滑動連接極化器的製作方法
2023-07-06 17:03:51 2
專利名稱：滑動連接極化器的製作方法
背景技術：
發明領域本發明涉及一個天線系統，特別涉及集成在天線反射器系統中的滑動連接極化器。
相關技術的描述近來，甚小天線地球站(VSAT)天線系統在專用通信系統中得到廣泛應用。在這樣的天線系統中，射頻發射機通過正交模變換器(OMT)固定連接到放置於反射器前面的饋電喇叭。包括射頻發射機、OMT和饋電喇叭的天線組件設置在一個懸臂的末尾。安裝時，根據天線相對於衛星的地理位置旋轉天線組件調整該側埠和可通過OMT埠的接收和/或發射極化。由於它相對地大的體積和重量，天線組件的旋轉是突出的和笨拙的。
代替轉動饋電喇叭/OMT/射頻發射機組件，一些天線系統旋轉整個反射器天線系統。在這些天線系統中，由於它們具有較小的體積，旋轉整個天線是實用的。雖然如此，這樣的天線系統要求相對地複雜的和昂貴的反射器背部結構和一個懸臂饋電支承系統，能夠抵抗在許多方向的重力負載。
本發明的受讓人Channel Master已經開發一個探頭極化器，其中探頭和它的絕緣支持物旋轉，而饋電喇叭、OMT和射頻發射機保持不動。但是，這種構造對製造的變化非常敏感並且要求特別的固定物以設定探頭的合適角度。另外，探頭只能調整發射極化而對接收極化不起作用。
因此希望開發克服這些問題的一個相對簡單並且便宜的連接裝置，用於調節線性極化發射/接收系統的接收和/或發射極化。
發明概要本發明是針對一種滑動連接極化器和用於安裝該滑動連接極化器的一種方法。根據本發明，滑動連接極化器包括通過配合接口可旋轉地連接到可動波導的一個固定波導，配合接口諸如一對可旋轉的配合凸緣。可動波導相對於所述固定波導旋轉以便調整接收和/或發射極化。探頭在所述可動波導中沿軸向伸展，通過所述配合接口伸入所述固定波導。探頭可以固定到可動波導上，以使二者同時旋轉。做為選擇，該探頭可以獨立於可動波導旋轉以便調整發射極化。安裝時，可動波導相對於該固定波導旋轉，以便調整接收和/或發射極化。一旦適當地調節好了，可旋轉的配合凸緣鎖定在一起防止移動。
附圖的簡要敘述本發明的前述的和其它特徵從下面詳細的敘述和本發明的說明的實施例的附圖中更容易明白了，其中同樣的標號是指圖中的相同的元件，其中
圖1是根據本發明的滑動連接極化器的一個例子的側視圖；圖2是根據本發明固定地連接到在OMT內表面上隆起部的探頭的第一實施例的局部剖面圖；圖3是圖2沿著線III-III的矩形波導的視圖；圖4是圖2沿著線IV-IV的OMT的視圖；圖5是根據本發明通過電介質固定地連接在OMT的探頭的第二實施例的局部剖面圖；和圖6是根據本發明通過電介質固定地連接在OMT的探頭的第三實施例的部分的剖面圖；本發明的詳細描述圖1是根據本發明一種滑動連接極化器示例的側視圖，它用於線性極化發射/接收系統，如天線系統。圖1表示的天線系統的示例包括連接到正交模變換器(OMT)20的一個共用埠的一個饋電喇叭15，它支持具有兩個正交模式的信號。OMT的側埠連接到濾波器彎管25，濾波器彎管25又連接到低噪聲單元(LNB)30，而OMT的通過埠經過可旋轉的配合接口60a、60b連接到矩形波導35的頂部或者寬邊。雖然濾波器彎管25在圖1中表示為一個分開的器件，它可以集成在LNB 30中。此外，可以使用沒有濾波器的饋電彎管代替濾波器彎管25。在圖1表示的實施例中，OMT的通過埠和波導35分別具有圓形和矩形的截面，但是，根據需要可以使用任何形狀。OMT 20和波導35朝向最好彼此垂直，以減少天線系統的總尺寸。後掠的彎管40和射頻發射機45或者任何其它固定器件串聯連接到波導35的一端。後掠的彎管可以安排朝向任何需要的角度。雖然在圖1沒有表示，濾波器可以設置在波導35和射頻發射機45之間。
