模块化馈电组件的制作方法
【专利说明】模块化馈电组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本说明书要求2013年11月19日提交的美国临时申请号61/905933和2014年6月17日提交的美国临时申请号62/013098的申请日的优先权，上述申请通过引用而全部并入本申请中。
技术领域
[0003]本发明涉及天线，并且更具体地涉及(但不排它地)用于反射面天线的馈电组件。
【背景技术】
[0004]本部分内容介绍可能有助于更好地理解本发明的各方面。因此，这一部分的说明应以从这个角度去阅读，并且不应被理解为承认什么是现有技术或者什么不是现有技术。
[0005]反射面天线可以使用馈电组件，其中副反射面通过波导和介质锥被支承在靠近反射盘的焦点。馈电组件可以通过紧固件被联接到反射面天线的套毂。
[0006]馈电组件的取向可以被旋转以选择期望的信号极性，典型地是90度增量。
[0007]如果馈电组件和套毂之间的密封是不充分的，则馈电组件和套毂之间的射频泄漏会在天线信号模式中产生背瓣，降低天线的电气性能。
[0008]馈电组件典型地针对多种不同的操作频率的具体实施例进行设计和制造，这需要大量的工程、采购、原料、制造和库存开销。
【附图说明】
[0009]结合下文详述、所附权利要求和附图，本发明的其他实施例将变得更加明了，其中附图中的相同附图标记表示相似或相同的元件。
[0010]图1是具有模块化馈电组件的反射面天线的示意性等距图，所述模块化馈电组件被布置用于与套毂配合。
[0011]图2是图1中反射面天线的示意性侧视图，其局部剖视图示出了模块化组件的支座和套毂。
[0012]图3是图1中模块化馈电组件的示意性等距图。
[0013]图4是图1中可装配的模块化馈电组件的示意性侧视图和局部剖视图。
[0014]图5是图4中模块化馈电组件的示意性近端端视图。
[0015]图6是图4中区域4的放大视图。
[0016]图7是图4中模块化馈电组件的套毂适配器的示意性近端视图
[0017]图8是图4中模块化馈电组件的套毂适配器的示意性的某角度的等距远端视图。
[0018]图9是图4中模块化馈电组件的过渡件的示意性的某角度的等距远端视图。
[0019]图10是用于模块化馈电组件的过渡件和套毂适配器之一的示意性的某角度的等距远端视图。
[0020]图11是另一个可替代的模块化馈电组件的示意性的某角度的等距远端视图。
[0021]图12是图11中模块化馈电组件的示意性远端视图。
[0022]图13是另一个可替代的模块化馈电组件的示意性的某角度的等距远端视图。
[0023]图14是图13中模块化馈电组件的套毂适配器的示意性近端视图
[0024]图15是图13中模块化馈电组件的过渡件的示意性的某角度的等距远端视图。
[0025]图16至图27示出了与另外的可替代的模块化的馈电组件相关的不同视图。
【具体实施方式】
[0026]隔离特定频率的馈电组件部分会带来高额的花费，为了减少独特的元件的数量需要制造用于宽范围的工作频率的馈电组件组。此外，通过减小这类特定频率的部件的尺寸，经济合算的聚合物材料和部件结构可以被用于组件的更大的部分，从而进一步减少材料和制造的花销。聚合物材料可以简化具有改良装配特性和/或密封特性的插入-连接类型附接/对准和/或一体化密封布置。
[0027]如图1到图19所示的示例实施例中，模块化馈电组件2在反射板6的焦点附近支承副反射面4。如图3和图4最佳示出的，副反射面4被联接到设置在波导10的远端处的介质块8。波导10的近端设置在过渡件14的射频孔12内。过渡件14设置在套毂适配器18的过渡件孔16中。套毂适配器18的尺寸被设计成通过应用穿过孔23的紧固件使得模块化馈电组件2相对于反射板6的套毂20 (图1、图2)固定。
[0028]过渡件14的射频孔12具有特定频率的阻抗，该阻抗与向或来自波导10和到/来自联接到过渡件14的下游设备(例如收发器等)有效地发射/接收的射频信号匹配。射频孔12可以包括例如从圆形波导(图3)到矩形波导(图5和图9)的波导过渡件。射频孔12的精度构件可以通过例如从金属材料加工和/或铸造过渡件14而形成。为了减少用于过渡件14的金属材料的数量，套毂适配器18被采用，以提供支承过渡件14的结构，所述结构相对于反射板6和下游设备支承副反射面4。
[0029]如图3、图7和图8最佳示出的，过渡件14设置在套毂适配器18的过渡件孔16内。过渡件14的近端的同步构件24(图5和图7)例如键或槽可以与套毂适配器18的相应键或槽键接合，使得过渡件14相对于套毂适配器18以某一旋转角度键接合。提供多种同步构件24 (例如90度分隔的同步构件)，使得能选择模块化馈电组件2相对于套毂适配器18的初始极化对准，所述模块化馈电组件2可以相对于套毂20进行旋转，从而进行极性选择。在图10、图11和图12、图13到图15所示出的三种可替代性的实施例中，过渡件14a、14b、14c的支座肩26a、26b、26c与过渡件14a、14b、14c的近端之间的过渡件14a、14b、14c的非圆形截面也可以提供同步构件功能。支座肩26(图6和图9)还可以使得过渡件14的近端延伸穿过套毂适配器18，以便与下游设备联接。
