專利名稱：兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。具體地說，本發(fā)明涉及兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的改進(jìn)，其特征在于接收具有相互正交的極化平面的兩個(gè)電磁波的用于衛(wèi)星廣播和通信接收機(jī)的變頻器的波導(dǎo)輸入單元的結(jié)構(gòu)，以及使用這種兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)的用于衛(wèi)星廣播和通信接收機(jī)(以下稱為“衛(wèi)星廣播接收機(jī)”)的變頻器。
背景技術(shù)：
下面結(jié)合圖16A-16C對傳統(tǒng)的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的一個(gè)例子予以描述。圖16A是沿圖16C的剖面S-S的剖面圖。
兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置90包括一個(gè)用于引入極化波的波導(dǎo)90a，一個(gè)用于接收垂直極化波的探針25，它以平行于垂直極化波的極化平面2的方向連接到波導(dǎo)90a，一個(gè)以平行于水平極化波的極化平面3的方向連接到波導(dǎo)90a的探針26，一個(gè)短路棒6，一個(gè)連接到探針25并以正交于探針25的方式布置在座29a上的電路板27，一個(gè)連接到探針26并以正交于探針26的方式布置在座29b的電路板28，和一個(gè)用于連接電路板27和電路板28的連接部分31。
波導(dǎo)90a在內(nèi)壁形成一個(gè)短路壁8。兩個(gè)探針25和26分別以平行于極化平面2和3的方向連接到波導(dǎo)90a。將各元件以正交方式布置而實(shí)現(xiàn)探針25和26和電路板27和28之間的連接。在波導(dǎo)90a的外壁上設(shè)置座29a和29b，探針25和26分別由座伸出。電路板27和28分別連接到座29a和29b上。由波導(dǎo)90a接收的極化平面2和極化平面3是相互正交的。垂直極化波對應(yīng)于極化平面2，水平極化波對應(yīng)于極化平面3。設(shè)置探針25和短路棒6以饋送垂直極化波和把極化信號發(fā)送到電路板。設(shè)置探針26和短路壁8以饋送水平極化波和把極化信號發(fā)送到電路板。
探針25和26分別接收兩個(gè)正交極化波。探針25將接收的極化平面3的極化信號發(fā)送到電路板27。探針26將接收的極化平面2的極化信號發(fā)送到電路板28。電路板28經(jīng)連接部分31將極化信號提供給電路板27。電路板27將來自探針25的極化信號和來自電路板28的極化信號綜合起來。
下面結(jié)合附圖17A-17C對兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的另一個(gè)例子予以描述。圖17A是沿圖17C的橫截面T-T的剖面圖。
兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置100包括波導(dǎo)100a，分別以平行于相互正交的兩個(gè)極化平面2和3的方向連接的探針34和35，連接到探針34和35并以與探針34和35分別成大約45°角安裝在座33上的電路板32。
在波導(dǎo)100a的外壁形成的電路板32的座33上連接有電路板32，它相對于極化平面2和3的成45°角。因此，電路板32接收來自探針34和35的兩個(gè)信號。更具體地說，探針34和35分別接收兩個(gè)正交極化波。探針34將接收的極化平面2的極化信號發(fā)送到電路板32。探針35將接收的極化平面3的極化信號發(fā)送到電路板32。電路反32把這些極化信號綜合起來。
為了在具有圖16A-16C描述的輸入結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)輸入裝置中放大和綜合探針25和26接收的用于輸出的信號，必須設(shè)置一個(gè)將信號從探針25和26分別提供到電路板27和28的電路。然而，電路板27的信號綜合裝置是必需的，來自另一電路板28的信號必須經(jīng)連接部分31發(fā)送到帶綜合裝置的電路板27。
如上所述的信號傳輸將增加電路圖形和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。此外，由于極化信號具有極高頻率，存在有增加信號損耗和感應(yīng)干擾的可能。由于布置電路圖形時(shí)必須考慮到關(guān)鍵因素，所以，電路設(shè)計(jì)是極為困難的。在波導(dǎo)的組裝中，必須連接兩個(gè)電路板27和28，從高頻的觀點(diǎn)看，把板連接到連接部分31時(shí)必須特別小心。這一工作是很困難的，會導(dǎo)致成本的增加。
具有圖17A-17C描述的輸入結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)輸入裝置的好處在于，由于只有一個(gè)板，因而不需要將兩個(gè)板用線連在一起。然而，要在該裝置上形成(兩個(gè))精密孔，以相對于電路板32的座33的中心平面以45°角插入探針34和35，座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將變得復(fù)雜化。而且必須要有高水平的操作技能。這意味著由于組裝工作變得較復(fù)雜，工作任務(wù)變得困難了，制造成本將增加。而且，大批量生產(chǎn)中質(zhì)量波動增加。因此，如果不對每個(gè)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，就不能滿足性能要求。
