號角形饋電器的製作方法
2023-05-26 01:10:06 1
專利名稱：號角形饋電器的製作方法
技術領域：
本發明涉及對衛星轉播信號實施接收用的號角形饋電器，特別涉及可以在具有其橢圓長軸沿水平方向配置的橢圓形反射板的拋物線天線中使用的號角形饋電器。
下面參考圖6至圖8，對現有的號角形饋電器進行說明。這種號角形饋電器可使用在對衛星轉播信號實施接收用的拋物線天線41中。信號接收天線41具有圓形反射板42、號角形饋電器43和信號接收回路(圖中未示出)等等組件。而且，反射板42與號角形饋電器43相對設置，反射板42對由轉播衛星發送來的發送信號實施反射，由反射板42反射後的反射波再通過號角形饋電器43輸入至信號接收回路。
號角形饋電器43具有喇叭部44，以及與該喇叭部44相結合的、呈筒狀的波導管45。喇叭部44按照容易對設置在信號接收天線41中的反射板42反射來的信號實施拾取的方式設置，並且具有由喇叭部44上位於軸向方向處的一端部44a朝向前端部44b呈喇叭狀擴展開的圓形開口部46。
波導管45是將發送信號引導至信號接收回路用的傳送通路，在其內部處形成有呈圓形的開口部45a。而且該波導管45上位於軸向方向處的圓形開口部45a的一端45b，與喇叭部44中的圓形開口部46位於軸向方向處的一端44a相連接，波導管45上位於軸向方向處的另一端45c與信號接收回路相連接。
具有如上所述結構構成的號角形饋電器43，可以將所接收到的、由轉播衛星發送來的信號由信號接收天線41中的反射板42反射後，該反射波再通過號角形饋電器43輸入至信號接收回路。
然而，隨著近年來衛星轉播信號的多頻道化，有更多的轉播衛星位於地球的靜止軌道上。衛星轉播信號的信號接收者為了能夠由這些轉播衛星中選擇出轉播所需信號的轉播衛星，並對由轉播衛星轉播出的信號實施接收，就需要進一步提高信號接收天線沿經度方向的方向定向性。
然而，當採用由圓形反射板42和具有圓形方向定向性的號角形饋電器43構成的信號接收天線41時，存在有即使增大圓形反射板42的面積也不能改善方向定向性的問題，而且存在有使天線製造成本增高的問題。
而且，由於在號角形饋電器43處具有圓形開口部46，該圓形開口部46包括有由喇叭部44位於軸向方向處的一端部44a朝向前端部44b呈喇叭狀擴展開的一個側面部，所以在圓形開口部46的側面側容易對接收信號產生反射。雖然可以通過使圓形開口部46的內側側面呈急劇傾斜的形狀來改善這種反射，但必須增大由喇叭部44位於軸向方向處的一端部44a至前端部44b之間的距離D5的長度，這會使號角形饋電器43的長度比較長、而呈大型化，而且製作號角形饋電器43所需要的材料也會增加，所以還存在有會使號角形饋電器43的製造成本增大的問題。而且這種號角形饋電器43在開口部46處的電磁場分布呈H11模式，所以還容易出現交調失真的問題。
為了減小圓形反射板42的面積、改善沿經度方向的方向定向性，也有人提出採用呈橢圓形狀的反射板的技術解決方案。然而當將如圖7和圖8所示的、具有圓形方向定向性的號角形饋電器43，使用在呈橢圓形的反射板處時，號角形饋電器43的方向定向性與反射板的形狀並不相吻合，故不僅會使信號接收效率惡化，還會由周圍處拾取出更多的噪音信號，而且還存在有天線方向定向性不良的問題。
本發明就是解決上述問題用的發明，本發明的目的就是提供一種小型、方向定向性高且具有橢圓方向定向性的號角形饋電器，從而還可以改善其交調失真問題。
作為解決上述問題用的第一解決方案，本發明所提供的一種號角形饋電器可以具有呈圓形的波導管，以及其基端部結合在波導管處、由該基端部朝向前端部呈喇叭形展開、並且具有橢圓形開口端的喇叭部，而且在喇叭部的內側周面斜面處，配置有彼此朝向開口端平行延伸的、呈橢圓狀的若干個凸脊，而且這些凸脊被配置成呈同心的橢圓形狀，相鄰兩個凸脊之間的間隔在凸脊的整個周向方向上保持相等，連接各凸脊的前端部而構成的假想面沿著喇叭部的內側周向斜面而呈喇叭狀。
作為解決上述問題用的第二解決方案，本發明所提供的號角形饋電器還可以使各凸脊由喇叭部的內側斜面處起的高度彼此相等。
作為解決上述問題用的第三解決方案，本發明所提供的號角形饋電器還可以使彼此相鄰的各個凸脊前端部之間的高度差彼此相等。
