專利名稱：微波天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線，特別涉及(但不是唯一涉及)用于接受諸如采用衛(wèi)星信號進(jìn)行直接廣播的微波信號的天線。
已知的平面天線包括與一個或多個波導(dǎo)管系統(tǒng)連通的喇叭矩陣，其中喇叭和波導(dǎo)管是由模壓平面零件的夾層板組成的。平面零件可以是塑料模壓件，具有經(jīng)金屬敷鍍而形成的導(dǎo)電表面。例如可見我的已公布的國際專利申請WO 89/09501和WO 91/20109。
在前述類型的天線被證明是成功的同時，按照便于大量生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本的觀點，有必要進(jìn)一步改進(jìn)。
因此，本發(fā)明提出一種天線，它包括若干以面對面關(guān)系固定在一起的通常為平面的零件，以形成空腔矩陣和波導(dǎo)管系統(tǒng)，每個空腔至少與一個波導(dǎo)管道連通，每件平面零件具有一定的橫切其主平面的總厚度，所述厚度由厚度比較小的薄膜構(gòu)成，形成通常為三維的波紋形狀。
最好，每件平面零件均為真空成型件。
最好，每件平面零件均由塑料材料真空成型而成，此后，真空成型的零件至少有一側(cè)鍍以金屬。
從另一方面，本發(fā)明提出生產(chǎn)天線的方法，包括若干通常為平面零件的成型，每件平面零件具有一定的橫切其主平面的總厚度，所述厚度由厚度比較小的薄膜構(gòu)成，形成通常為三維的波紋形狀；平面零件以面對面關(guān)系的定位，用于形成空腔矩陣和波導(dǎo)管系統(tǒng)，每個空腔至少與一個波導(dǎo)連管通；和平面零件在一起的固定。
按發(fā)明的最佳形式，平面零件用超聲焊接固定在一起；為此，平面零件的配合表面設(shè)置有肋或類似物，它們在超聲焊接期間融合以形成焊縫。
現(xiàn)在將舉例，結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明，其中

圖1是本發(fā)明提出的天線構(gòu)件的等軸圖，沿橫向平面取剖面；圖2為放大比例的、圖1的部分詳圖；圖3為用于將圖1和2中組合件的零件固定在一起的最佳裝置；圖4展示了波導(dǎo)管道修正形式的結(jié)構(gòu)平面圖；和圖5是沿圖4中線5-5的邊料放大剖面圖。
特別參考圖1和2，以10標(biāo)志的天線構(gòu)件通常為4×4接受喇叭12矩陣形狀。實際上，構(gòu)件10可和相似的構(gòu)件組合成更大的矩陣作為單獨的天線。天線構(gòu)10通常包括5件平面零件14-22。
第一平面零件14組成喇叭12，每只喇叭具有錐狀正方形截面，它終止于下壁24和圓形孔26。
第二和第三平面零件16，18共同確定與圓形孔26對準(zhǔn)的圓柱形空腔28和沿天線構(gòu)件10的長度而延伸的第一封閉的長方形截面通道30?？涨?8終止于平面部份端壁32，確定D形狹縫34。
第四和第五平面零件20，22共同確定向著喇叭空腔的底截面36和第二封閉的長方形截面通道38。每一底截面36具有與D形狹縫34相對應(yīng)的上部分39和組成與第二通道38之一相通的開口加頂?shù)耐ǖ赖纳喜糠?0。
如圖2所示，第一通道30通過通路40與空腔26相連通。
平面組件14-22中的每一件都是由適當(dāng)?shù)乃芰喜牧贤ㄟ^真空成型單獨制成的。真空成型技術(shù)和材料在本質(zhì)上都是眾所周知的，因此這里將不詳述。喇叭，空腔和通道的壁具有使每一零件有一波紋構(gòu)造的作用，從而當(dāng)五件零件固定在一起時，得到增強(qiáng)的合理剛性。