用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器是這樣一種裝置，它采用了兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)裝置。用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器具有上述兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)裝置存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上文，本發(fā)明的目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)變得更為方便的兩個(gè)正交化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使探針連接部分的電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更為方便的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和探針工藝變得更為方便的兩個(gè)正交化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的兩正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，和一種使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明又一個(gè)目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的具有低制造成本的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的具有低材料成本的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的具有低材料成本和低組裝工藝成本的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的具有低制造成本和在批量制造中更有優(yōu)越性的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
本發(fā)明的附加目的是提供一種使電路設(shè)計(jì)、探針連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、探針工藝和探針連接變得更為方便的具有低制造成本和在批量生產(chǎn)和接收機(jī)特性中有優(yōu)越性的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，以及使用這種波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置包括一個(gè)一端開路另一端用短路壁封閉的波導(dǎo)，第一極化波和第二極化波引入其中，第一和第二極化波分別具有第一極化平面和第二極化平面，兩者相互正交。該波導(dǎo)具有通過其外壁貫穿到內(nèi)部的兩個(gè)腔體。兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置還包括一個(gè)從波導(dǎo)的內(nèi)壁經(jīng)第一腔體伸出而使前端平行于第一極化平面的第一探針，一個(gè)從波導(dǎo)的內(nèi)壁經(jīng)第二腔體伸出而使前端平行于第二極化平面的第二探針，和一個(gè)位于外壁上和第二極化平面平行并連接到第一和第二探針的電路板。用使用這種兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器可實(shí)現(xiàn)相同的效果。
由于第一和第二探針連接到公共電路板上，用于綜合第一和第二探針的輸出的整個(gè)電路可以形成在公共電路板上，因而有利于設(shè)計(jì)。此外，由于僅使用一塊板，所以材料成本不昂貴。由于在第一和第二探針都精確地連接到電路板以后，將第一和第二探針連接到該波導(dǎo)，該探針就能更精確地在波導(dǎo)內(nèi)定位。因此，可得到良好的接收機(jī)特性。
第二探針最好包括一個(gè)芯導(dǎo)體。芯導(dǎo)體包括一個(gè)從電路板在波導(dǎo)的內(nèi)部壁伸出的第一部分，和一個(gè)由第一部分的前端彎曲形成以便與第二極化平面平行和與第一極化平面基本上直角形成的前端部分。另外，第二探針最好具有與第一極化平面平行形成的第一部分和既與第一部分也與第一極化平面基本上直角的以彎曲方式形成的前端。
