一种馈源一体波导结构及馈源一体化下变频器的制作方法

文档序号:17918121发布日期:2019-06-14 23:55
一种馈源一体波导结构及馈源一体化下变频器的制作方法

本发明涉及卫星通讯技术领域,尤其涉及一种馈源一体波导结构,还涉及一种馈源一体化下变频器。



背景技术:

随着科技和生活的发展,利用卫星广播系统传递通讯的技术也越来越普及。一般是采用馈源和波导结构接收和传导卫星信号,高频头再对接收到的信号进行调谐、放大等。而音视频的卫星信号为了充分利用载波的频段,根据电磁波的传输方式,将其分为垂直波形信号和水平波形信号,为了能够接收双极化电磁波,在波导腔末端的内部有两根互相垂直的探针,用来分别接收垂直极化电磁波和水平极化电磁波。

而接收水平波形信号的探针在接收水平极化电磁波的同时,垂直极化电磁波也会加载到接收水平信号的探针上,这样就会干扰到水平极化电磁波的正常接收解调;同样接收垂直波形信号的探针接收垂直极化电磁波的同时,水平极化电磁波也会加载到接收垂直信号的探针上,这样就会干扰到垂直极化电磁波的正常接收解调。

为了防止两根探针在分别吸收垂直极化电磁波和水平极化电磁波时,彼此受到干扰,需要将垂直极化电磁波和水平极化电磁波进行电气上的隔离,以减小相互的影响。现在的做法是在两根互相垂直的探针之间增加一根短路棒,短路棒对垂直波形信号进行截止短路,但是采用这种方式,短路棒的安装工艺复杂,性能一致性差。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种馈源一体化下变频器,其采用馈源一体波导结构,波导结构可对垂直极化电磁波和水平极化电磁波进行隔离,且工艺简单,性能一致性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:

一种馈源一体波导结构,包括馈源喇叭及设于馈源喇叭底端的波导本体,所述波导本体的侧壁于沿电磁波的传播方向依次设有垂直探针孔和水平探针孔,所述波导本体的内壁对称地设有两个隔离部,两个隔离部相对设置,所述隔离部包括至少一个台阶面,所述台阶面朝向馈源喇叭所在的方向,所述台阶面和垂直极化电磁波的振动方向同向,且所述台阶面的长度延伸方向与垂直探针孔的延伸方向的夹角为0度到15度,至少一个台阶面设于垂直探针孔和水平探针孔之间。

作为上述技术方案的改进,位于垂直探针孔和水平探针孔之间的台阶面中的一个台阶面到垂直探针孔的距离为选用电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。

作为上述技术方案的改进,所述隔离部呈阶梯状结构,阶梯状结构包括三个台阶面和三个连接台阶面的连接面,最底部的台阶面的宽度大于另外两个台阶面的宽度,且最底部的台阶面到垂直探针孔的距离为选用电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。

作为上述技术方案的改进,所述波导本体的底部设有截止面,所述截止面密封波导本体的底部,所述截止面到水平探针孔的距离为选用电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。

作为上述技术方案的改进,所述隔离部的底部设在截止面上。

作为上述技术方案的改进,两个隔离部之间的间距大于或等于波导本体的内径的一半。

作为上述技术方案的改进,所述馈源喇叭包括与波导本体连接的渐变导向环,所述渐变导向环的上端沿周向均匀开设有若干凹槽,相邻两凹槽之间形成轮齿。

作为上述技术方案的改进,所述馈源喇叭还包括与渐变导向环同轴设置的若干环状壁,所述环状壁设于渐变导向环的外侧,两两环状壁之间形成环槽。

作为上述技术方案的改进,所述波导本体的底部外侧设有电路板安装部,所述垂直探针孔和水平探针孔贯穿电路板安装部。

一种馈源一体化下变频器,包括上述的馈源一体波导结构、垂直接收探针、水平接收探针以及PCB板,所述PCB板安装在电路板安装部上,所述垂直接收探针的一端和水平接收探针的一端均连接在PCB板上,所述垂直接收探针的另一端穿过垂直探针孔并伸入波导本体的内腔,且水平接收探针的另一端穿过水平探针孔并伸入波导本体的内腔。

本发明的有益效果有:

