專利名稱：電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及波導管中，雙探針結(jié)構(gòu)之信號隔離度的改進。詳而言之，本實用新型涉及一種利用分開配置的金屬探針及印刷探針以提高垂直及水平訊號間之隔離度的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置。
在電磁波理論上，波導管可用來傳輸電磁波，而電磁波可藉由設置在波導管內(nèi)部的金屬探針轉(zhuǎn)換成電流信號。如圖1A、1B所示，即在長方形波導管內(nèi)將其一端封閉以形成短路背平面，而將一金屬探針垂直設立距離短路背平面1/4λg(λg為波長)處，則可以將由方形波導管另一端傳來的垂直電磁波信號轉(zhuǎn)換成電流信號，以供后級電子電路之用。
但如圖1A、1B的設置，僅能接收垂直極化的電磁波信號。如欲同時接收垂直及水平兩極化信號，則方法之一如圖2A、2B所示，采用圓形的波導管且分別設置垂直及水平兩探針以分別接收垂直及水平兩個極化信號。但由于此兩探針設置在距離短路背平面1/4λg的同一平面上，因此當垂直探針接收垂直極化信號時，同時亦拾取了某一部分的水平極化信號。在應用上，希望在垂直探針上拾取的水平信號強度越小越好，且反之亦然，此即信號之間的隔離度(isolation)。一般而言隔離度越大越好。然而如同圖2A、2B之裝置，兩探針位于同一平面上(距離反射短路背平面1/4λg)，亦即反射信號最強的地方。因此垂直探針除了接收到垂直信號外，亦接收到最強化的水平信號。故雖然借助雙探針垂直的設置方向可以達到某種程度的信號隔離度(約15-20dB)，但仍有改善之必要。
本實用新型的目的在于提供一種利用金屬探針及印刷板電路上之印刷探針的結(jié)合，并利用適當?shù)目臻g配置，而達到改善信號隔離度的目的，并可改善信號隔離度達30dB以上。
本實用新型的另一目的在于利用另一金屬柱取代原雙探針組合中之印刷電路板的短路導線以改善信號的隔離度。
根據(jù)本實用新型的一種用以接收微波信號的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，該微波信號自一波導管饋入，波導管耦接至一機構(gòu)本體，且波導管之軸心垂直于機構(gòu)本體之平面，該電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置包括一金屬探針，其一端伸出于波導管中，另一端則耦接至一置于機構(gòu)本體內(nèi)的電路板，用以接收微波信號的第一成分作為電路板電路之一輸入；一印刷探針，其一端正交于該金屬探針伸出于波導管的一端，另一端則耦接至電路板，用以接收微波信號的第二成分作為電路板電路之另一輸入；其中該印刷探針為該電路板背對波導管之一面上的一段印刷線路，該段印刷線路受一環(huán)形錫面所圍繞但不相交，環(huán)形錫面上設有穿孔以與電路板另一面饋通，而電路板另一面相對于環(huán)形錫面之內(nèi)徑區(qū)域設置有一短路導線作為金屬探針的短路背平面，即印刷探針以一金屬蓋之底壁作為短路背平面，該金屬蓋、環(huán)形錫面及波導管之內(nèi)徑相同，并依序結(jié)合而構(gòu)成一后端封閉的圓形波導管。
根據(jù)本實用新型的另一種用以接收微波信號的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，該微波信號自一波導管饋入，波導管耦接至一機構(gòu)本體，且波導管之軸心垂直于機構(gòu)本體之平面，該電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置包括一金屬探針，其一端伸出于波導管中，另一端則耦接至一置于機構(gòu)本體內(nèi)的電路板，用以接收微波信號的第一成分作為電路板電路之一輸入；一印刷探針，其一端正交于該金屬探針伸出于波導管的一端，另一端則耦接至電路板，用以接收微波信號的第二成分作為電路板電路之另一輸入；其中該印刷探針為該電路板背對波導管之一面上的一段印刷線路，該段印刷線路受一環(huán)形錫面所圍繞但不相交，環(huán)形錫面上設有穿孔以與電路板另一面饋通，而緊貼該電路板另一面相對于環(huán)形錫面之內(nèi)徑區(qū)域設置有一金屬柱作為金屬探針的短路背平面，且印刷探針以一金屬蓋之底壁作為短路背平面，該金屬蓋、環(huán)形錫面及波導管之內(nèi)徑相同，并依序結(jié)合而構(gòu)成一后端封閉的圓形波導管。