圖2是根據本發明探頭50相對於配合接口60a、60b安排的第一實施例的局部剖面圖。探頭50的固定端旋入或者壓入到OMT 20的內表面作為激勵器(ridge launch)55，以便激發OMT。做為選擇，探頭50可以鑄造為激勵器55的一部分。探頭50通過配合接口60a、60b並且進入波導35。如需要附加支撐，探頭50可以用電介質65支撐在配合接口之間。由於探頭固定到OMT的內表面，探頭可同時與饋電喇叭/OMT/濾波器肘型管/LNB組件旋轉以便調整該側埠和通過埠的極化，而波導/後掠的彎管/射頻發射機組件保持不動。
在圖5表示的第二實施例中，代替在OMT中提供激勵器，探頭55』可以直接地激發OMT 20』。電介質65』將探頭55』固定地連接到OMT 20』，當饋電喇叭/OMT/濾波器肘型管/LNB組件旋轉時確保OMT的該側埠和通過埠的極化。
圖6表示第三實施例，其中探頭的旋轉可獨立於饋電喇叭/OMT/濾波器肘型管/LNB組件的旋轉。探頭55″通過配合凸緣60a″、60b″由電介質65″保持在適當的位置並且伸展出波導35的相反頂壁，以便可從外部調節發射極化。在這個配置中，饋電喇叭/OMT/濾波器肘型管/LNB組件也是可圍繞饋電喇叭軸旋轉的，以便調整OMT的該側埠和通過埠的接收和/或發射極化。
通過舉例，正如在圖1和2中表示的，可旋轉的配合接口可以包括連接到OMT通過埠的第一凸緣60a和波導35的頂壁中限定開口的第二凸緣。圖3和4分別描述圖2中的第二凸緣60b和第一凸緣60a的前視圖，其中每個凸緣限定了多個通孔70。銷子75或者其它鎖定的部件通過兩個凸緣中的通孔以便在適當地調節之後鎖定該凸緣在適當的位置。可旋轉的配合凸緣是有利的，它們使用不要求高精度的熟知的鑄造技術製造相對地便宜。也可使用其它的可旋轉的配合接口或者連接方式，諸如精密嵌套圓柱狀的部件。另一種代替物理連接的方法，也可使用扼流圈作為OMT 20和波導35之間的配合接口建立凸緣之間的電連接。
安裝時，射頻發射機安裝在適當的位置並且通過配合接口該饋電喇叭/OMT/濾波器肘型管/LNB組件圍繞饋電喇叭軸相對於固定波導/後掠彎管/射頻發射機組件旋轉，直到在該側埠和通過埠實現適當的極化。然後，配合凸緣60a、60b例如通過插入一個或者多個銷子75通過兩個凸緣中的對準通孔70鎖住在適當的位置。這個極化調節過程僅僅需要在安裝時執行一次。
在操作中，由射頻發射機45產生的微波信號，通過後掠的彎管40並且進入波導35。波導35的探頭50的自由端接收發射的信號並且通過配合接口中的孔傳遞到OMT的通過埠。在OMT中該信號即被饋電喇叭發出。
反過來，由饋電喇叭接收的正交極化信號通過支撐兩個正交模式的OMT的公用埠。相同頻率的幹擾正交信號也可以由該OMT接收。由OMT20完成對信號極化的隔離，因此所需極化的信號經過OMT 20的側埠通道經濾波器彎管25進入LNB 30。另一方面，幹擾信號通過該通過埠向後反射出該器件。
雖然表示和描述了根據本發明的滑動連接極化器用於VSAT天線系統中，它在其它衛星系統諸如超小型的天線終端(USAT)天線系統，對地靜止衛星系統和地上的系統中使用也是合適的。一般地講，滑動連接極化器可應用到任何線性極化發射/接收系統。
通過舉例，所示天線系統包括一個OMT作為兩個波導之一，這兩個波導彼此是可旋轉地連接。以其它波導部件諸如同極化雙工器(co-polarity diplexer)、單極化接收機或者發射機、多個側埠、多個單發埠、單收埠和/或多個發射與接收側埠組合代替該OMT是在本發明的預定範圍內的，所有的部件可以包括濾波器和/或LNB。