本馈源一体化下变频器采用馈源一体波导结构,电磁波通过馈源喇叭传入波导本体的内腔,垂直接收探针先吸收垂直极化电磁波,由于台阶面朝向馈源喇叭所在的方向,而且台阶面和垂直极化电磁波的振动方向同向,台阶面的长度方向与垂直接收探针的延长方向的夹角为0度到15度,且至少一个台阶面设于垂直接收探针和水平接收探针之间,故之后台阶面能够吸收截止掉垂直极化电磁波,使得水平接收探针附近的垂直极化电磁波很少,起到对水平极化电磁波的隔离作用。由于隔离部能够一体成型在波导本体上,省去了在PCB板和波导结构上钻孔以及安装短路棒的工艺步骤,可避免因短路棒安装不当对信号隔离的影响,工艺简单,而且能够保证所有波导结构的性能一致。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明,其中:

图1是本发明实施例中馈源一体波导结构的侧视图;

图2是本发明实施例中馈源一体化下变频器的结构示意图;

图3是本发明实施例中馈源一体化下变频器的另一结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2,本发明公开了一种馈源一体化下变频器,包括下述的馈源一体波导结构、垂直接收探针8、水平接收探针9以及PCB板,所述PCB板安装在电路板安装部7上,所述垂直接收探针8的一端和水平接收探针9的一端均连接在PCB板上,所述垂直接收探针8的另一端穿过垂直探针孔3并伸入波导本体2的内腔,且水平接收探针9的另一端穿过水平探针孔4并伸入波导本体2的内腔。

本发明还公开了一种馈源一体波导结构,包括馈源喇叭1及设于馈源喇叭1底端的波导本体2,所述波导本体2的侧壁于沿电磁波的传播方向依次设有垂直探针孔3和水平探针孔4,所述波导本体2的内壁对称地设有两个隔离部5,两个隔离部5相对设置,所述隔离部5包括至少一个台阶面51,所述台阶面51朝向馈源喇叭1所在的方向,所述台阶面51和垂直极化电磁波的振动方向同向,且所述台阶面51的长度延伸方向与垂直探针孔3的延伸方向的夹角为0度到15度,至少一个台阶面51设于垂直探针孔3和水平探针孔4之间。

具体的,馈源一体化下变频器采用馈源一体波导结构,电磁波通过馈源喇叭1传入波导本体2的内腔,垂直接收探针8先吸收垂直极化电磁波,由于台阶面朝向馈源喇叭1所在的方向,而且台阶面51和垂直极化电磁波的振动方向同向,台阶面51的长度方向与垂直接收探针8的延长方向的夹角为0度到15度,且至少一个台阶面51设于垂直接收探针8和水平接收探针9之间,故之后台阶面51吸收截止掉垂直极化电磁波,使得水平接收探针9附近的垂直极化电磁波很少,起到对水平极化电磁波的隔离作用。

在现有的方式中,安装短路棒时,需要在PCB板及波导结构上打孔,而且孔要从电路板安装部7钻到波导本体2的对面,然后将短路棒打入波导本体2内。这个钻孔的工艺要求很高,孔钻大了,短路棒会松动掉落;钻斜了,会影响垂直极化电磁波和水平极化电磁波的信号隔离。在本实施例中,用隔离部5代替短路棒,隔离部5能够直接一体成型在波导本体2中,省去了钻孔和打短路棒的工艺环节,节省了人力物力及生产作业步骤。工艺简单,而且能够保证所有波导结构的性能一致性。

其中,垂直探针孔3和水平探针孔4之间的间距为选用电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍,在此间距,垂直接收探针8和水平接收探针9之间的信号隔离效果最好。在本实施例中,波导结构运用于KU频段,垂直探针孔3和水平探针孔4之间的间距为5.8mm~7mm。

进一步的,位于垂直探针孔3和水平探针孔4之间的台阶面51中的一个台阶面51到垂直探针孔3的距离为电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。具体为,所述隔离部5呈阶梯状结构,阶梯状结构包括三个台阶面51和三个连接台阶面51的连接面52,台阶面51与电磁波的传播方向垂直,最底部的台阶面51的宽度大于另外两个台阶面51的宽度,且最底部的台阶面51到垂直探针孔3的距离为电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。最顶端的台阶面与垂直探针孔3的垂直距离为0到0.1个电磁波的波长,在本实施例中,波导结构运用于KU频段,此垂直距离为2.2mm。

