專利名稱：波導(dǎo)管-微帶交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星廣播及衛(wèi)星通信的下變頻器等中用來把電磁波從波導(dǎo)管傳播模變換成微帶線傳播模的波導(dǎo)管-微帶變換器。
近年，衛(wèi)星廣播達(dá)到普及階段，利用民間通信衛(wèi)星的商用標(biāo)準(zhǔn)廣播也開始營業(yè)，因而一般家庭直接接收多個(gè)衛(wèi)星的機(jī)會(huì)增加。在要求與此相應(yīng)的接收天線小型化、低成本的同時(shí)，作為接收對(duì)象的衛(wèi)星，其發(fā)出的極化波與反向極化波的相互干擾已被當(dāng)作問題提出來。因?yàn)樵谑褂脪佄锩嫣炀€時(shí)，抑制這種干擾的能力大體上由低噪聲下變頻器的交叉極化波鑒別率所決定，因而具有良好的交差極化波鑒別率的低噪聲下變頻器的重要性，現(xiàn)在正被重新認(rèn)識(shí)。
下面，對(duì)現(xiàn)有的波導(dǎo)管-微帶變換器加以說明。圖3表示現(xiàn)有的波導(dǎo)管-微帶變換器的構(gòu)成。圖3中，1是筒形波導(dǎo)管，2是屏蔽罩，3是介質(zhì)基片，4和5是利用微帶線，在介質(zhì)基片上形成的探頭。
對(duì)于上述構(gòu)成的波導(dǎo)管-微帶變換器，下面說明其動(dòng)作過程。首先，說明僅接收單極化波的場(chǎng)合。入射到波導(dǎo)管1的電磁波由終接于該波導(dǎo)管一端的屏蔽罩2全反射。被全反射的電磁波，通過激勵(lì)探頭4而變換成微帶線傳輸?shù)碾姶挪?，該探頭是在距離屏蔽罩2的終端面約λ/4處設(shè)置的介質(zhì)基片3上，用微帶線形成的。
另一方面，接收雙極化波的場(chǎng)合也同樣在上述構(gòu)成中，通過附加用于激勵(lì)正交極化波的探頭5，可實(shí)現(xiàn)正交相異極化波的波導(dǎo)管-微帶變換。
但是，在上述的現(xiàn)有構(gòu)成中，必須使朝向電磁波方向的波導(dǎo)管1和介質(zhì)基片3垂直，因而，與天線等的拋物面形反射器配合使用時(shí)，存在反射器上入射電磁波遮擋面積，即與入射電磁波方向的投影面積相當(dāng)?shù)拿娣e，變大的問題。又，在接收雙向極化波的場(chǎng)合，由于在同一波導(dǎo)管內(nèi)的同一斷面上的介質(zhì)基片上，形成兩個(gè)探頭，所以存在正交極化波干擾，即存在交叉極化波鑒別率劣化的問題。
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種小型、遮擋面積小且交叉極化波鑒別率極好的波導(dǎo)管-微帶變換器。
為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明的波導(dǎo)管-微帶變換器，在單極化波接收的場(chǎng)合，波導(dǎo)管側(cè)壁開設(shè)方形隙縫，并在該隙縫上面裝設(shè)有微帶線所形成探頭的介質(zhì)基片，再用屏蔽罩覆蓋所述介質(zhì)基片。在該構(gòu)成中，應(yīng)注意的是，借助波導(dǎo)管側(cè)壁開設(shè)的方形隙縫與全反射終端相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，電磁波穿過該方形隙縫，因而波導(dǎo)管中傳輸?shù)碾姶挪ㄗ儞Q成在方形波導(dǎo)管中傳輸?shù)哪?。穿過隙縫的電磁波，又由屏蔽罩終接并全反射，變換成在微帶線中傳輸?shù)哪！＠眠@種辦法，因?yàn)樘筋^沿波導(dǎo)管側(cè)壁裝設(shè)，大幅度減少入射波遮擋，同時(shí)經(jīng)過隙縫的電磁波，由屏蔽罩作終端反射，有效地變換成在微帶線傳輸?shù)碾姶挪ā?br> 而且，在波導(dǎo)管是圓波導(dǎo)的場(chǎng)合，由于該圓波導(dǎo)側(cè)壁隙縫的長度方向做成與該波導(dǎo)管的軸向平行，能有效地通過隙縫把電磁波傳輸至屏蔽罩。
再者，其構(gòu)成是在介質(zhì)基片一面有微帶線組成的探頭，而另一面有用作波導(dǎo)管地端的接地導(dǎo)體，由于把屏蔽罩電氣連接到該接地導(dǎo)體，屏蔽罩接地和安裝變得簡單。
進(jìn)而，因?yàn)槠帘握值拿鏋榉叫危ㄟ^隙縫的矩形波導(dǎo)管傳輸模電磁波準(zhǔn)確地由屏蔽罩終端全反射，因而效率提高。