第二探針還可包括一個(gè)覆蓋芯導(dǎo)體的第一部分的介質(zhì)。在第二探針的前端側(cè)介質(zhì)的端部可形成為波導(dǎo)內(nèi)壁的一部分。介質(zhì)的表面用金屬薄膜覆蓋。第二探針可連接到電路板以致于第二探針的前端部能夠在以平行于第二極化平面的平面中正交于波導(dǎo)中心軸的方向?yàn)橹行牡念A(yù)定角度范圍內(nèi)偏離。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置包括一個(gè)波導(dǎo)，以引入第一極化波和第二極化波，它們分別具有相互正交的第一極化平面和第二極化平面，波導(dǎo)的一端開路而另一端用短路壁封閉。波導(dǎo)具有通過第一外壁貫穿到其內(nèi)部的第一腔體，和通過第二外壁貫穿到內(nèi)部的第二腔體。兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置包括一個(gè)從波導(dǎo)的內(nèi)壁經(jīng)第一腔體伸出以致于前端平行于第一極化平面的第一探針；一個(gè)從波導(dǎo)的內(nèi)壁通過第二腔體伸出以致于前端平行于第二極化平面的第二探針；和一個(gè)具有連接第一探針的第一部分、連接第二探針的第二部分、聯(lián)接所述第一和第二部分的柔性部分的電路板部分。
與電路板的柔性部分連接的波導(dǎo)外壁的彎頭最好大致模制成圓弧形。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
圖1A、1B、1C分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖、側(cè)視圖和平面圖。
圖2A表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的輸入頻率和交叉極化特性之間的關(guān)系。
圖2B表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的輸入頻率和輸入回波損耗之間的關(guān)系。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的部件分解透視圖。
圖4是使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的衛(wèi)星廣播變頻器的示意方框圖。
圖5、6、7和8是分別根據(jù)本發(fā)明的第二、第三、第四和第五實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖。
圖9A、9B和9C分別是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖、側(cè)視圖、和平面圖。
圖10A、10B和10C分別是根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖、側(cè)視圖和平面圖。
圖11A、11B分別是根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的平面圖、前剖面圖。
圖12A和12B分別是根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的平面圖和前剖面圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖。
圖14A和14B分別是根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的平面圖和前剖面圖。
圖15A和15B分別是根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的平面圖和前剖面圖。
圖16A、16B和16C分別是現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖、側(cè)視圖和平面圖。
圖17A、17B和17C分別是另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的前剖面圖、側(cè)視圖和平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合圖1A-1C描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)極化波的波導(dǎo)輸入裝置1。在圖1A-1C和16A-16C中，相同的部件用相同的標(biāo)號表示，并且它們的名稱和作用都是相同的。因此，其詳細(xì)描述不再重復(fù)。
極化平面3(水平極化波)和電路板4平行設(shè)置，另一個(gè)極化平面2(垂直極化波)和兩個(gè)探針5和7平行設(shè)置。探針5和7都連接到電路板4。在探針7中的芯導(dǎo)體9的前端10以某一方向從波導(dǎo)1a的內(nèi)壁伸出基本上彎曲成直角。探針7從波導(dǎo)1a的上面插入在其上形成的腔體中。圖1A-1C表示已經(jīng)連接探針7的狀態(tài)。如圖1A-1C所示，在探針7處于連接狀態(tài)時(shí)構(gòu)成腔體1b。主要用鋅壓鑄件、鋁壓鑄件等作為波導(dǎo)1a的材料，用諸如聚乙烯和聚四氟乙烯之類的樹脂作為探針5和7的材料，用諸如黃銅、鎳之類的金屬作為芯導(dǎo)體9的材料。
根據(jù)第一實(shí)施例，用于接收兩個(gè)正交極化波的兩個(gè)探針5和7都接到相同的電路板4。兩個(gè)探針5和7在正交于波導(dǎo)1a的外壁的方向上彼此平行連接。