这样,电磁波在传播时,另外两个台阶面51会先吸收截止掉一部分垂直极化电磁波,但因这两个台阶面51的面积较小,吸收截止掉的信号较少。最底部的台阶面51的面积较大,且此台阶面51到垂直接收探针8的距离为电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍,电磁波在四分之一波长处振动幅度最大,强度最强,故这个台阶面51能够吸收截止掉大部分的垂直极化电磁波,使得水平接收探针9附近的垂直极化电磁波很少,使得叠加到水平接收探针9上的垂直极化电磁波较弱;而水平极化电磁波不受影响,直接加载到水平接收探针9上,这样正常接收水平极化电磁波时就对垂直极化电磁波起到了很好了抑制作用,解决了水平极化电磁波9对垂直极化电磁波的隔离问题。

再次参见图2,所述波导本体2的底部设有截止面6,所述截止面6密封波导本体2的底部,所述截止面6到水平探针孔4的距离为电磁波波长四分之一的0.8到1.5倍。当垂直接收探针8接收垂直极化电磁波时,因垂直接收探针8设计位于波导本体2的靠前位置,波导本体2最底部的截止面会吸收掉大部分的水平极化电磁波,台阶面51会吸收截止掉小部分的水平极化电磁波,这样就使得叠加到垂直接收探针8上的水平极化电磁波较弱,而垂直极化电磁波不受影响,直接加载到垂直接收探针8上,这样正常接收垂直极化电磁波时就对水平极化电磁波起到了很好的抑制作用,解决了垂直极化电磁波对水平极化电磁波的隔离问题。

而且,本波导结构整体是一体成型,特别是馈源喇叭1、波导本体2、隔离部5和截止面6一体成型。所述隔离部5的底部设在截止面6上。在本实施例中,台阶面51的面积越大,对台阶面51附近的垂直极化电磁波的吸收越厉害,信号隔离效果就会越好,但是同时水平极化电磁波的传输通道会变小,影响水平信号的传输,故台阶面51不能太大,本实施例的波导本体2的横截面是圆环形,因此两个隔离部5之间的间距大于或等于波导本体2的内径的一半。波导本体2的横截面也可以是环状的矩形,两个隔离部5之间的间距大于或等于波导本体2的内部宽度的一半,此处的宽度是指设置两个隔离部5的方向的宽度。

具体参见图3,所述馈源喇叭1包括与波导本体2连接的渐变导向环11,所述渐变导向环11的上端沿周向均匀开设有若干凹槽12,相邻两凹槽12之间形成轮齿13。相邻两个轮齿13之间的间距为电磁波的波长的0.25到0.3,远远小于电磁波的波长,这样就不会造成电磁波的能量损失。本实施例的波导结构运用于KU频段,相邻两个轮齿13之间的间距为6-8mm。而且由于渐变导向环11的内壁是个斜面,斜面的面积越大,在模具设计上,出模时就越容易拉模,造成内壁不光滑,进而使电磁波在传播过程中有能量损失,影响传导性能。渐变导向环11上开设的凹槽12,很大程度上减小了内壁的斜面的面积,所以更容易出模,不容易损伤内壁,提高传导性能,还能够节省材料。

此外,所述馈源喇叭1还包括与渐变导向环11同轴设置的若干环状壁14,所述环状壁14设于渐变导向环11的外侧,两两环状壁14之间形成环槽15。由内至外,若干环状壁14的上端面沿远离波导本体2的方向排布。

而且,所述波导本体2的底部外侧设有电路板安装部7,所述垂直探针孔3和水平探针孔4贯穿电路板安装部7。

在本实施例中,馈源喇叭1的作用是将卫星抛物面天线反射收集到的卫星上的微弱音视频压缩信号汇集传输进波导本体2的内腔中。波导本体2的作用是截频和传导信号。根据波导结构的内径的不同,可接收不同频段的电磁波,例如Ku频、C频、Ka频等。

以上所述,只是本发明的较佳实施方式而已,但本发明并不限于上述实施例,只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。

再多了解一些
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