又，為了適合接收雙極化波的情況，在上述單極化波的接收構(gòu)成(在單端終接的波導(dǎo)管側(cè)壁上開設(shè)隙縫;在該隙縫上面裝設(shè)有微帶線構(gòu)成的探頭的介質(zhì)基片;用屏蔽罩覆蓋該介質(zhì)基片)上附加下述構(gòu)成在設(shè)置在該波導(dǎo)管側(cè)壁上的通孔中嵌插環(huán)狀介質(zhì);通過該介質(zhì)通孔，導(dǎo)體棒插入波導(dǎo)管內(nèi);把該超導(dǎo)體棒連接到設(shè)置在與上述介質(zhì)基片同一平面的微帶線上;上述探頭與導(dǎo)體棒之間，與該導(dǎo)體棒和探頭的連線相平行地把金屬板配設(shè)在波導(dǎo)管內(nèi)。由此，雙極化波情況下的正交相異極化波被配置在探頭和導(dǎo)體棒之間的金屬板分離，通過探頭和導(dǎo)體棒分別激勵(lì)，能真正地進(jìn)行分離變換，因而可得到良好的交叉極化波鑒別率。
下面，參照附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1a是本發(fā)明的第1實(shí)施例的波導(dǎo)管-微帶變換器的分解斜視圖。
圖1b是本發(fā)明的第1實(shí)施例的波導(dǎo)管-微帶變換器的側(cè)剖視圖。
圖2a是本發(fā)明的第2實(shí)施例的波導(dǎo)管-微帶變換器的分解斜視圖。
圖2b是本發(fā)明的第2實(shí)施例的波導(dǎo)管-微帶變換器的側(cè)剖視圖。
圖3a是現(xiàn)有的單極化波接收用波導(dǎo)管-微帶變換器的分解斜視圖。
圖3b是現(xiàn)有的單極化波接收用波導(dǎo)管-微帶變換器的側(cè)剖視圖。
圖3c是現(xiàn)有的雙極化波接收用波導(dǎo)管-微帶變換器的分解斜視圖。
圖3d是現(xiàn)有的雙極化波接收用波導(dǎo)管-微帶變換器的側(cè)剖視圖。
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的第1實(shí)施例。圖1中，6是一端以金屬壁為終端的、斷面為圓形中空的筒形波導(dǎo)管，7是設(shè)置在筒形波導(dǎo)管側(cè)壁的方形隙縫，8是介質(zhì)基片，9是在介質(zhì)基片8上用微帶線形成的探頭，10是覆蓋在介質(zhì)基片8上面的屏蔽罩，11是用于把屏蔽罩10焊接到介質(zhì)基片8上的銅箔線條，12是用于焊接介質(zhì)基片8背面接地線條和銅箔線條11的通孔。
參照?qǐng)D1，對(duì)上述構(gòu)成的波導(dǎo)管-微帶變換器的動(dòng)作作說明。首先，從波導(dǎo)管6的開口部入射的電磁波，由波導(dǎo)管6另一端終接的金屬壁全反射;然后，利用波導(dǎo)管6側(cè)壁上垂直開設(shè)的方形隙縫7，將反射波從圓形波導(dǎo)管傳輸模變換成矩形波導(dǎo)管傳輸模，并引向屏蔽罩10，該屏蔽罩形成設(shè)置在介質(zhì)基片8上且以金屬壁單端終接的矩形波導(dǎo)管;屏蔽罩的終端再次將電磁波全反射，并通過激勵(lì)介質(zhì)基片8上微帶線所形成的探頭9，變換成微帶線傳輸?shù)碾姶挪ā?br> 作為具體構(gòu)成，電磁波的頻率約為11GHZ至12GHZ時(shí)，波導(dǎo)管6側(cè)壁所開隙縫7的適宜形狀是深度約1mm，軸向長度約15mm，寬度約2-3mm。而與該隙縫相對(duì)配置并用作終端矩形波導(dǎo)管的屏蔽罩10，其形狀取開口為約20mm×5～6mm的矩形、深度為約5mm，從性能及大小考慮是適當(dāng)?shù)摹?br> 根據(jù)上述實(shí)施例，可以構(gòu)成使朝向入射電磁波的波導(dǎo)管6不垂直于介質(zhì)基片8且性能極好的波導(dǎo)管-微帶變換器，在與拋物面等形狀反射器配合使用時(shí)，能大幅度減少入射波遮擋的影響。
下面，參照


本發(fā)明的第2實(shí)施例。
