帶有多個本地振蕩器的低噪聲塊下變頻器的製作方法

2023-09-20 23:17:10 2

專利名稱：帶有多個本地振蕩器的低噪聲塊下變頻器的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種低噪聲塊下變頻器。更具體來講，本發明涉及一種用於衛星接收系統的低噪聲塊下變頻器。
背景技術：
在帶有多個本地振蕩器的常規低噪聲塊下變頻器(下文將稱之為「LNB」)中，每個本地振蕩器都通過金屬擋壁與其它的振蕩器完全地隔離開，以此來防止在每個本地振蕩器中的介電質諧振器與其它本地振蕩器中的介電質諧振器之間發生電磁耦合。
圖7A和圖7B中的剖視圖表示了普通LNB的主要部分。圖7A是沿圖7B中的VIIA-VIIA線所作的剖面圖，而圖7B則是沿圖7A中的VIIB-VIIB線所作的剖面圖。
在圖7A和圖7B中，LNB的兩個本地振蕩器41a和41b分別被設置到一金屬屏蔽盒40的兩個屏蔽室40a和40b中，並利用金屬擋壁40c實現了電磁屏蔽。本地振蕩器41a包括一介電質諧振器42a、一振蕩裝置43a、一微帶線(microstrip line)44a、以及一基底45a。本地振蕩器41a輸出具有特定頻率(例如9.75GHz)的信號。本地振蕩器41b包括一介電質諧振器42b、一振蕩裝置43b、一微帶線44b、以及一基底45b。本地振蕩器41b輸出具有另一頻率(例如10.6GHz)的信號。在圖7B中，圖中虛線圈表示了從介電質諧振器42a、42b發出的電磁場。
如上所述，在普通的低噪聲塊下變頻器中，利用金屬擋壁40c將金屬屏蔽盒40分隔成兩室，以防止在兩介電質諧振器42a和42b之間發生電磁耦合。因而，很難作到減小金屬屏蔽盒40的尺寸、進而減小低噪聲塊下變頻器的尺寸。

發明內容
本發明的目的是提供一種緊湊的低噪聲塊下變頻器。
根據本發明的一種低噪聲塊下變頻器包括多個本地振蕩器，每個本地振蕩器都包括一介電質諧振器，且具有互不相同的振蕩頻率；一防電磁耦合器件，其可防止在某個介電質諧振器與另一個介電質諧振器之間發生電磁耦合；以及一金屬屏蔽盒，其包括一個用於容納多個本地振蕩器和防電磁耦合器件的屏蔽室。因而，相比於用一金屬擋壁將多個本地振蕩器完全隔離開的常規設計情形，本發明中金屬屏蔽盒的尺寸可被製得很小，進而使低噪聲塊下變頻器的尺寸緊湊。
優選地是，防電磁耦合器件包括一導電桿，其一端在任何兩個介電質諧振器之間延伸，並接收基準電勢(reference potential)。在此情況下，導電條可防止在這兩個介電質諧振器之間發生電磁耦合。
優選地是，低噪聲塊下變頻器包括一基底，該基底的一個表面上安裝了多個本地振蕩器。防電磁耦合器件包括一導電布圖，該布圖被制在基底的該表面上，並位於任何的兩介電質諧振器之間，其接收基準電勢。在此情況下，導電布圖可防止在這兩個介電質諧振器之間發生電磁耦合。
優選地是，防電磁耦合器件還包括一金屬板，其被設置在任何的兩介電質諧振器之間，並接收基準電勢。在此情況下，金屬板可防止在這兩個介電質諧振器之間發生電磁耦合。
從下文結合附圖對本發明的詳細描述，能更清楚地理解本發明上述的、以及其它的目的、特徵、方式以及優點。


圖1是框圖，表示了根據本發明一實施例的衛星接收系統的總體結構；圖2中的電路框圖表示了圖1中所示的通用LNB3的構造；圖3A和圖3B中的剖視圖表示了圖2所示兩本地振蕩器13a和13b的構造；圖4A和圖4B中的剖視圖表示了本發明的一種對比實例；圖5A和圖5B中的剖視圖表示了本實施例一種變型形式；圖6A和圖6B中的剖視圖表示了本實施例的另一種變型形式；以及圖7A和圖7B中的剖視圖表示了普通LNB的主要部分。
