馈入装置及集波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于一导波管的馈入装置及集波器，尤指一种可有效改善低频与高频下的阻抗匹配并可降低返回损耗(Return Loss)的馈入装置及集波器。
【背景技术】
[0002]卫星通信具有覆盖范围广大及不受地面环境干扰等优点，广泛用于军事、探测及商用通信服务如卫星导航、卫星语音广播或卫星电视广播等。公知的卫星通信接收装置由一碟形反射面(Dish Reflector)及一集波器构成，集波器设于碟形反射面的焦点位置，其可接收通过碟形反射面反射的无线电波信号，将无线电波信号降频至中频，再传送至后端的一卫星信号处理器进行信号处理，使大众能够收看卫星电视节目。
[0003]请参考图1A，图1A为公知的用于卫星通信的一集波器10的示意图。集波器10可设于一碟形反射面的焦点位置，用以接收通过碟形反射面反射的无线电波信号，并进行适当的处理。如图1A所示,集波器10由一号角天线(Feedhorn)12、一导波管14、一阶梯状极化片16以及一馈入装置100所构成。阶梯状极化片16设置于圆柱形的导波管14中，并将导波管14的内部分成两个部分。请继续参考图1B，图1B为公知馈入装置100的正面俯视图。馈入装置100用以将号角天线12所接收的射频信号传送至后端射频处理单元，其主要由一基板110、一环状接地金属片120、一矩形接地金属片130、馈入金属片140a、140b以及信号线150a、150b所构成。
[0004]一般而言，为了调整集波器10的工作频段，公知技术通过调整馈入金属片140a、140b的长度，以控制馈入装置100的阻抗值，并进一步使馈入装置100在工作带宽下达到所需的阻抗匹配。然而，这种调配方式的成效有限，且无法兼顾高低频的需求。详细而言，请参考图1C，图1C为馈入装置100应用于Ku频段(10.7GHz?12.75GHz)的返回损耗示意图。由图1C可知，馈入装置100仅在Ku频带中的11.00GHz?12.0OGHz区间内有较低的返回损耗，在10.7GHz?11.0OGHz及12.0OGHz?12.75GHz之间的返回损耗较高，且变化程度剧烈。因此，馈入装置100无法兼顾Ku频段中的高频与低频部分的返回损耗。而随着大众对于卫星电视的需求成长，直播卫星(Direct Broadcast Satellite)信号所涵盖的频段数目增加，因此，如何达成宽带匹配实为此技术领域的重要课题。
[0005]从而，需要提供一种馈入装置及集波器来解决上述问题。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的主要在于提供用于一种馈入装置及集波器，以有效改善低频与高频下的阻抗匹配并可降低返回损耗。
[0007]本发明公开一种馈入装置，用于一导波管，该馈入装置包含有一基板、一环状接地金属片、一矩形接地金属片、一第一寄生接地金属片、一第二寄生接地金属片、一第一馈入金属片以及一第二馈入金属片。该环状接地金属片设置于该基板上，大致呈一环形，且具有一第一缺口与一第二缺口 ；该矩形接地金属片设置于该基板上，由该环状接地金属线朝该环形内延伸，并对应于该导波管的一阶梯状极化片的一安装位置；该第一寄生接地金属片，由该矩形接地金属线的一侧朝一第一方向延伸；该第二寄生接地金属片，由该矩形接地金属线的另一侧朝一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向大致相反；该第一馈入金属片，由该第一缺口朝该环形内延伸，包含一第一分段、一第二分段以及一第三分段，该第一分段及该第二分段的宽度不相等，且该第二分段及该第三分段的宽度不相等；该第二馈入金属片，由该第二缺口朝该环形内延伸，包含一第四分段、一第五分段以及一第六分段，该第四分段及该第五分段的宽度不相等，且该第五分段及该第六分段的宽度不相等。