與兩個(gè)探針5和7連接到單獨(dú)電路板的情況相比，簡化了包括布置使兩個(gè)高頻信號的極化波綜合的電路圖形的電路設(shè)計(jì)。由于只需要一個(gè)電路板，可減少材料成本。因此能夠提供一種具有良好交叉極化性能和輸入回波損耗的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
與探針5和7以45°角連接在波導(dǎo)的外壁的情況相比，使用模制而成的孔，可簡化探針連接部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和探針連接的工藝，而且，改進(jìn)了探針連接可操作性。于是，可提供使組裝工藝成本減小的批量生產(chǎn)具有優(yōu)越性的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
下面結(jié)合圖2A和2B通過和現(xiàn)有技術(shù)的比較來描述根據(jù)本實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的輸入頻率和交叉極化特性之間，輸入頻率和輸入回波損耗之間的關(guān)系。在根據(jù)本實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置中，不必為了防止具有高頻極化信號的信號損耗和干擾的增加而對電路圖形的布置復(fù)雜的考慮，因此簡化了電路圖形設(shè)計(jì)。在電路板的組裝過程中，也不必要考慮電路板對高頻信號的處理。由圖2A和2B可理解，交叉極化特性和輸入回波損耗與傳統(tǒng)的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相比較是提高了。
圖3是表示根據(jù)第一實(shí)施例的使用兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器61的組裝結(jié)構(gòu)的部件分解透視圖。參照圖3，探針5和7分別插入在包括圓波導(dǎo)1a的底板45上的預(yù)定孔1c和1b中。在此，電路板4安裝成使探針5和7的芯導(dǎo)體通過形成在電路板4上的各自的孔。探針5和7的芯導(dǎo)體通過焊接等分別連接到形成在電路板4上的電路圖形48和49。電路板4和屏蔽蓋46通過各自的螺釘47經(jīng)固定孔51和52擰入在底板45上的孔53中而固定到底板45。形成變頻器的電路形成在面對底板45的電路板4的平面上。該電路將在后面予以簡述。
蓋55經(jīng)防水密封件整個(gè)都連接在底板45上。輸出端44固定在底板45的背面?zhèn)?。底?5插入防水蓋41時(shí)，固定螺帽43經(jīng)防水密封件42裝到從背面?zhèn)壬斐龅妮敵龆?4，以固定底板45。
圓波導(dǎo)中的垂直極化波和水平極化波在短路棒6和短路壁8處被反射，由探針5和7接收，分別發(fā)送到在電路板4上形成變頻器的電路。在電路板4上該信號被放大和變換成中頻信號，發(fā)送到固定到底板45的輸出端44而被輸出。
圖4表示形成在電路板4上用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器的電路圖。參照圖4，該變頻器包括一個(gè)用于放大來自探針5和7的信號的LNA(低噪聲放大器)62，一個(gè)接收來自LAN62的輸出的濾波器63，一個(gè)本地振蕩器68，一個(gè)用于綜合來自濾波器63和本地振蕩器68的輸出信號的混頻器64，用于變換成中頻信號，一個(gè)中頻放大器65，用于放大經(jīng)輸出端44輸出的混頻器64的輸出信號，和電源67，用于給各電路供電。
LNA62包括放大器71，用于放大探針5的輸出信號，放大器72，用于放大探針7的輸出信號，開關(guān)74，用于在變頻器的工作電壓的控制下切換放大器71和72的輸出，放大器73，用于放大開關(guān)74的輸出和把放大后的輸出提供到濾波器63。
引入波導(dǎo)1a的極化波經(jīng)探針5和7提供到LNA62。通過開關(guān)74任選一個(gè)提供給濾波器63。來自濾波器63的輸出信號通過混頻器64與來自本地振蕩器68的輸出信號進(jìn)行綜合而變換成中頻信號。該中頻信號由中頻放大器65進(jìn)一步擴(kuò)大，經(jīng)輸出端44輸出。
通過使用根據(jù)第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置作為衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器，兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的元件成本降到低限度。由于其組裝容易，所以可減小變頻器本身的制造成本。使用第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置具有適合于批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，而且接收機(jī)特性可做得很好。
圖3和圖4所示的變頻器不僅可應(yīng)用到第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置，而且也可應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明的第二到第十二實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。除了具有第一實(shí)施例所述的優(yōu)點(diǎn)，各實(shí)施例還具有其它優(yōu)點(diǎn)。