[0030]过渡件14和套毂适配器18之间的接合可以通过在其间应用一个或者更多个密封件28 (图6)而与外界隔离和/或射频密封。射频吸收或者射频屏蔽材料密封件28可以接合例如过渡件14的外径。环境密封件28例如弹性体垫圈或者类似物可以被应用到例如对过渡件14近端的密封。额外的密封件28可以设置在例如套毂适配器18的近端面30 (图6和图7)处，以在套毂适配器18和下游设备之间提供密封。当注塑成型工艺的二次注射被施加而由例如聚合物材料形成套毂适配器18时，密封件28可以形成在套毂适配器18上的恰当位置。如果与套毂适配器18成一体，这些密封件28消除了围绕每个密封件背面的潜在泄漏路径，并且减少了组件的分隔部分的总数量，这可以提升密封效果并且减少潜在的组件故障。或者，密封件28a、28b可以例如围绕过渡件14a、14b的外径被应用，例如设置在过渡件14a、14b的外径的密封槽中，如图10和图11所示。
[0031]过渡件14与套毂适配器18的互连件可以包括卡扣配合功能，以将过渡件14保持在过渡件孔16中，以便初始对准和/或保持就位，例如直到下游设备被联接到过渡件14，穿过套毂适配器18将过渡件14夹紧。为了阻止紧固件过渡紧缩而损坏套毂适配器18，和/或为了提供用于接合卡扣配合互连件的初始数量的轴隙，过渡件14的支座肩26可以抵靠设置在套毂适配器18上的耐压环32安置，如图8所示。
[0032]用于卡扣配合互连的保持构件可以包括过渡件14的外径的保持槽34(图9)，所述保持槽接纳套毂适配器18的向内凸起的突出部36(图8)。或者，保持部件可以设置为向内偏置的弹性突出部38a，所述弹性突出部适应于接合过渡件14a的保持唇缘25a，如图10所不O
[0033]本领域中的技术人员会理解的是提供特定频率的过渡件14需要从公共资源部件中制造的特定频率的天线组，其中一对天线(每个天线均对各个工作频率进行了优化)之间仅有唯一部件是容易交换的过渡件14。另外，过渡件14尺寸的减小和复杂度降低可以提高材料利用率和制造效率，使得能更多地使用聚合物材料，并且可以使用注塑成型取代机械加工来制造馈电组件模块的剩余部件，所述剩余部件还具有另外的优越特性，例如卡扣配合保持部布置和/或一体化的密封件28。
[0034]图16和图17分别示出了可替代的模块化馈电组件2d的分解透视正视图和后视图，所述模块化馈电组件包括副反射面4d、介质块8d、圆柱波导10d、射频过渡件14d和套毂适配器18d，所述副反射面与介质块连接，所述介质块与圆柱波导配合，所述波导与射频过渡件的射频孔12d配合，并且套毂适配器具有过渡件孔16d，所述过渡件孔接纳过渡件并且与射频过渡件配合。当模块化馈电组件2d被装配完成时，副反射面、介质块和圆柱波导能被插入穿过天线板的套毂(例如图1中的套毂20)中的开口，并且套毂接合器18d能与套毂配合，以将馈电组件2d固定就位。
[0035]图18示出了射频过渡件14d的透视正视图。射频孔12d在射频过渡件的背面具有圆形截面(见图16)，并且在射频过渡件(见图18)的正面具有大致的矩形截面。如图18所示，射频过渡件14d的正面具有四个攻螺孔40d(90度分隔)，四个同步槽42d(180度分隔)和一个圆周槽44d，并且上述攻螺孔、同步槽和圆周槽均有助于射频过渡件和套毂适配器18d的配合，并且如下将进行进一步说明。
[0036]图18还示出了射频过渡件14d前面的四个90度分隔的孔46d和两个180度分隔的孔48d。孔46d用于安装典型地用于远程射频设备的额外的部件(未示出)，并且孔48d为工具夹具孔。
[0037]图19和图20分别示出了套毂适配器18d的透视正视图和后视图。图21示出了套毂适配器18d的平面正视图，并且图22和图23分别示出了沿图21中的分割线C-C和D-D的套毂适配器18d的两个不同的截面图。
[0038]套毂适配器18d的背面具有四个未使用的螺孔50d，所述螺孔相互分隔90度并且设置在各对加固肋52d之间，用于将套毂适配器(和整个馈电组件2)与例如图1中的套毂20配合。
[0039]套毂适配器18b的正面具有八个45度分隔的螺纹槽54d，三个120度分隔的注入点56d和两个180度分隔的同步凸耳58d。套毂适配器的正面还具有十二个30度分隔的通道 60cL
[0040]图24和图25示出了射频过渡件14d的透视和平面正视图，所述射频过渡件设置在套毂适配器18d内并与其配合。图26和图27分别示出了射频过渡件/套毂适配器沿图25中的切割线A-A和切割线B-B的两个不同的截面图。
[0041]如图24和25所示，射频过渡件14d的同步耳58d与套毂适配器18d的同步槽配合。由于两个同步耳58d和两个同步槽42d均180度分隔，因此存在两种不同的取向，在这两种取向中射频过渡件14d和套毂适配器18d可以彼此配置，并且两种取向是相同的。如图25所示，当彼此配合时，套毂适配器18d的八个螺旋槽54d中的四个与射频过渡件14