[0008]本发明还公开一种馈入装置，该馈入装置用于一导波管，该馈入装置包括:一基板；一环状接地金属片，该环状接地金属片设置于该基板上，大致呈一环形，且具有一第一缺口与一第二缺口 ；一矩形接地金属片，该矩形接地金属片设置于该基板上，由该环状接地金属线朝该环形内延伸，并对应于该导波管的一极化片的一安装位置；一第一寄生接地金属片，该第一寄生接地金属片由该矩形接地金属线的一侧朝一第一方向延伸；一第二寄生接地金属片，该第二寄生接地金属片由该矩形接地金属线的另一侧朝一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向大致相反；一第一馈入金属片，该第一馈入金属片由该第一缺口朝该环形内延伸，该第一馈入金属片包括一第一分段、一第二分段以及一第三分段，该第一分段及该第二分段的宽度不相等，且该第二分段及该第三分段的宽度不相等；以及一第二馈入金属片，该第二馈入金属片由该第二缺口朝该环形内延伸，该第二馈入金属片包括一第四分段、一第五分段以及一第六分段，该第四分段及该第五分段的宽度不相等，且该第五分段及该第六分段的宽度不相等。
[0009]本发明还公开一种集波器，包含有一号角天线、一导波管、一阶梯状极化片以及一馈入装置。该馈入装置包含有一基板、一环状接地金属片、一矩形接地金属片、一第一寄生接地金属片、一第二寄生接地金属片、一第一馈入金属片以及一第二馈入金属片。该环状接地金属片设置于该基板上，大致呈一环形，且具有一第一缺口与一第二缺口 ；该矩形接地金属片设置于该基板上，由该环状接地金属线朝该环形内延伸，并对应于该导波管的一阶梯状极化片的一安装位置；该第一寄生接地金属片，由该矩形接地金属线的一侧朝一第一方向延伸；该第二寄生接地金属片，由该矩形接地金属线的另一侧朝一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向大致相反；该第一馈入金属片，由该第一缺口朝该环形内延伸，包含一第一分段、一第二分段以及一第三分段，该第一分段及该第二分段的宽度不相等，且该第二分段及该第三分段的宽度不相等；该第二馈入金属片，由该第二缺口朝该环形内延伸，包含一第四分段、一第五分段以及一第六分段，该第四分段及该第五分段的宽度不相等，且该第五分段及该第六分段的宽度不相等。
[0010]本发明还公开一种集波器，该集波器用于一通信接收装置，该集波器包括:一号角天线；一导波管；一极化片；以及一馈入装置，该馈入装置包括:一基板；一环状接地金属片，该环状接地金属片设置于该基板上，大致呈一环形，且具有一第一缺口与一第二缺口 ；一矩形接地金属片，该矩形接地金属片设置于该基板上，由该环状接地金属线朝该环形内延伸，并对应于该导波管的该极化片的一安装位置；一第一寄生接地金属片，该第一寄生接地金属片由该矩形接地金属线的一侧朝一第一方向延伸；一第二寄生接地金属片，该第二寄生接地金属片由该矩形接地金属线的另一侧朝一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向大致相反；一第一馈入金属片，该第一馈入金属片由该第一缺口朝该环形内延伸，该第一馈入金属片包括一第一分段、一第二分段以及一第三分段，该第一分段及该第二分段的宽度不相等，且该第二分段及该第三分段的宽度不相等；以及一第二馈入金属片，该第二馈入金属片由该第二缺口朝该环形内延伸，该第二馈入金属片包括一第四分段、一第五分段以及一第六分段，该第四分段及该第五分段的宽度不相等，且该第五分段及该第六分段的宽度不相等。
[0011]本发明的馈入金属片的宽度变化以及寄生接地金属片的设置，并适当调整寄生接地金属片与馈入金属片的距离，可使馈入装置工作频率范围的阻抗值往低频与高频匹配，而改善低频与高频部分的返回损耗；换言之，本发明藉由馈入装置的图案设计，而能改善阻抗匹配并降低返回损耗，并且本发明增加设计上的自由度，且易于制作。
【附图说明】
[0012]图1A为公知的用于卫星通信的一集波器的示意图。
[0013]图1B为公知的馈入装置的正面俯视图。
[0014]图1C为公知的馈入装置应用于Ku频段的返回损耗示意图。
[0015]图2为本发明实施例的一馈入装置的正面俯视图。
[0016]图3A为本发明实施例的一馈入装置的正面俯视图。
[0017]图3B为本发明实施例的一馈入装置的正面俯视图。
[0018]图4A为馈入装置的阻抗变化示意图。
[0019]图4B为馈入装置的返回损耗示意图。
[0020]图4C为馈入装置的史密斯图。
[0021]图5A为馈入装置与公知的