具體實施例方式
在圖1中，根據本發明一實施例的衛星接收系統包括一廣播衛星1、一天線2、一LNB3、一IF(中頻)電纜4、一DBS(直播衛星)調諧器5、以及電視機6。
下文將對圖1所示衛星接收系統的工作過程進行描述。從廣播衛星1發出的12GHz波段無線電波(10.70-12.75GHz)被天線2接收到。接收到的無線電波被安裝在天線2上的LNB3執行變頻，而變為1GHz波段(950-2150MHz)的中頻信號，並被其執行低噪聲放大。LNB3輸出的IF信號通過IF電纜4引入到室內，並被DBS調諧器5解調為視頻信號和音頻信號，然後再被傳送給電視機6。
在圖2中，通用的LNB3包括一波導管10、一低噪聲放大器(下文稱之為「LNA」)11、一帶通濾波器(下文稱之為「BPF」)12、兩本地振蕩器13a和13b、一混頻器14、一中頻放大器15、一電源單元16、電容器17a和17b、一個線圈18、以及一輸出端19。
下面將對圖2所示的通用LNB3的工作過程進行描述。廣播衛星1所發射12GHz波段(10.70-12.75)電波中的垂直極化波信號(polarized wavesignal)和水平極化波信號分別被波導管10中的兩天線探針接收到。接收到的信號經過LNA11的低噪聲放大後被輸入給BPF12。在BPF12中，除去位於圖像頻率波段的信號而形成一個處於理想頻率波段的信號。利用混頻器14將從BPF12輸出的信號與本地振蕩器13a輸出的本地振蕩信號(9.75GHz)或本地振蕩器13b輸出的本地振蕩信號(10.6GHz)進行混頻，從而將信號變頻為1GHz波段(950-2150MHz)的IF信號。可在兩本地振蕩器13a和13b之間進行轉換使用。利用IF放大器15、電容17a和17b、以及線圈18對混頻器14輸出的IF信號進行放大，使其具有合適的噪聲特性和增益特性，然後從輸出端19將信號輸出。需要指出的是LNA11、本地振蕩器13a和13b、以及IF放大器15都是由電源單元16供電的。
圖3A和圖3B中的剖視圖表示了圖2中兩本地振蕩器13a和13b的構造。圖3A是沿圖3B中的IIIA-IIIA線所作的剖視圖，圖3B是沿圖3A中的IIIB-IIIB線所作的剖視圖。
在圖3A和圖3B中，在一金屬屏蔽盒20的屏蔽室20a內設置了一塊基底24，該基底上安裝有兩個本地振蕩器13a、13b和一導電桿25。本地振蕩器13a包括一介電質諧振器21a、一振蕩裝置22a、以及一微帶線23a。本地振蕩器13a輸出頻率為9.75GHz的信號。本地振蕩器13b包括一介電質諧振器21b、一振蕩裝置22b、以及一微帶線23b。本地振蕩器13b輸出頻率為10.6GHz的信號。導電桿15的近端被粘接到金屬屏蔽盒20頂壁的中央。導電桿25的遠端在兩介電質諧振器21a和21b之間延伸。導電桿25和金屬屏蔽盒20是接地的。導電桿25可防止兩介電質諧振器21a和21b發出的電磁場(如圖3B中的虛線圈所示)發生耦合。
圖4A和圖4B中的剖面圖表示了本實施例的一對比實例。圖4A是沿圖4B中的IVA-IVA線所作的剖視圖，而圖4B則是沿圖4A中的IVB-IVB線所作的剖視圖。圖4A和圖4B所示結構與圖3A、3B所示結構的區別在於在介電質諧振器21a和21b之間未設置導電桿25。在此情況下，兩介電質諧振器21a和21b產生的電磁場(見圖4B中的虛線圈)互相發生了耦合。這將導致本地振蕩器13a和13b相互幹擾，從而將不能產生具有所需頻率(即9.75GHz和10.GHz)的信號。