作為解決上述問題用的第四解決方案，本發明所提供的號角形饋電器還可以使穿過由相鄰兩個凸脊構成的溝槽中心處的直線，為一條與喇叭部處的中心軸相平行的直線，而且由該直線與連接兩個凸脊前端部處的斜線之間的交叉點至溝槽底部的深度，大體等於發送信號波長的1/4。
作為解決上述問題用的第五解決方案，本發明所提供的號角形饋電器還可以在喇叭部的基部處，配置有其一端部呈圓形、另一端部呈橢圓形的橢圓形錐部，而且該錐部為其長度大體等於發送信號波長1/2的筒狀錐部。
下面參考
圖1至圖5，說明根據本發明構造的號角形饋電器。
圖1為表示配置有本發明的號角形饋電器的衛星轉播信號接收天線用的示意性說明圖。
圖2為表示本發明的號角形饋電器的俯視圖。
圖3為表示沿圖2中的線3-3剖開時的剖面圖。
圖4為表示沿圖2中的線4-4剖開時的剖面圖。
圖5為表示如圖3所示的主要部分的放大示意圖。
圖6為表示配置有現有的號角形饋電器的信號接收天線用的示意性說明圖。
圖7為表示現有的號角形饋電器的俯視圖。
圖8為表示沿圖7中的線8-8剖開時的剖面圖。
這種號角形饋電器可使用在接收衛星轉播信號用的信號接收天線1中。信號接收天線1具有橢圓形反射板2、號角形饋電器3和信號接收回路(圖中未示出)等組件。而且，橢圓形反射板2與號角形饋電器3相對設置，橢圓形反射板2對由轉播衛星發送來的發送信號實施反射，由橢圓形反射板2反射後的反射波再通過號角形饋電器3輸入至信號接收回路。
號角形饋電器3具有喇叭部4，以及與該喇叭部4相結合的、呈筒狀的波導管5。喇叭部4按照容易對由橢圓形反射板2反射來的反射波實施拾取的方式設置，並且具有由喇叭部4上位於軸向方向處的一端部4a朝向喇叭部4的前端部4b呈喇叭狀擴展開的橢圓形開口端6，設置在該橢圓形開口端6內側處的若干個橢圓形溝槽7，按照對溝槽7實施區分而形成的若干個凸脊8，以及由喇叭部4上位於軸向方向處的一端部4a朝向喇叭部4上位於軸向方向處的前端部4b呈喇叭狀擴展開的橢圓形錐部9。
為了改善交調失真和方向定向性圖形的對稱性，還可以使溝槽7由喇叭部4上位於軸向方向處的橢圓形開口端6中的前端部，即喇叭部4中的前端部4b朝向波導管5的方向延伸，並且使各個溝槽7在喇叭部4的徑向方向上呈相等間隔設置而形成為橢圓形。而且，還可以使各個溝槽7沿徑向方向的寬度D1全部相等，以便使溝槽7的設計和製造更容易。
凸脊8中的前端部8a朝向喇叭部4中的前端部4b延伸，各個凸脊8按照由喇叭部4的中心部處位置起，朝向波導管5側依次具有高度差的方式形成，並且按照在相鄰凸脊8中的前端部8a之間的高度差D2均相等的方式形成。連接形成在溝槽7兩側處的凸脊8的前端部8a的、即連接喇叭部4位於徑向方向處的中心側端部間的連線10，與由溝槽7的底面7a位於徑向方向的中心處朝向喇叭部4的前端部4b處引出的連線11間將形成交叉點12，由溝槽7的底面7a位於徑向方向的中心處至該交叉點12間的距離D3，大約為發送信號波長入的1/4左右。採用這種構成方式，便可以使距離D3的長度大約等於入/4左右，從而可以在喇叭部4中的橢圓形開口部6處形成呈HE模式的電磁場，所以可以改善方向定向性偏振面中的一致性，並且可以減少出現交調失真的可能性。
橢圓形開口部的橢圓形形狀，不僅僅可以是滿足下述公式1的標準橢圓，而且還可以是滿足下述公式2和公式3的超橢圓。
公式1(xa)2+(yb)2=1]]>公式2(xa)2n+(yb)2n=1]]>公式30＜n≤∝橢圓形錐部9在位於軸向方向的一端部4a處、朝向徑向方向的開口部形狀為圓形，而在位於其軸向方向的另一端部9a處、朝向徑向方向的開口部形狀為橢圓形。而且，如果由橢圓形錐部9的一端部4a至另一端部9a間的距離D4比較長，則橢圓形錐部9的內側側面將呈比較緩的錐形，從而會使內側側面中對所接收信號的反射比較小。因此，人們往往希望加大距離D4，然而如果超出預定的長度，將會使號角形饋電器3本身沿軸向方向的長度過長，使號角形饋電器3的價格過高。而且，如果距離D4比入/4更短，橢圓形錐部9將會急劇傾斜，對所接收到信號的衰減過大，所以橢圓形錐部9由其一端部4a至另一端部9a之間的距離，最好按為1/2波長左右的方式形成。