因此，雖然已經表示、描述和指出了本發明的基本的新穎的特徵，正如應用到它的優選實施例，應當懂得，本領域的技術人員在不偏離本發明的精神和範圍的情況下可以進行所示器件的形式和細節以及它們的操作的不同的省略、代替和變化。例如，明顯地那些元件的所有的組合和/或執行基本上相同的功能的步驟以基本上相同的方式實現相同的結果是在本發明的範圍內。從一個描述的實施例到另一個實施例的元件替代也完全地是預定的和預料到的。還應當懂得，附圖不必繪畫尺度，實際上它們只是概念上的。因此，目的是僅僅通過所附的權利要求的範圍表明的內容限定。
權利要求
1.一種滑動連接極化器，其包括一個固定波導；通過可旋轉的配合接口連接到所述第一波導的一個可動波導，所述可動波導相對於所述固定波導是可旋轉的，以便調節接收極化；和一個探頭，從所述可動波導中伸展、通過所述配合接口並且進入所述固定波導。
2.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中所述固定波導形狀是矩形的。
3.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中所述固定波導基本上垂直於所述可動波導。
4.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中所述可動波導至少是一個正交模變換器、一個同極化雙工器、一個單極化接收機、一個單極化發射機、一個多側埠、一個多單發埠、一個單收埠和一個發射與接收側埠組合中的一個。
5.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中所述可旋轉的配合接口是一對可旋轉的配合凸緣，所述對的一個凸緣設置在所述可動波導上，而所述對的另一凸緣設置在所述固定波導上。
6.根據權利要求5的滑動連接極化器，其中每個凸緣至少具有一個孔，用於接收銷子以便將所述凸緣固定在一起。
7.根據權利要求1的滑動連接極化器，還包括連接到所述可動波導的內表面的一個激勵器，其中所述探頭的一端通過激勵器固定到所述可動波導的一個內表面，因此所述探頭隨所述可動波導旋轉，而所述探頭的相反自由端設置在所述固定波導中。
8.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中設置在所述可動波導中的所述探頭的一部分是彎曲的。
9.根據權利要求8的滑動連接極化器，其中所述探頭是固定連接到所述可動波導並且隨之旋轉。
10.根據權利要求8的滑動連接極化器，其中所述探頭是可旋轉的且與所述可動波導的旋轉相互獨立，以便調整發射極化。
11.根據權利要求1的滑動連接極化器，其中所述可動波導是可旋轉的，以便調整接收和發射中至少一個的極化。
12.一個滑動連接極化器，包括一個固定波導；一個具有一個共用埠、一個側埠和一個通過埠的正交模變換器，所述正交模變換器相對於所述波導是可旋轉的，以便調整所述側埠和通過埠的接收與發射中至少一個的極化；一對可旋轉的配合凸緣，用於連接所述通過埠到所述固定波導的頂壁中的一個孔，和一個探頭，從所述正交模變換器通過所述配合接口伸展並且進入所述固定波導。
13.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中所述固定波導形狀是矩形的。
14.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中所述固定波導基本上垂直於所述正交模變換器。
15.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中每個凸緣至少具有一個孔，用於接收銷子，以便將所述凸緣固定在一起。