下面將結(jié)合對應(yīng)于圖1C的截面I-I的剖面圖的圖5-8對根據(jù)本發(fā)明的第二到第五實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置與圖1A-1C所示的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，圍繞探針7a的芯導(dǎo)體9的介質(zhì)11形成封閉所述孔的波導(dǎo)30a的內(nèi)壁的一部分12，以及在介質(zhì)11的表面局部12和13分別用薄膜材料12a和13a覆蓋。通過調(diào)節(jié)介質(zhì)11的介電常數(shù)以便在波導(dǎo)內(nèi)匹配阻抗，調(diào)節(jié)芯導(dǎo)體9的彎曲角度17以便匹配在波導(dǎo)中的阻抗，就可保持較高性能。
下面結(jié)合附圖6對根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。第三實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置與圖1A-1C所示的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，探針7b包括圍繞芯導(dǎo)體9的介質(zhì)14和形成波導(dǎo)內(nèi)壁的一部分的導(dǎo)體部分15。與圖5的情況相似，探針7b封閉波導(dǎo)40a的孔。導(dǎo)電部分15和介質(zhì)14由單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成。導(dǎo)體15在插入探針7b后引入。設(shè)置凸出部15a以防止導(dǎo)體15向下跌落。通過使用具有介電常數(shù)的介質(zhì)14和調(diào)節(jié)彎曲部分16的形狀來匹配波導(dǎo)中的阻抗，并通過使用具有調(diào)節(jié)的彎曲角度的芯導(dǎo)體保持高性能。
下面結(jié)合圖7將對根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置50與圖1A-1C所示的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，探針7C的芯導(dǎo)體9a的一部分呈四分之一圓弧18形。與具有如圖1A-1C所示的垂直彎曲構(gòu)形的芯導(dǎo)體9相比，芯導(dǎo)體內(nèi)信號的反射和干擾減小，以實(shí)現(xiàn)良好的阻抗。這意味著較寬頻帶的信號的接收波形較好且能減小回波損耗。因此，改善了接收機(jī)特性。此外，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)為，加工工藝比具有垂直彎曲部分的探針較容易。它適合于批量生產(chǎn)。
下面結(jié)合圖8對根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的一個(gè)例子予以描述。兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置60與圖1A-1C所示的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，探針7d的芯導(dǎo)體9b的一部分具有彎曲成45°。與圖7的情況相同，在芯導(dǎo)體內(nèi)特別是在彎曲部分的信號的反射和干擾被減小，以實(shí)現(xiàn)良好的阻抗。因此，較寬的頻帶的信號能以好的形狀接收。因此，接收機(jī)特性得以改進(jìn)。本實(shí)施例具有比具有垂直彎曲部分的探針的加工工藝更簡單的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例的波導(dǎo)輸入裝置也更適合于批量生產(chǎn)。
根據(jù)上述第二到第五實(shí)施例，通過適當(dāng)選擇探針的材料、結(jié)構(gòu)、形狀和芯導(dǎo)體的形狀，可使兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置實(shí)現(xiàn)更好的接收機(jī)特性。
下面結(jié)合圖9A-9C將描述根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。圖9A是沿圖9C的截面IX-IX的剖面圖。圖1A-1C所描述的第一實(shí)施例相應(yīng)的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相同的部件用相同的標(biāo)號來表示，不再詳述。
本發(fā)明第六實(shí)施例的波導(dǎo)輸入裝置70與圖1A-1C的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，探針平行于極化(垂直極化波)平面2設(shè)置，且與另一個(gè)探針20成45°角，調(diào)節(jié)探針20的芯導(dǎo)體的前端21的形狀從而和波導(dǎo)70a內(nèi)的阻抗匹配。探針20以45°斜方向插入波導(dǎo)70a中的孔。選擇前端21的長度以插入孔中。