與此相稱，真空成型后，每件組件的一側(cè)以任何合適的形式鍍以金屬，這樣，當(dāng)這些組件固定在一起時，與接受微波輻射交界的喇叭、空腔和通道的表面是導(dǎo)電的鍍金屬表面。從而，如本質(zhì)上已知的一樣，通道30和38擔(dān)任起空腔26的結(jié)構(gòu)所分離的不同偏振微波信號的波導(dǎo)作用。
這五件零件可以任何合適的形式固定在一起。例如，它們可用粘合劑固定在一起。然而，本發(fā)明的最佳特性是藉助超聲焊接將平面零件固定在一起。為此，如圖3所示，諸如第一零件14的下表面50和第二零件16的上表面52的配合表面設(shè)置有肋54，它們在超聲焊接期間融合以形成連續(xù)焊縫。
參考圖4和5，這里展示模壓零件60的另一種結(jié)構(gòu)，它，例如替換上述實施例中的零件22，部分地確定波導(dǎo)管。
圖4表示了一個12×12的矩陣，但應(yīng)指出，這樣的布置能用于任何需要的矩陣尺寸。
零件60又是真空成型的，其中成型了零件的單獨薄膜以給出被側(cè)腹板65連接的上表面62和下表面64用于確定波導(dǎo)管通道66。然而，在這一實施例中，上表面62只是被定義為波導(dǎo)管通道66附近的法蘭，而在另外一處，零件被切去以形成空白的空間。
該結(jié)構(gòu)特別有效，并使重量減輕約30％。此外，這一特殊設(shè)計使要求鍍金屬的面積范圍達(dá)到最小。
權(quán)利要求
1.一種天線，它包括若干以面對面關(guān)系固定在一直的通常為平面的零件，以形成空腔矩陣和波導(dǎo)管系統(tǒng)，每個空腔至少與一個波導(dǎo)管通道連通，每件平面零件具有一定的橫切其主平面的總厚度，所述厚度由厚度比較小的薄膜構(gòu)成，形成通常為三維的波紋形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的天線，其中每件平面零件是真空成型件。
3.如權(quán)利要求2所述的天線，其中每件平面零件均由塑料材料真空成型而成，此后，真空成型的零件至少有一側(cè)鍍以金屬。
4.如任一前述權(quán)利要求所述的天線，其中每件所述薄膜橫越該天線整個面積是連續(xù)的。
5.如權(quán)利要求1至3中任一要求所述的天線，其中波導(dǎo)管通道是由一個所述薄膜部分地確定的，該薄膜被切去以便在不直接鄰近波導(dǎo)管通道的薄膜區(qū)域形成空白的空間。
6.生產(chǎn)天線的一種方法，它包括若干通常為平面零件的成型，每件平面零件具有一定的橫切其主平面的總厚度，所述厚度由厚度比較小的薄膜構(gòu)成，形成通常為三維的波紋形狀；平面零件以面對面關(guān)系的定位，用于形成空腔矩陣和波導(dǎo)管系統(tǒng)，每個空腔至少與一個波導(dǎo)管通道連通；以及平面零件在一起的固定。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中平面零件采用超聲焊接被固定在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中平面零件的配合表面設(shè)置有肋或類似物，它們在超聲焊接期間融合形成焊縫。
全文摘要
微波天線(10)，它由一疊通常為平面的零件(14-22)組成，構(gòu)成與波導(dǎo)管(38)相連通的喇叭(12)矩陣。這些通常為平面的零件(14-22)是鍍金屬的塑料件。這些零件(14-22)中的每一件具有一定的總厚度，它由厚度比較小，成型(通常由真空成型)成波紋形狀的薄膜構(gòu)成。
文檔編號H01Q21/00GK1144019SQ95191809
公開日1997年2月26日 申請日期1995年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月26日
發(fā)明者約翰·路易斯·科林斯 申請人:福特爾技術(shù)有限公司