16.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中所述探頭的一端通過激勵器固定到所述可動波導的一個內表面，因此所述探頭隨所述正交模變換器旋轉，所述探頭的相反自由端設置在所述固定波導中。
17.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中設置在所述正交模變換器中的所述探頭的一部分是彎曲的。
18.根據權利要求17的滑動連接極化器，其中所述探頭是固定連接到所述正交模變換器並且隨之旋轉。
19.根據權利要求17的滑動連接極化器，其中所述探頭是可旋轉的且與所述正交模變換器的旋轉相互獨立，以便調整發射極化。
20.根據權利要求12的滑動連接極化器，其中所述正交模變換器是可旋轉的，以便調整接收和發射中至少一個的極化。
21.一種安裝滑動連接極化器的方法，包括步驟提供一個滑動連接極化器，它包括一個固定波導、一個通過可旋轉的配合接口連接到所述固定波導的可動波導以及一個從所述可動波導通過所述配合接口伸展並且進入所述固定波導的探頭；相對於所述固定波導轉動所述可動波導以便調整接收和發射中至少一個的極化；和相對於所述固定波導將所述可動波導鎖定在合適位置上。
22.根據權利要求21的方法，其中所述配合接口包括一對可旋轉的配合凸緣，所述對的一個凸緣設置在所述可動波導上，而所述對的另一凸緣設置在所述固定波導上，每個凸緣至少具有一個孔。
23.根據權利要求22的方法，其中所述鎖定步驟包括在每個凸緣中的對準孔中插入一個銷子。
24.根據權利要求21的方法，其中所述固定波導形狀為矩形的。
25.根據權利要求21的方法，其中所述固定波導基本上垂直於所述可動波導。
26.根據權利要求1的方法，其中所述可動波導至少是一個正交模變換器、一個同極化雙工器、一個單極化接收機、一個單極化發射機、一個多側埠、一個多單發埠、一個單收埠和一個發射與接收側埠組合中的一個。
27.根據權利要求21的方法，其中所述探頭的一端通過激勵器固定到所述可動波導的一個內表面，因此所述探頭隨所述可動波導旋轉，所述探頭的相反自由端設置在所述固定波導中。
28.根據權利要求21的方法，其中設置在所述可動波導中的所述探頭的一部分是彎曲的。
29.根據權利要求28的方法，其中所述探頭是固定連接到所述可動波導並且隨之旋轉。
30.根據權利要求28的方法，其中所述探頭是可旋轉的且與所述可動波導的旋轉相互獨立。
31.根據權利要求30的方法，還包括轉動所述探頭調整發射極化的步驟。
32.根據權利要求26的方法，其中所述可動波導是一個具有一個共用埠、一個側埠和一個通過埠的正交模變換器。
33.根據權利要求32的方法，其中所述轉動步驟包括轉動所述正交模變換器調節所述通過埠和側埠的接收和發射中至少一個的極化。
全文摘要
一種滑動連接極化器包括一個固定波導(35),它可通過諸如一對可旋轉的配合凸緣的配合接口(60a,60b)可旋轉地連接到一個可動波導(20),例如該可動波導可以是一個正交模變換器。可動波導(20)相對於固定波導(35)是可旋轉的,以調整接收和發射中至少一個的極化方向。一個探頭(50)在可動波導中通過配合接口(60a,60b)沿軸向伸展,並進入固定波導(35)。探頭(50)可以固定到可動波導(20),以使兩者同時地旋轉。做為選擇,探頭(50)可獨立於可動波導(20)旋轉,以調整發射極化。安裝時,可動波導(20)相對於固定波導旋轉,以便調整接收和/或發射極化。一旦調整好了,可旋轉的配合凸緣鎖定在一起防止移動。
文檔編號H01P1/161GK1371533SQ00812288
公開日2002年9月25日 申請日期2000年8月30日 優先權日1999年9月2日
發明者斯科特·J·庫克, 丹尼斯·L·克羅寧, 彼得·L·加德納, 約翰·M·威茲瑪 申請人:信道控制有限公司