根據(jù)第六實(shí)施例，用于接收兩個(gè)正交極化波的兩個(gè)探針5和20連接到相同電路板4a。探針5是以正交于波導(dǎo)70a的外壁的方向連接的。
與兩個(gè)探針連接到單獨(dú)電路板的情況相比，簡化了包括布置使兩個(gè)高頻信號極化波綜合的電路圖形的電路設(shè)計(jì)。由于僅需要一個(gè)電路板，則減小了材料成本。因此能夠提供一種具有良好交叉極化性能和輸入回波損耗的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
與兩個(gè)探針彼此相互成45°角連接在波導(dǎo)的外壁相比，探針5連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的和探針5連接的加工工藝的目的與使用能用模具形成的孔的簡單結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，改進(jìn)了探針5的連接可使用性，因此，可減少組件加工工藝成本。在批量生產(chǎn)中能提供優(yōu)良的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
下面結(jié)合圖10A-10C將對根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。圖10A是沿圖10C的截面X-X的剖面圖。兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置80與圖1A-1C所述的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的不同之處在于，探針23是以平行于水平極化波的極化平面3的方向設(shè)置的，探針5和23都連接到具有由柔性板24連接的電路板部分22a和電路板部分22b。連接探針5和23以后把電路板22連接到探針5和23來實(shí)施組裝。本發(fā)明不局限于電路板22用柔性板24連接的圖示例子。電路板22可以是用類似的布局整體形成的電路板。相應(yīng)于部分24的波導(dǎo)80a的彎頭最好呈圓弧形。
根據(jù)第七實(shí)施例，接收兩個(gè)正交極化波的兩個(gè)探針連接到相同電路板22。兩個(gè)探針5和23是以正交于各自的波導(dǎo)外壁的方向而被連接的。
因此，與兩個(gè)探針連接到單獨(dú)電路板的情況相比，簡化了包括布置使兩個(gè)高頻信號的極化波綜合的電路圖形的電路設(shè)計(jì)。由于僅需要一個(gè)電路板，所以可減小材料成本。因此能夠提供一種具有良好的交叉極化特性和輸入回波損耗的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
與兩個(gè)探針彼此成45°角連接在波導(dǎo)的外壁相比，探針連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的和探針連接的加工工藝的目的與使用能用模具形成的孔的簡單結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。因此，改進(jìn)了探針連接的可使用性，可減小組裝工藝成本。在批量生產(chǎn)中能提供優(yōu)良的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
下面將結(jié)合圖11A-11B對根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。圖11B是沿圖11A的XI-XI剖線的剖面圖。與圖1A-1C所示的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相同的元件所用相同的標(biāo)號表示。在此將不再詳細(xì)描述。
本發(fā)明第八實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置110與圖1A-1C所示的根據(jù)第一實(shí)施例的兩個(gè)極化波的波導(dǎo)輸入裝置1不同之處在于，連接探針7e的前端10e使其在包括波導(dǎo)和前端10e的中心軸的平面中與探針7e的芯軸偏離一個(gè)預(yù)定角α，并平行于水平極化波的極化平面。
通過使前端10e偏移一定角度，改變在前端10e和每個(gè)元件之間的距離，特別是探針5的前端、短路棒6和短路壁8之間的距離來改進(jìn)有賴于角度的特性。根據(jù)每個(gè)部件的尺寸及其變化、有關(guān)的極化波的波長等不同達(dá)到優(yōu)良特性的角度是不同的?？衫斫鉃椋孟喈?dāng)大的角度不可能獲得優(yōu)良特性。相對于第一實(shí)施例的0°連接角度，角度α最好在約±20°內(nèi)，在±10°內(nèi)更好。將探針7e在這種可獲得優(yōu)良特性的角度范圍內(nèi)連接，就可消除在制造期間因部件的變動引起的誤差。因此，能獲得具有優(yōu)良特性的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。
下面將結(jié)合圖12A-12B對根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。圖12B是沿圖12A的XII-XII面的剖面圖。與圖1A-1C所描述的第一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相同的部件用相同的標(biāo)號表示。這里就不再詳細(xì)描述。
