專利名稱：收發(fā)兩用機的分向濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個收發(fā)兩用機的分向濾波器(分配器)。它有一個發(fā)送器端口，用于接收一個輸入的發(fā)送信號；有一個接收器端口，和一個天線端口，用于接受一個輸入的接收信號以及把輸入的發(fā)送信號分配到天線端口，把輸入的接收信號分配到接收器端口。
眾所周知，收發(fā)兩用機的分向濾波器通常用在共用一個天線在微波波段上進行發(fā)送和接收的場合。常規(guī)的收發(fā)兩用機的分向濾波器包括一個發(fā)送濾波器，一個和發(fā)送濾波器耦合的波導(dǎo)分向濾波器，一個和波導(dǎo)分向濾波器耦合的彎曲波導(dǎo)，以及一個和彎曲波導(dǎo)耦合的接收濾波器。在這種常規(guī)的收發(fā)兩用機的分向濾波器中，不能簡單和經(jīng)濟地制作該分向濾波器，并且，由于發(fā)送濾波器、接收濾波器、波導(dǎo)分向濾波器和彎曲波導(dǎo)濾波器是被分別制作，因此分向濾波器就要設(shè)計成較大的體積。
另一方面，收發(fā)兩用機包括了一個發(fā)送器組件，一個和發(fā)送器組件耦合的分向濾波器組件及一個和分向濾波器組件耦合的接收器組件。
在常規(guī)的收發(fā)兩用機中，發(fā)送器組件包括一個發(fā)送器連接器，接收器組件包括一個接收器連接器。使用收發(fā)兩用機時，用一根電纜連到發(fā)送器連接器和接收器連接器上。電纜和發(fā)送器連接器、接收器連接器、連接點由第一和第二連接器封罩所密封，以確保防水。在傳統(tǒng)的收發(fā)兩用機中很難將第一和第二連接器密封罩換新。
圖4是美國專利No.5243306所公開的收發(fā)兩用機的分立式分向濾波器的分解立體圖。它用以克服上述收發(fā)兩用機分向濾波器的“大尺寸結(jié)構(gòu)問題”。
在圖4中，通常的收發(fā)兩用機分向濾波器基本包括三個部件第一部件101，和第一部件101耦合的可拆式的第二部件102，以及和第二部件102耦合的可拆式的第三部件103。第一部件101包括一個天線端口，波導(dǎo)分向濾波器的一部分(垂直傳送器)及接收濾波器的一部分。第二部件102包括波導(dǎo)分向濾波器的剩余(其它)的部分，接收濾波器的剩余(其它)的部分及發(fā)送濾器的一部分。第三部件103包括發(fā)送濾波器的剩余(其它)的部分。由第一部件101和第二部件102組合成的接收濾波器有一個彎曲波導(dǎo)104，它使分向濾波器和收發(fā)兩用機聯(lián)在一起工作。
圖5是第一、二、三部件101、102、103的總裝橫剖面圖。它的設(shè)計尺寸選例為160mm(高)×80mm(寬)左右。圖6是圖4中的第三部件103的局部橫剖面圖。第三部件103的設(shè)計尺寸選例為70mm(寬)×65mm(高)左右。
如上所述，常規(guī)收發(fā)兩用機的分向濾波器的波導(dǎo)分向濾波器、發(fā)送濾波器和接收濾波器被分成了幾個部件，這幾個部件組裝在一個波導(dǎo)中。這樣，假如某一部件加工時尺寸或位置有誤差，就會在最終組裝的波導(dǎo)的某一個(相隔)表面部位出現(xiàn)錯位(即在構(gòu)成波導(dǎo)的各部件之間的邊緣部位)。
假如在波導(dǎo)分向濾波器的波導(dǎo)的相隔表面部位出現(xiàn)了錯位，水平極化選擇功率(XPD)就會降低。此外，假如在發(fā)送濾波器或接收濾波器波導(dǎo)的相隔表面部位出現(xiàn)了錯位，每一濾波器的固有阻抗就會降低。在這種情況下，每一濾波器的實際阻抗就會和設(shè)計阻抗產(chǎn)生差別，導(dǎo)致反射波或駐波的出現(xiàn)，從而引起發(fā)送損耗。
此外，由于收發(fā)兩用機的分向濾波器在結(jié)構(gòu)上是由幾個部件組成，把這幾個分別的部件組裝在一起就需要有一些連接件，這樣，收發(fā)兩用機的分向濾波器的設(shè)計尺寸就必須很大。
