用以連接所述分支導(dǎo)波管及所述第二連接；其中，所述分支導(dǎo)波管的一端連接于所述第三連接，且所述分支導(dǎo)波管的另一端連接 于所述第四連接。
6. 如權(quán)利要求5的雙頻饋入器組件，其中，所述第一連接為一彎曲導(dǎo)波管或是至少 一探針。
7. 如權(quán)利要求5的雙頻饋入器組件，其中，所述第三連接及所述第四連接各為一中空導(dǎo)波管、 一同軸導(dǎo)波管或是一同軸探針。
8. 如權(quán)利要求5的雙頻饋入器組件，其中，所述第二連接為一中空導(dǎo)波管或是一探針。
9. 如權(quán)利要求5的雙頻饋入器組件，還包括-設(shè)置用于防水的一 O形環(huán)于以下接面:各所述分支導(dǎo)波管及所述第三連接之間的一接面，或是各所述分支導(dǎo)波管及所述第四連接之間的一接面，或是所述饋入喇叭天線與所述 正交模態(tài)變換器之間的一接面。
10. 如權(quán)利要求1的雙頻饋入器組件，其中，所述分支導(dǎo)波管各包括一導(dǎo)波管濾波器。
11. 如權(quán)利要求1的雙頻饋入器組件，其中，用于接收包括單一極化的第二頻帶信號的所述分支導(dǎo)波管的數(shù)目為2個(gè)。
12. 如權(quán)利要求1的雙頻饋入器組件，還包括在所述正交模態(tài)變換器的所述內(nèi)導(dǎo)波管 中的一介質(zhì)棒。
13. —種雙頻饋入器組件，可用以同時(shí)接收包括一第一頻帶及低于所述第一頻帶的一 第二頻帶的信號，或是同時(shí)接收所述第一頻帶及所述第二頻帶信號其中之一并發(fā)射另一頻帶信號，所述雙頻饋入器組件包括一內(nèi)導(dǎo)波管；一第一頻帶極化器，設(shè)置于所述內(nèi)導(dǎo)波管中，所述第一頻帶極化器由一金屬隔板制成; 一外導(dǎo)波管，其具有的直徑大于所述內(nèi)導(dǎo)波管的直徑，所述外導(dǎo)波管及所述內(nèi)導(dǎo)波管 為同心設(shè)置；一第二頻帶極化器；二或四個(gè)分支導(dǎo)波管，連接于所述外導(dǎo)波管；一第一頻帶輸出/輸入端，可將所述第一頻帶圓形極化信號傳送至一降頻器或是一發(fā) 送機(jī)；一第一連接，連接所述內(nèi)導(dǎo)波管及所述第一頻帶輸出/輸入端；以及 一第二頻帶輸出/輸入端，連接于所述分支導(dǎo)波管其中至少之一；其中，所述第一頻帶的圓形極化信號進(jìn)入所述內(nèi)導(dǎo)波管，所述第二頻帶的圓形極化信 號透過所述分支導(dǎo)波管進(jìn)入所述第二頻帶輸出/輸入端。
14. 如權(quán)利要求13的雙頻饋入器組件，其中，所述第二頻帶極化器可為設(shè)置于所述 外導(dǎo)波管中的一極化器，或是連接于所述第二頻帶輸出/輸入端的一外接極化器。
15. 如權(quán)利要求13的雙頻饋入器組件，其中，所述第一連接為兩個(gè)探針或是一彎曲 導(dǎo)波管。
16. 如權(quán)利要求14的雙頻饋入器組件，其中，所述第一連接是為兩個(gè)探針或是一彎 曲導(dǎo)波管。
17. —種雙頻饋入器組件，可用以同時(shí)接收包括一第一頻帶及低于所述第一頻帶的一第二頻帶的信號，或是同時(shí)接收所述第一頻帶及所述第二頻帶信號其中之一并發(fā)射另一頻帶信號，所述雙頻饋入器組件包括 一內(nèi)導(dǎo)波管； 一第一頻帶極化器；一外導(dǎo)波管，所述外導(dǎo)波管的直徑大于所述內(nèi)導(dǎo)波管的直徑，所述外導(dǎo)波管與所述內(nèi) 導(dǎo)波管為同心設(shè)置；一第二頻帶極化器，設(shè)置于所述外導(dǎo)波管之內(nèi)，所述第二頻帶極化器由介電厚片制成; 二或四個(gè)分支波導(dǎo)管，連接于所述外導(dǎo)波管；一第一頻帶輸出/輸入端，將所述第一頻帶的圓形極化信號傳送至一降頻器或是一發(fā) 射機(jī)；一第一連接，連接所述內(nèi)導(dǎo)波管及所述第一頻帶輸出/輸入端；以及 一第二頻帶輸出/輸入端，連接于所述分支導(dǎo)波管其中至少之一；其中，所述第一頻帶圓形極化信號進(jìn)入所述內(nèi)導(dǎo)波管，且所述第二頻帶的圓形極化信 號透過所述分支導(dǎo)波管傳送到所述第二頻帶輸出/輸入端。
18. 如權(quán)利要求17的雙頻饋入器組件，其中，所述第一頻帶極化器可為設(shè)置于所述 內(nèi)導(dǎo)波管中的一極化器，或是連接于所述第一頻帶輸出/輸入端的一外接極化器。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙頻饋入器組件，可用以同時(shí)接收一第一頻帶及低于該第一頻帶的一第二頻帶的信號，或是同時(shí)發(fā)射該第一頻帶及該第二頻帶其中之一頻帶的信號并接收另一頻帶的信號，該雙頻饋入器組件包含正交模態(tài)變換器，該正交模態(tài)變換器包含本體，本體包含內(nèi)導(dǎo)波管、直徑大于該內(nèi)導(dǎo)波管的外導(dǎo)波管、第一頻帶輸出/輸入端、第二頻帶輸出/輸入端，其中該內(nèi)導(dǎo)波管與該外導(dǎo)波管為同心設(shè)置；以及連接于該本體的可拆卸的二或四個(gè)分支導(dǎo)波管。本發(fā)明能使每個(gè)部分皆能以傳統(tǒng)慣用的壓鑄方式開模來大量生產(chǎn)制造，且能輕易組合分開的部分以完成雙頻饋入器組件，不但滿足可大量鑄模生產(chǎn)的意圖，也可以降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01P5/12GK101488599SQ200910000010
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者詹長庚 申請人:啟碁科技股份有限公司;詹長庚