根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置120與根據(jù)圖1A-1C所示的第一實(shí)施例的兩個(gè)極化波的波導(dǎo)輸入裝置1的不同之處在于，沒有圖1A-1C所示的腔體1b，而且可供前緣10垂直插入的具有一定尺寸和深度的深槽120b形成在探針7處。另一個(gè)不同在于，切口120c形成在深槽120b的前端(最深部分)，從而探針7的前端10伸入波導(dǎo)1a。選擇切口120c的尺寸使前端10能夠從那里通過。
由于探針7垂直地深插入深槽120b，然后探針7滑向波導(dǎo)1a的內(nèi)部，探針7的前端10通過切口120c伸出而凸出在波導(dǎo)1a內(nèi)。切口120c的前端10以外的部分用探針7的周邊阻塞。這種結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)點(diǎn)在于，在波導(dǎo)1a的內(nèi)壁構(gòu)成的腔體使尺寸減小，內(nèi)壁的主要部分可與金屬導(dǎo)體整體形成。與第一實(shí)施例的裝置相比，可保持更好的接收機(jī)特性和交叉極化特性。
下面將結(jié)合圖13對根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。圖13是相應(yīng)于沿圖12A的XII-XII截面所取的前剖面圖。和圖12A-12B描述的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相同的部件用相同的標(biāo)號表示。因此，這里不再詳細(xì)描述。
第十實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置130與根據(jù)圖12A-12C所示的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置120的不同之處在于，金屬導(dǎo)體131通過壓縮插入在滑動和固定插入圖12A-12C所示的深槽120b內(nèi)之后形成的腔體。通過將金屬導(dǎo)體131壓縮插入腔體，由于傳輸阻抗的提高，減少了傳輸損耗。于是，能保持比第九實(shí)施例的裝置更好的接收機(jī)特性和交叉極化性。
下面結(jié)合圖14A-14B對根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置予以描述。圖14B是沿圖14A的XIV-XIV面所取的前剖面圖。在該附圖中，和圖12A和12B所示的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的輸入裝置相同的部件用相同的標(biāo)號表示。這里將不再詳細(xì)描述。
根據(jù)第十一實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置140與根據(jù)圖12A-12B所示的本發(fā)明的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置120的不同之處在于，在電路板142上形成的探針7的連接孔141為橢圓形，它和沿探針7的滑動方向的主軸同軸。該橢圓構(gòu)形允許在探針7用焊接等方法固定到電路板142以前調(diào)節(jié)伸入到波導(dǎo)內(nèi)的前端10部分的L長度。采用這種結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)波導(dǎo)內(nèi)和在探針之間的阻抗，保持比第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置更好的接收機(jī)特性和交叉極化特性。橢圓連接孔141的形狀允許在兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置制造以后調(diào)節(jié)探針7的位置。
下面結(jié)合圖15A和15B描述根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置。圖15B是沿圖15A的剖線的前剖面圖。在該圖中，和圖12A-12B所描述的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置相同的部件用相同的標(biāo)號表示。這里將不再詳細(xì)描述。
第十二實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置150與根據(jù)圖12A-12B所示的第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置120的不同之處在于，與圖12A和12B所示的深槽120b相同的深槽的內(nèi)壁用介質(zhì)151覆蓋，以形成具有一定尺寸和深度的細(xì)深槽152，其中芯軸9的彎曲部分可以垂直方向(沿深槽的深度方向)插入。細(xì)深槽152具有一朝向底部附近的波導(dǎo)內(nèi)部的開口。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，前端10可做成在它插入細(xì)深槽152以后通過滑動芯軸9伸入波導(dǎo)。深槽部分的內(nèi)壁用介質(zhì)151覆蓋。用芯導(dǎo)體和介質(zhì)151可提高傳輸阻抗，保持比第九實(shí)施例的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置更好的接收特性和交叉極化特性。