圖2中，13是以金屬壁單端終接的筒形波導(dǎo)管，14是開設(shè)在筒形波導(dǎo)管側(cè)壁的方形隙縫，15是介質(zhì)基片，16是在介質(zhì)基片15上用微帶線形成的探頭，17是覆蓋在介質(zhì)基片15上面的屏蔽罩，18是用于把屏蔽罩17焊接到介質(zhì)基片15上的銅箔線條，19是用于連接介質(zhì)基片15背面接地線條與銅箔線條18的通孔;以上各部分與圖1的第1實(shí)施例的構(gòu)成相同。與第1實(shí)施例的構(gòu)成不同處是與隙縫14相同的波導(dǎo)側(cè)壁上再開設(shè)通孔20，在該通孔20內(nèi)插嵌環(huán)狀介質(zhì)21，經(jīng)該介質(zhì)21的通孔，把導(dǎo)體棒22插入波導(dǎo)管13內(nèi)使之僅伸出預(yù)定尺寸，通過焊接把導(dǎo)體棒22的另一端與介質(zhì)基片15上形成的微帶線24相連接;另一點(diǎn)不同是與導(dǎo)體棒22和探頭16連線方向平行地把金屬板25插入到探頭16和導(dǎo)體棒22之間。
下面，說明上述構(gòu)成的波導(dǎo)管-微帶變換器的動(dòng)作。入射電磁波是雙極化波時(shí)，設(shè)具有圖2X軸方向的電場(chǎng)分量的電磁波(以下稱為EX)和具有Y軸方向電場(chǎng)分量的電磁波(以下稱為EY)同時(shí)入射至波導(dǎo)管13。入射至波導(dǎo)管13的雙極化電磁波的EY由金屬板25全反射，激勵(lì)導(dǎo)體棒22，并變換成在微帶線上傳輸?shù)碾姶挪ā７粗?，EX不被金屬板25反射而得以通過，并在波導(dǎo)管13的金屬壁構(gòu)成的終端部被全反射，接下來就如第1實(shí)施例中已說明的那樣變換成在微帶線上傳輸?shù)碾姶挪ā?br> 根據(jù)上述實(shí)施例，與實(shí)施例1同樣能大幅度地減少入射波遮擋的影響，同時(shí)，由于在同一波導(dǎo)管13內(nèi)的不同位置，采用導(dǎo)體棒22及探頭16分別激勵(lì)正交電磁波，又通過插入兩者之間的金屬板25，分離出正交相異的極化波，因而能構(gòu)成取得交叉波鑒別率極好的波導(dǎo)管-微帶變換器。
又，雖然在第1實(shí)施例中，屏蔽罩10焊接在介質(zhì)基片8上，但用定位螺釘?shù)确椒ü潭ㄒ部梢?。此外，使屏蔽?0的側(cè)壁與開設(shè)隙縫7的波導(dǎo)管6構(gòu)造成一體，再用固定螺釘?shù)确椒▽⒔饘侔逖b在側(cè)壁上，這種構(gòu)造也能得到同樣的效果。
不言而喻，上述構(gòu)造對(duì)于第2實(shí)施例，也能使用。又，波導(dǎo)管6的中空斷面形狀不限于圓形，可為橢圓形、矩形等任意形狀。
如上所述的本發(fā)明，利用設(shè)置波導(dǎo)管側(cè)壁上開設(shè)的隙縫，相對(duì)于該隙縫裝設(shè)的介質(zhì)基片上形成的微帶線探頭，以及覆蓋在這兩部分上面的屏蔽罩，能與電磁波入射方向平行地配置介質(zhì)基片，實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)良的波導(dǎo)管-微帶變換器，該變換器能大幅度減少在與拋物面等形狀反射器配合使用時(shí)所產(chǎn)生的入射波遮擋。又，即使在雙極化波接收時(shí)，把通過經(jīng)環(huán)狀介質(zhì)將導(dǎo)體棒插入波導(dǎo)管內(nèi)，而其另一端焊接到介質(zhì)基片上的微帶線上得到的波導(dǎo)管-微帶變換器加到上述構(gòu)成上，也由于在波導(dǎo)管內(nèi)插入用于分離正交極化波的金屬板，能實(shí)現(xiàn)交叉極化波鑒別率極好的波導(dǎo)管-微帶變換器。
權(quán)利要求
1.一種波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，在單端終接的波導(dǎo)管側(cè)壁上開設(shè)隙縫；在所述隙縫上面，裝設(shè)備有微帶線組成的探頭的介質(zhì)基片；用屏蔽罩覆蓋所述介質(zhì)基片。
2.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，波導(dǎo)管為圓形，同時(shí)，所述波導(dǎo)管側(cè)壁隙縫與所述圓形波導(dǎo)管軸向平行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述介質(zhì)基片一面有微帶線組成的探頭，另一面有用作波導(dǎo)管地線的接地導(dǎo)體。