再者，如上所述彎曲波導(dǎo)位于接收濾波器一側(cè)，這樣，由于彎曲波導(dǎo)安放在接收濾波器和接收連口之間，收發(fā)兩用機的分向濾波器的設(shè)計尺寸就必須很大。另外，由于彎曲波導(dǎo)安放在接收濾波器和波導(dǎo)分向濾波器之間，當(dāng)收發(fā)兩用機和分向濾波器連在一起時，分向濾波器與收發(fā)兩用機的總長度就會非常大。
本發(fā)明的目的是提供一種小型化的收發(fā)兩用機的分向濾波器(分配器)。當(dāng)這種分向濾波器和收發(fā)兩用機彼此相連時總長不會增加，并且不需要制作或組裝過程。
上述目的是這樣實現(xiàn)的根據(jù)本發(fā)明所提出的收發(fā)兩用機的分向濾波器包括一個在其一邊帶有一個天線端口的垂直式傳送器(波導(dǎo)分向濾波器)；包括一個接收濾波器，接收濾波器的一端通過一個阻抗變換器和垂直式傳送器波導(dǎo)的中心軸延長線連在一起，另一端帶有一個接收端口；還包括一個發(fā)送濾波器，發(fā)送濾波器有一個阻抗和一個L—rod(感應(yīng)電納)相匹配的截止波導(dǎo)，它的一端垂直及直接地連接在垂直式傳送器上，另一端帶有一個發(fā)送器。特征是，垂直式傳送器、接收濾波器和發(fā)送濾波器在整體結(jié)構(gòu)上由一個部件組成。
再者，發(fā)送濾波器可以是以垂直式傳送器的波導(dǎo)的中心軸線為軸的螺旋狀體，使得整個收發(fā)兩用機的分向濾波器的結(jié)構(gòu)減小。另外，波導(dǎo)的外殼可以有一樣的厚度及被小型化，這樣，收發(fā)兩用機的分向濾波器就可以用失蠟鑄造法制造出只有一個部件的整體。用這種方法適合批量生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明收發(fā)兩用機分向濾波器的一個實施例的立體圖。
圖2是圖1中所示收發(fā)兩用機分向濾波器實施例的橫向剖視圖。
圖3是圖1所示收發(fā)兩用機分向濾波器實施例的螺旋波導(dǎo)通道的橫向剖視圖。
圖4是常規(guī)的收發(fā)兩用機分向濾波器的分解視圖。
圖5是常規(guī)的收發(fā)兩用機分向濾波器的橫向剖視實際尺寸圖。
圖6是第三部件的橫向剖面實際尺寸圖。
下面參考附圖描述本發(fā)明的最佳實施例。
圖1是本發(fā)明的收發(fā)兩用機分向濾波器的一個實施例的立體圖。圖2是沿著接收濾波器中心軸剖切的收發(fā)兩用機分向濾波器的橫向剖視圖。圖3是沿著發(fā)送濾波器中心軸剖切的收發(fā)兩用機分向濾波器的橫向剖視圖。
如圖1和圖2所示，收發(fā)兩用機分向濾波器的功能上分為三個部分一個垂直模式傳送器1作為波導(dǎo)分向濾波器，一個限帶濾波器4作為接收濾波器，以及一個高通濾波器8作為發(fā)送濾波器。這三部分是作為一體制造的，結(jié)構(gòu)上具有同一較薄的厚度。垂直式傳送器1的一端有一個天線端口2(以垂直式傳送器的波導(dǎo)中心延長線的一端為軸)，另一端還有一個阻抗變換器3，并通過阻抗變換器3靠接收器的一端和限帶濾波器4相連。限帶濾波器4的一端有一個和垂直式傳送器端反向的接收端口5。限帶濾波器4包括幾個空腔6和凸起7，空腔6排列的間隔是四分之一波長或四分之三波長。作為發(fā)送濾波器的高通濾波器8有一個阻抗變換器9和一個發(fā)送端口10，它和垂直式傳送器1垂直地相連。這就是說，垂直式傳送器1通過阻抗變換器3及限帶濾波器(接收濾波器)4和接收端口5相連，并且通過高通濾波器(發(fā)送濾波器)8及阻抗變換器9和發(fā)送端口10相連。
高通濾波器8是由一個截止波導(dǎo)構(gòu)成的，它有一個L-rod(感應(yīng)電納)11，其阻抗和垂直式傳送器1的阻抗相匹配，并基于使波導(dǎo)的H面(磁場面)稍微做薄一些進行設(shè)計的。也就是說，這樣使得波導(dǎo)通道進一步變窄。特別是，在發(fā)送器端口一側(cè)的高通濾波器部分8是由步進變換波導(dǎo)(阻抗變換波導(dǎo))構(gòu)成的。此外，截止波導(dǎo)尺寸(長和寬)的確定原則是，用來獲得一個接收頻率波段信號不會被濾除的衰減量。發(fā)送濾波器8是一個環(huán)繞著垂直式傳送器波導(dǎo)1的中心軸的螺旋體。