在本發(fā)明的第二到第十二實(shí)施例中，不曾描述使用兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。然而，如同在第一實(shí)施例中所述的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器，通過使用在各自實(shí)施例中所述的兩個(gè)正極化波的波導(dǎo)輸入裝置，不必作不適當(dāng)?shù)淖冃危部傻贸鱿嗨频淖冾l器。它們具有相似的優(yōu)點(diǎn)。
上面已詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行了描述和圖示，但應(yīng)該十分明白，這僅僅是圖示和實(shí)例，而不是為了限制本發(fā)明。本發(fā)明的精神和范圍僅由后附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置(80)，包括一個(gè)波導(dǎo)(80a)，其中分別引入具有相互正交的第一極化平面(2)和第二極化平面(3)的第一極化波和第二極化波，該波導(dǎo)具有一個(gè)開路端和用短路壁(8)封閉的另一端，所述波導(dǎo)(80a)包括通過第一外壁貫穿到內(nèi)部的第一腔體，和通過第二外壁貫穿到內(nèi)部的第二腔體，第一探針(5)，它從所述波導(dǎo)(80a)的內(nèi)壁經(jīng)所述第一腔體凸出設(shè)置，以致前端平行于所述第一極化平面(2)，第二探針(23)，它從所述波導(dǎo)(80a)的內(nèi)壁經(jīng)所述第二腔體凸出設(shè)置，以致于前端平行于所述第二極化平面(3)，和一個(gè)電路板(22)，它包括連接第一探針(5)的第一部分(22a)，連接所述第二探針(23)的第二部分(22b)和聯(lián)接所述第一部分(22a)和所述第二部分(22b)的柔性部分(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置(80)，其中，與所述電路板部分(22)的柔性部分(24)連接的所述波導(dǎo)(80a)的外壁的彎頭部分模制成具有圓弧形狀。
3.一種用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器(61)，包括兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置(80)，和一個(gè)接收兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置的輸出的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器電路(61)，其中兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置(80)包括一個(gè)波導(dǎo)(80a)，其中分別引入具有相互正交的第一極化平面(2)和第二極化平面(3)的第一極化波和第二極化波，該波導(dǎo)具有一個(gè)開路端和用短路壁(8)封閉的另一端，所述波導(dǎo)(80a)包括通過第一外壁貫穿到內(nèi)部的第一腔體，和通過第二外壁貫穿到內(nèi)部的第二腔體，第一探針(5)，它從所述波導(dǎo)(80a)的內(nèi)壁經(jīng)所述第一腔體凸出設(shè)置，以致于前端平行于所述第一極化平面(2)，第二探針(23)，它從所述波導(dǎo)(80a)的內(nèi)壁經(jīng)所述第二腔體凸出設(shè)置，以致于前端平行于所述第二極化平面(3)，和一個(gè)電路板(22)，它包括連接第一探針(5)的第一部分(22a)，連接所述第二探針(23)的第二部分(22b)和聯(lián)接所述第一部分(22a)和所述第二部分(22b)的柔性部分(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器(61)，其中，與所述電路板部分(22)的柔性部分(24)連接的所述波導(dǎo)(80a)的外壁的彎頭部分模制成具有圓弧形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩個(gè)正交極化波的波導(dǎo)輸入裝置(1)，包括一個(gè)波導(dǎo)(1a)，它具有通過其外壁貫穿到內(nèi)部的兩個(gè)腔體；第一探針(5)，它是從波導(dǎo)(1a)的內(nèi)壁經(jīng)第一腔體凸出設(shè)置，以致于前端平行于第一極化平面(2)；第二探針(7)，它從波導(dǎo)(1a)的內(nèi)壁經(jīng)第二腔體凸出設(shè)置，以致于前端平行于第二極化平面(3)；一個(gè)電路板(4)，它設(shè)置在波導(dǎo)(1a)的外壁，以平行于第二極化平面(3)，第一探針(5)和第二探針(7)連在其上。還提供一種采用這種裝置的用于衛(wèi)星廣播接收機(jī)的變頻器。
文檔編號H01P1/16GK1700509SQ20051007477
公開日2005年11月23日 申請日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月14日
發(fā)明者廣田誠, 長野篤士 申請人:夏普公司