4.如權(quán)利要求3所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，在微帶線組成的探頭的同一平面上，設(shè)置有介質(zhì)基片貫通孔且與所述探頭電氣絕緣的導(dǎo)體箔;通過所述通孔，所述導(dǎo)體箔與所述介質(zhì)基片背面的接地導(dǎo)體電氣連接;所述導(dǎo)體箔與所述屏蔽罩相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述屏蔽罩是方形的。
6.如權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述介質(zhì)基片的面與波導(dǎo)管的軸平行。
7.一種波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，在單端終接的波導(dǎo)管的側(cè)壁開設(shè)隙縫;在所述隙縫上面，裝設(shè)備有微帶線組成的探頭的介質(zhì)基片;用屏蔽罩覆蓋所述介質(zhì)基片;同時(shí)，具有在所述波導(dǎo)管側(cè)壁上開設(shè)的通孔中插嵌的環(huán)狀介質(zhì);經(jīng)所述介質(zhì)的通孔，插入所述波導(dǎo)管內(nèi)的導(dǎo)體棒;把所述導(dǎo)體棒連接到與所述介質(zhì)基片同平面設(shè)置的所述微帶線上;在所述探頭和所述導(dǎo)體棒之間，與所述導(dǎo)體棒平行地，把金屬板配設(shè)在波導(dǎo)管內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述通孔開在與所述波導(dǎo)管隙縫相同的平面內(nèi)。
9.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述金屬板與所述導(dǎo)體棒和所述隙縫的連線平行配置。
10.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述波導(dǎo)管為圓形;所述波導(dǎo)管側(cè)壁隙縫與所述圓波導(dǎo)的軸相平行設(shè)置。
11.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，在所述介質(zhì)基片的一面有微帶線組成的探頭，另一面有用作波導(dǎo)管地線的接地導(dǎo)體。
12.如權(quán)利要求11所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，在微帶線組成的探頭同一平面上，設(shè)置備有介質(zhì)基片貫通孔且與該探頭電氣絕緣的導(dǎo)體箔;通過所述通孔，所述導(dǎo)體箔與所述介質(zhì)基片背面的接地導(dǎo)體電氣連接;所述導(dǎo)體箔與所述屏蔽罩相連接。
13.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述屏蔽罩是方形的。
14.如權(quán)利要求7所述的波導(dǎo)管-微帶變換器，其特征在于，所述介質(zhì)基片的面與波導(dǎo)管的軸平行。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種波導(dǎo)管-微帶交換器。在接收單極化波時(shí)，該變換器包括設(shè)置在波導(dǎo)管側(cè)壁的方形隙縫；設(shè)置在該隙縫上面、含有微帶線探頭的介質(zhì)基片；覆蓋該介質(zhì)基片的屏蔽罩。在接收雙向極化波時(shí)，除上述構(gòu)成外，變換器還包括在波導(dǎo)側(cè)壁設(shè)置的通孔；插嵌在該通孔中的環(huán)狀電介質(zhì)；經(jīng)該電介質(zhì)的通孔插入波導(dǎo)管內(nèi)的、且與微帶線相連的導(dǎo)體棒；在探頭和導(dǎo)體棒之間，與它們連線相平行地設(shè)置金屬板。該變換器能得到良好的交叉極化波鑒別率。
文檔編號(hào)H01P5/107GK1087755SQ93114269
公開日1994年6月8日 申請(qǐng)日期1993年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月26日
發(fā)明者鹿鳴幸朗, 木下彰, 吉村芳和 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社