本發(fā)明并不局限于以上的實施例，依照本發(fā)明的主體所作的各種修改都不脫離本發(fā)明的范圍。為垂直式傳送器1可設(shè)計成截面為圓形或矩形，在它的一個端可以有一個圓形或矩形的耦合孔，通過這個耦合孔，接收波被濾掉。在它的壁上還另有一個矩形的耦合孔，通過這個耦合孔，發(fā)送波被輸出。
此外，接收濾波器4可以由一個帶限濾波器(限帶濾波器)構(gòu)成。在它中間的矩形波導(dǎo)H面(磁場面)上有一些限制發(fā)送頻帶信號的矩形空腔6，矩形空腔6的相反處(對面)可以有一些用來通過匹配波段的圓形式矩形的凸起7。
另外，發(fā)送濾波器8可以有一個截止波導(dǎo)12，在截止波導(dǎo)12中有一個朝著E面處為窄形的、可使高頻發(fā)送波通過的矩形波導(dǎo)H面。發(fā)送濾波器8還可以有階式阻抗變換器波導(dǎo)9，用以和發(fā)送器端口10端的阻抗相匹配。它還有一個平凸形L—rod(感應(yīng)電納)，用以和與垂直式傳送器1相連一端的阻抗相匹配。
另外，發(fā)送濾波器8可以是環(huán)繞著垂直式傳送器波導(dǎo)的中心軸的螺旋體。
如圖2、圖3所示的收發(fā)兩用機分向濾波器實施例的設(shè)計尺寸為70mm×55mm，發(fā)送端設(shè)計尺寸為60mm×55mm。這樣，收發(fā)兩用機分向濾波器整體尺寸很小，非常適于使用生產(chǎn)壓鑄產(chǎn)品的失蠟法來制造。如果使用失蠟法，分向濾波器就可以做成整體上厚度一樣的單一物體。本發(fā)明收發(fā)兩用機分向濾波器(分配器)也可以用熔膜鑄造失蠟法一體制作。使用這種工藝，首先用蠟做一個毛坯(模型)，放入一個容器中。然后把鑄作材料，如硅酸乙酸[si(C2H5O)4]，注入容器中充滿，使凝結(jié)成一個整體。再加熱后使蠟熔化，把熔化的蠟從容器中倒出，這樣得到一個鑄件。使用這種方法，凸起7、空腔6、阻抗變換器3、截止波導(dǎo)12和L-rod11可以同時一體地做出來。這樣，這種沒有連接件和接口的一體制作的鑄件(收發(fā)兩用機分向濾波器)就有了很高的精度。
如上所述，本發(fā)明所提出的接收濾波器是通過阻抗變換器連接在垂直式傳送器的波導(dǎo)的軸線上，這樣接收濾波器就可以縮短。另外，由于發(fā)送濾波器和垂直式傳送器之間的垂直連接部分能把垂直式傳送器與阻抗和L-rod匹配的截止波導(dǎo)直接連起來，因此不再需要阻抗變換器單元，發(fā)送濾波器可以被縮短。此外，由于發(fā)送濾波器是環(huán)繞著垂直式傳送器的波導(dǎo)的中心軸線的螺旋體，因此收發(fā)兩用機分向濾波器整體上可以被縮小。再加上由于波導(dǎo)體殼體設(shè)計成一樣厚的，因此收發(fā)兩用機分向濾波器能用最適于成批生產(chǎn)壓鑄產(chǎn)品的失臘工藝一體制造。在用失蠟法制造的收發(fā)兩用機分向濾波器中，垂直式傳送器、發(fā)送濾波器和接收濾波器之間沒有斷面，因此XPD和耦合阻抗的損耗可以被強有效地扼制住。
權(quán)利要求
1.一種收發(fā)兩用機的分向濾波器，它包括一個帶有一個天線端口的垂直模式傳送器；一個在所述的垂直式傳送器中心軸延長線方向上并與垂直模式傳送器相連的接收濾波器，接收濾波器的另一端有一個接收器端口；以及一個帶有一個截止波導(dǎo)，并與所述的垂直模式傳送器的一端直接垂直連接的發(fā)送濾波器，發(fā)送濾波器的另一端有一個發(fā)送器端口；其特征是，所述的垂直模式傳送器，接收濾波器和發(fā)送濾波器不需組裝而是作為一體整體制造的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分向濾波器，其特征是，所述的垂直式傳送器包括一個截面為圓形或矩形的波