利用在位於距喇叭部4的中心軸最近位置處形成的溝槽7，還可以在該溝槽7的內側形成有突起部13。這種突起部13的前端部13a還形成為橢圓形錐部9上的另一端部9a。
波導管5是將輸入至喇叭部4處的發送信號傳送至信號接收回路用的傳送通路，在其內部處形成有圓形開口部5a，而且該波導管5的一端部5b與喇叭部4中的一端部4a相連接，波導管5的另一端部5c與信號接收回路(圖中未示出)相連接。
本發明的號角形饋電器具有如上所述的結構構成，所以接收到的信號可以在由信號接收天線1中的橢圓形反射板2實施反射後，再通過號角形饋電器3輸入至信號接收回路。
如上所述，本發明所提供的號角形饋電器可以在喇叭部的內側周面斜面處，配置有彼此朝向開口端平行延伸的、呈橢圓狀的若干個凸脊，而且這些凸脊被配置成呈同心的橢圓形狀，相鄰兩個凸脊之間的間隔在凸脊的整個周向方向上保持相等，連接各凸脊的前端部間而構成的假想面沿著喇叭部的內側周向斜面而呈喇叭狀。因此，本發明所提供的這種號角形饋電器是一種具有橢圓方向定向性的、不會受到交叉偏振的影響、而且相對於偏振面的方向定向性依賴性小的號角形饋電器。
除此之外，由於相鄰兩個凸脊之間的間隔，即溝槽的寬度在整個凸脊的周向上相等，所以還可以使設計和製造更容易。
而且，本發明所提供的號角形饋電器還可以使各凸脊由喇叭部的內側斜面處起的高度彼此相等，所以不會受到交叉偏振的影響，還可以使設計和製造更容易。
而且，本發明所提供的號角形饋電器還可以使彼此相鄰的各個凸脊前端部之間的高度差彼此相等，所以可以減小由喇叭部對所接收信號的反射。
而且，本發明所提供的號角形饋電器還可以使穿過由相鄰兩個凸脊夾著的溝槽中心處的直線，為一條與喇叭部處的中心軸相平行的直線，而且由該直線與連接兩個凸脊前端部處的斜線之間的交叉點至溝槽底部的深度，大體等於發送信號波長的1/4，所以可以在圓錐型的開口部處形成呈HE模式的電磁場，從而可以進一步提高方向定向性，同時減少發生交調失真的可能性。
而且，本發明所提供的號角形饋電器還可以在喇叭部的基部處，配置有其一端部呈圓形、另一端部呈橢圓形的橢圓形錐部，而且該錐部為其長度大體等於發送信號波長1/2的筒狀錐部，所以還可以使形狀不同的喇叭部和波導管間的連接容易，並可以減少這種橢圓形錐部對所接收到的信號的衰減。
權利要求
1.號角形饋電器，其特徵在於具有呈圓形的波導管，以及其基端部結合在所述波導管處、由該基端部朝向前端部呈喇叭形展開、並且具有橢圓形開口端的喇叭部，而且在所述喇叭部的內側周向斜面處，配置有彼此朝向開口端平行延伸的、呈橢圓狀的若干個凸脊，而且這些凸脊被配置成呈同心的橢圓形狀，相鄰兩個凸脊之間的間隔在凸脊的整個周向方向上保持相等，連接各凸脊的前端部而構成的假想面沿著所述喇叭部的內側周向斜面而呈喇叭狀。
2.如權利要求1所述的號角形饋電器，其特徵在於上述各凸脊由所述喇叭部的內側斜面處起的高度彼此相等。
3.如權利要求1所述的號角形饋電器，其特徵在於彼此相鄰的上述各個凸脊前端部之間的高度差彼此相等。
4.如權利要求1所述的號角形饋電器，其特徵在於穿過由相鄰兩個凸脊構成的溝槽中心處的直線，為一條與上述喇叭部處的中心軸相平行的直線，而且由該直線與連接上述兩個凸脊前端部處的斜線之間的交叉點至所述溝槽底部的深度，大體等於發送信號波長的1/4。
5.如權利要求1所述的號角形饋電器，其特徵在於在上述喇叭部的基部處，還配置有其一端部呈圓形、另一端部呈橢圓形的橢圓形錐部，而且該錐部為其長度大體等於發送信號波長1/2的筒狀錐部。
全文摘要
本發明的號角形饋電器,包含有具有圓形開口部的波導管,和具有橢圓形開口部且與波導管相結合的喇叭部。在橢圓形開口部的內側面,形成由位於軸向的喇叭部中的前端部朝向波導管延伸的、在徑向預留間隔而形成的若干個橢圓形溝槽,以及為形成溝槽而實施區分、且沿軸向延伸的若干個橢圓形凸脊。凸脊中的前端部按距徑向處中心部的遠近,依次朝向波導管一側具有高度差。在喇叭部中的橢圓形開口部處還形成橢圓形錐部。
文檔編號H01Q13/02GK1259776SQ99127308
公開日2000年7月12日 申請日期1999年12月28日 優先權日1999年1月6日
發明者竇元珠 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社