在本實施例中，利用導電桿25阻止了兩介電質諧振器21a、21b之間產生電磁耦合。因而，相比於常規的情形即利用金屬擋壁40c來防止兩介電質諧振器21a、21b之間發生電磁耦合，該實施例可使金屬屏蔽盒20的尺寸變得更小、進而使LNB的尺寸變得更小。在本實施例中，在金屬屏蔽盒20的一個屏蔽室20a內設置了兩個介電質諧振器13a和13b。但是，不難領會只要在相鄰的本地振蕩器之間的各個空間內設置了導電桿，則即使在屏蔽室20a內設置了多個本地振蕩器，也能防止出現電磁耦合。
圖5A和圖5B中的剖面圖表示了本實施例的一種變型形式。圖5A和圖5B所示結構與圖4A、4B所示結構的不同之處在於在介電質諧振器21a和21b之間，基底24上制有一接地布圖26，且該接地布圖26通過一個通孔27與金屬屏蔽盒20相連接。在此情況下，接地布圖26和通孔27可防止兩介電質諧振器21a、21b產生的電磁場(見圖5B中的虛線圈)之間發生耦合。
圖6A和圖6B中的剖視圖表示了本實施例的另一種變型形式。圖6A和圖6B所示結構與圖5A、5B所示結構的不同之處在於在接地布圖26上設置了一金屬板28。在此情況下，接地布圖26、通孔27、以及金屬板28可阻止兩介電質諧振器21a、21b產生的電磁場(見圖6B中的虛線圈)之間發生耦合。因而，可進一步確保對兩介電質諧振器21a、21b之間電磁耦合現象的阻止作用。
儘管在上文已對本發明作了詳細的描述和展示，但很顯然這些描述和展示只是示例性的，而並非用於進行限定，本發明的設計思想和保護範圍將只能由所附權利要求書中的語句進行限定。
權利要求
1.一種低噪聲塊下變頻器，包括多個本地振蕩器(13a、13b)，每個本地振蕩器都包括一介電質諧振器(21a、21b)，且具有互不相同的振蕩頻率；一防電磁耦合器件(25-28)，其可防止在某個所述介電質諧振器與另一個所述介電質諧振器之間發生電磁耦合；以及一金屬屏蔽盒(20)，其包括一個用於容納所述多個本地振蕩器(13a、13b)和所述防電磁耦合器件(25-28)的屏蔽室(20a)。
2.根據權利要求1所述的低噪聲塊下變頻器，其特徵在於所述防電磁耦合器件(25-28)包括一導電桿(25)，其一端在任何兩個所述介電質諧振器(21a、21b)之間延伸，並接收基準電勢。
3.根據權利要求1所述的低噪聲塊下變頻器，其特徵在於還包括一基底(24)，該基底的表面上安裝了所述的多個本地振蕩器(13a、13b)；並且，其中，所述防電磁耦合器件(25-28)包括一導電布圖(26)，該布圖被制在所述基底(24)的所述表面上，並位於任何兩個所述介電質諧振器(21a、21b)之間，並且接收基準電勢。
4.根據權利要求1所述的低噪聲塊下變頻器，其特徵在於所述防電磁耦合器件(25-28)包括一金屬板(28)，其被豎直設置在任何兩個所述介電質諧振器(21a、21b)之間，並接收基準電勢。
全文摘要
本發明公開了一種低噪聲塊下變頻器(3)，其將兩個本地振蕩器(13a、13b)容納在金屬屏蔽盒(20)的同一屏蔽室(20a)內；並具有一導電桿(25)，該導電桿被設置在分別屬於兩本地振蕩器(13a、13b)的兩介電質諧振器(21a、21b)之間。導電桿(25)可防止兩介電質諧振器(21a、21b)之間發生電磁耦合。因而，相比於用一金屬擋壁(40c)將兩本地振蕩器(13a、13b)相互完全隔離開的常規情形，本發明可將裝置製成更小的尺寸。
文檔編號H04B7/15GK1497870SQ200310100768
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月9日 優先權日2002年10月9日
發明者本山幸次 申請人:夏普株式會社