導(dǎo)，在所述的波導(dǎo)的一端有一個圓形或矩形的耦合孔，通過此孔，接收波被濾除掉，在所述波導(dǎo)的壁上還有一個矩形的耦合孔，通過此孔，發(fā)送波被輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分向濾波器，其特征是，所述的接收濾波器包括一個限帶濾波器，在其中的矩形波導(dǎo)的H面上有著限制發(fā)送頻帶信號的矩形空腔，在矩形空腔的對應(yīng)面上有著使匹配波段通過的圓形或矩形的凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器包括一個使發(fā)送波通過的、有著一個矩形波導(dǎo)式截止波導(dǎo)的高通濾波器，它被設(shè)計成沿著矩形波導(dǎo)的H面為窄形狀；還包括一個在發(fā)送器端口一側(cè)的用作阻抗匹配的阻抗變換波導(dǎo)；還包括一個位于與所述的垂直式傳送器相連一端、用作阻抗匹配的L-rod(感應(yīng)電納)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器是一個環(huán)繞著所述的垂直式傳送器波導(dǎo)的中心軸的螺旋體。
6.一種收發(fā)兩用機的分向濾波器，它包括一個帶有天線端口的凸緣；一個和所述的凸緣相配的垂直式傳送器；一個帶有一個截止波導(dǎo)及發(fā)送器端口，并和所述的垂直式傳送器相連的發(fā)送濾波器；以及一個和所述的垂直式傳送器相連并帶有一個接收端口的接收濾波器；其特征是，所述的凸緣、垂直式傳送器、發(fā)送濾波器和接收濾波器是作為一體整體制造的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的接收濾波器包括一個限帶濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器包括一個高通濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器包括一個限帶濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器的高通濾波器是螺旋狀的。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的天線端口、發(fā)送器端口和接收器端口是整體制造的。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分向濾波器，其特征是，所述的收發(fā)兩用機的分向濾波器是用失蠟工藝作為一體整體制造的。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分向濾波器，其特征是，所述的收發(fā)兩用機的分向濾波器是用失蠟工藝作為一體整體制造的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分向濾波器，其特征是，所述的發(fā)送濾波器包括一個限帶濾波器。
全文摘要
一種使用于微波波段的收發(fā)兩用機的分向濾波器，它包括一個垂直模式傳送器(波導(dǎo)分向濾波器)；一個包括有限帶濾波器4的接收濾波器，限帶濾波器和垂直模式傳送器的波導(dǎo)的中心軸延長線相連；以及一個包括有高通濾波器的發(fā)送濾波器，高通濾波器有一個直接垂直地和垂直式傳送器相連的截止波導(dǎo)。收發(fā)兩用機分向濾波器的各部分是采用失蠟工藝作為一體而整體制造的。因此，收發(fā)兩用機分向濾波器可制成沒有連件或連接部位的一個小型產(chǎn)品。
文檔編號H01P5/02GK1115503SQ9412049
公開日1996年1月24日 申請日期1994年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月28日
發(fā)明者鈴木卓也, 蓑輪芳夫 申請人:日本電氣株式會社