采用本實用新型的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，由于將一金屬探針和一印刷探針相結(jié)合，并在兩探針之間設置適當?shù)木嚯x，從而達到了改善信號隔離度的目的。
本實用新型上述以及其他的目的、功效及優(yōu)點可參閱下文中較佳實施例之詳述，并結(jié)合
，而得到更清楚的理解。
圖1A、1B分別為傳統(tǒng)探針結(jié)構(gòu)的正視圖及側(cè)視圖；圖2A、2B分別為傳統(tǒng)雙探針結(jié)構(gòu)的正視圖及側(cè)視圖；圖3為本實用新型之較佳實施例的示意圖；圖4為本實用新型結(jié)構(gòu)的側(cè)面組合示意圖；圖5為探針P1的結(jié)構(gòu)圖；圖6A、6B分別為本實用新型結(jié)構(gòu)中印刷電路板之印刷探針線路的正面及背面視圖；圖7為本實用新型結(jié)構(gòu)之電磁波傳輸功能分析圖；以及圖8為本實用新型的另一較佳實施例示意圖。
參見圖3、圖4，一圓形金屬波導管Q1與機構(gòu)本體Q2呈垂直連接。機構(gòu)本體Q2是用來放置印刷電路板B1，而印刷電路板B1之平面亦垂直于波導管Q1之軸向。機構(gòu)本體Q2與波導管Q1之連接處為一挖空的圓洞，其直徑與波導管Q1之內(nèi)徑相同。另在圓形波導管Q1的內(nèi)部延伸到機構(gòu)本體Q2的部分，設置有一圓柱洞L1，其在圓形波導管Q1內(nèi)的出口為H1，而在機構(gòu)本體Q2的出口則為H2。探針P1為一折彎了某一個角度的金屬細棒，其折彎的角度視與印刷電路板電路之結(jié)合點而定，而由折彎點分為2個部分，即P11及P12，也請參閱圖5。其中P11的部分由圓形波導管Q1內(nèi)部出口H1穿出，而P12則位于圓柱洞L1里面，僅一小部分由機構(gòu)本體Q2的出口H2穿出與印刷電路板上的電路結(jié)合。金屬探針P11的長度約為1/4λg。
請參閱圖6A，在印刷電路板B1正面上(背向波導管Q1之面)蝕刻一環(huán)帶狀圓形錫面C1，其內(nèi)徑與圓形波導管Q1之內(nèi)徑相同，且在錫面上鉆些小圓洞使錫面與印刷電路之背面錫面導通形成接地。在C1中并留一缺口，讓印刷長條狀探針P2得以穿出。
在本實施例中，金屬探針P1之P11部分其方向為垂直之方向，而長條狀印刷電路長條探針P2其方向則為水平的方向。在印刷電路板上另須鉆設一圓洞H3，其位置于組合時必須與機構(gòu)本體Q2之圓柱洞L1之出口H2相重疊，以便讓探針P1得以穿出而與后級的電路相結(jié)合。亦即P1作為印刷電路中垂直信號之輸入端，而后級之線路則包括放大器、降頻器及其他電路。印刷電路長條探針P2在環(huán)狀圓形錫面C1環(huán)內(nèi)的長度也約為1/4λg，而其另一端則延伸出來作為其后級線路的信號輸入端。
請參閱圖6B，印刷電路板B1之背面，則蝕刻一圓形區(qū)域(其直徑與圓形波導管之內(nèi)徑相同)，并將圓形內(nèi)部大部分之錫面去掉，只保留一長條帶狀之錫面s1作為短路導線，其兩端分別與圓形四周之錫面相連接，而其圓心與印刷電路板正面之環(huán)形錫面C1之圓心相對應，位于一直線軸上，其方向與金屬探針P1之P11部分平行并與P2垂直。
請參閱圖3及圖4，Q3為一圓柱形金屬蓋，其一端封閉，深度約為1/4λg，而其內(nèi)徑則與圓形波導管Q2之內(nèi)徑相同。又，由圖3可知圓形波導管Q1，印刷電路板上之環(huán)形錫面C1及圓柱金屬蓋Q3三者之圓心必須位于同一直線軸上而形成一個后端封閉短路的圓形波導管。
圖7所示為本實用新型結(jié)構(gòu)中，波導管探針的示意圖。并配合電磁波在波導管內(nèi)的傳送、反射加以解釋其功能。在本實用新型的設計中，當水平信號H經(jīng)金屬蓋Q3反射至探針P2時，能量最大，而此時垂直信號V因有帶狀錫面s1的阻擋，故于探針P2處，其能量最小；當水平信號H經(jīng)金屬蓋Q3反射至探針P1時，其能量最小，而此時垂直信號V藉由帶狀錫面S1的反射，至探針P1時，其能量最大。因此在探針P2的位置上(圖7之B點)可以接收到最強的水平信號及最弱的垂直信號；而在探針P1的位置上(圖7之A點)可以接收到最強的垂直信號及最弱的水平信號。在本實用新型的實施例中，金屬蓋Q3與印刷探針P2相距約1/4λg，印刷探針P2與金屬探針P1相距也約為1/4λg。經(jīng)此配置，可使水平及垂直信號的隔離度為最佳。
圖8所示為本實用新型另一實施例的示意圖。圖8的配置與圖4大致相同，惟圖4中的帶狀錫面s1在圖8中以金屬柱M1予以取代。金屬蓋Q3與金屬柱M1之距離，以及金屬柱M1與金屬探針P1之距離皆仍保持1/4λg，以獲得最佳之水平及垂直信號隔離度。
雖然本實用新型以實施例的方式說明，但本領域的技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神及實質(zhì)內(nèi)容下仍可作出種種變換，但它們均屬于本實用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種用以接收微波信號的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，該微波信號自一波導管饋入，波導管耦接至一機構(gòu)本體，且波導管之軸心垂直于機構(gòu)本體之平面，其特征在于，該電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置包括一金屬探針，其一端伸出于波導管中，另一端則耦接至一置于機構(gòu)本體內(nèi)的電路板，用以接收微波信號的第一成分作為電路板電路之一輸入；一印刷探針，其一端正交于該金屬探針伸出于波導管的一端，另一端則耦接至電路板，用以接收微波信號的第二成分作為電路板電路之另一輸入；其中該印刷探針為該電路板背對波導管之一面上的一段印刷線路，該段印刷線路受一環(huán)形錫面所圍繞但不相交，環(huán)形錫面上設有穿孔以與電路板另一面饋通，而電路板另一面相對于環(huán)形錫面之內(nèi)徑區(qū)域設置有一導體作為金屬探針的短路背平面，且印刷探針以一金屬蓋之底壁作為短路背平面，該金屬蓋、環(huán)形錫面及波導管之內(nèi)徑相同，并依序結(jié)合而構(gòu)成一后端封閉的圓形波導管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，設置于電路板另一面相對于環(huán)形錫面之內(nèi)徑區(qū)域的導體為短路導線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，設置于電路板另一面相對于環(huán)形錫面之內(nèi)徑區(qū)域的導體為一金屬柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該微波信號的第一成分為垂直信號，而第二成分為水平信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該金屬探針經(jīng)由一圓柱洞而自波導管延伸至機構(gòu)本體。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該短路導線為電路板另一面相對于環(huán)形錫面內(nèi)徑區(qū)域處之錫面經(jīng)蝕刻后所保留下的長帶狀錫面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該金屬探針與該導體相平行且相距約1/4λg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于該印刷探針與該金屬蓋之底壁相距約1/4λg。
專利摘要本實用新型揭示一種電磁波傳輸轉(zhuǎn)換裝置，它是一種由分開設置的金屬探針及印刷電路板上的印刷探針所組成的結(jié)構(gòu)，用以接收垂直及水平信號，并藉內(nèi)部位置結(jié)構(gòu)的調(diào)整，而達到改善信號隔離之目的。在本實用新型的另一實施例中，則以另一金屬柱來取代印刷短路導線，來實現(xiàn)隔離度的改進。
文檔編號H01P1/00GK2254592SQ9522487
公開日1997年5月21日 申請日期1995年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月23日
發(fā)明者魏士桂 申請人:臺揚科技股份有限公司