专利名称：波导管-微带交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及卫星广播及卫星通信的下变频器等中用来把电磁波从波导管传播模变换成微带线传播模的波导管-微带变换器。
近年，卫星广播达到普及阶段，利用民间通信卫星的商用标准广播也开始营业，因而一般家庭直接接收多个卫星的机会增加。在要求与此相应的接收天线小型化、低成本的同时，作为接收对象的卫星，其发出的极化波与反向极化波的相互干扰已被当作问题提出来。因为在使用抛物面天线时，抑制这种干扰的能力大体上由低噪声下变频器的交叉极化波鉴别率所决定，因而具有良好的交差极化波鉴别率的低噪声下变频器的重要性，现在正被重新认识。
下面，对现有的波导管-微带变换器加以说明。图3表示现有的波导管-微带变换器的构成。图3中，1是筒形波导管，2是屏蔽罩，3是介质基片，4和5是利用微带线，在介质基片上形成的探头。
对于上述构成的波导管-微带变换器，下面说明其动作过程。首先，说明仅接收单极化波的场合。入射到波导管1的电磁波由终接于该波导管一端的屏蔽罩2全反射。被全反射的电磁波，通过激励探头4而变换成微带线传输的电磁波，该探头是在距离屏蔽罩2的终端面约λ/4处设置的介质基片3上，用微带线形成的。
另一方面，接收双极化波的场合也同样在上述构成中，通过附加用于激励正交极化波的探头5，可实现正交相异极化波的波导管-微带变换。
但是，在上述的现有构成中，必须使朝向电磁波方向的波导管1和介质基片3垂直，因而，与天线等的抛物面形反射器配合使用时，存在反射器上入射电磁波遮挡面积，即与入射电磁波方向的投影面积相当的面积，变大的问题。又，在接收双向极化波的场合，由于在同一波导管内的同一断面上的介质基片上，形成两个探头，所以存在正交极化波干扰，即存在交叉极化波鉴别率劣化的问题。
本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，提供一种小型、遮挡面积小且交叉极化波鉴别率极好的波导管-微带变换器。
为了达到这些目的，本发明的波导管-微带变换器，在单极化波接收的场合，波导管侧壁开设方形隙缝，并在该隙缝上面装设有微带线所形成探头的介质基片，再用屏蔽罩覆盖所述介质基片。在该构成中，应注意的是，借助波导管侧壁开设的方形隙缝与全反射终端相结合的结构，电磁波穿过该方形隙缝，因而波导管中传输的电磁波变换成在方形波导管中传输的模。穿过隙缝的电磁波，又由屏蔽罩终接并全反射，变换成在微带线中传输的模。利用这种办法，因为探头沿波导管侧壁装设，大幅度减少入射波遮挡，同时经过隙缝的电磁波，由屏蔽罩作终端反射，有效地变换成在微带线传输的电磁波。
而且，在波导管是圆波导的场合，由于该圆波导侧壁隙缝的长度方向做成与该波导管的轴向平行，能有效地通过隙缝把电磁波传输至屏蔽罩。
再者，其构成是在介质基片一面有微带线组成的探头，而另一面有用作波导管地端的接地导体，由于把屏蔽罩电气连接到该接地导体，屏蔽罩接地和安装变得简单。
进而，因为屏蔽罩的面为方形，通过隙缝的矩形波导管传输模电磁波准确地由屏蔽罩终端全反射，因而效率提高。
又，为了适合接收双极化波的情况，在上述单极化波的接收构成(在单端终接的波导管侧壁上开设隙缝;在该隙缝上面装设有微带线构成的探头的介质基片;用屏蔽罩覆盖该介质基片)上附加下述构成在设置在该波导管侧壁上的通孔中嵌插环状介质;通过该介质通孔，导体棒插入波导管内;把该超导体棒连接到设置在与上述介质基片同一平面的微带线上;上述探头与导体棒之间，与该导体棒和探头的连线相平行地把金属板配设在波导管内。由此，双极化波情况下的正交相异极化波被配置在探头和导体棒之间的金属板分离，通过探头和导体棒分别激励，能真正地进行分离变换，因而可得到良好的交叉极化波鉴别率。
下面，参照附图叙述本发明的实施例。
图1a是本发明的第1实施例的波导管-微带变换器的分解斜视图。
图1b是本发明的第1实施例的波导管-微带变换器的侧剖视图。
图2a是本发明的第2实施例的波导管-微带变换器的分解斜视图。
图2b是本发明的第2实施例的波导管-微带变换器的侧剖视图。
图3a是现有的单极化波接收用波导管-微带变换器的分解斜视图。
图3b是现有的单极化波接收用波导管-微带变换器的侧剖视图。
图3c是现有的双极化波接收用波导管-微带变换器的分解斜视图。
图3d是现有的双极化波接收用波导管-微带变换器的侧剖视图。
下面，参照附图，说明本发明的第1实施例。图1中，6是一端以金属壁为终端的、断面为圆形中空的筒形波导管，7是设置在筒形波导管侧壁的方形隙缝，8是介质基片，9是在介质基片8上用微带线形成的探头，10是覆盖在介质基片8上面的屏蔽罩，11是用于把屏蔽罩10焊接到介质基片8上的铜箔线条，12是用于焊接介质基片8背面接地线条和铜箔线条11的通孔。
参照图1，对上述构成的波导管-微带变换器的动作作说明。首先，从波导管6的开口部入射的电磁波，由波导管6另一端终接的金属壁全反射;然后，利用波导管6侧壁上垂直开设的方形隙缝7，将反射波从圆形波导管传输模变换成矩形波导管传输模，并引向屏蔽罩10，该屏蔽罩形成设置在介质基片8上且以金属壁单端终接的矩形波导管;屏蔽罩的终端再次将电磁波全反射，并通过激励介质基片8上微带线所形成的探头9，变换成微带线传输的电磁波。
作为具体构成，电磁波的频率约为11GHZ至12GHZ时，波导管6侧壁所开隙缝7的适宜形状是深度约1mm，轴向长度约15mm，宽度约2-3mm。而与该隙缝相对配置并用作终端矩形波导管的屏蔽罩10，其形状取开口为约20mm×5～6mm的矩形、深度为约5mm，从性能及大小考虑是适当的。
根据上述实施例，可以构成使朝向入射电磁波的波导管6不垂直于介质基片8且性能极好的波导管-微带变换器，在与抛物面等形状反射器配合使用时，能大幅度减少入射波遮挡的影响。
下面，参照
本发明的第2实施例。
图2中，13是以金属壁单端终接的筒形波导管，14是开设在筒形波导管侧壁的方形隙缝，15是介质基片，16是在介质基片15上用微带线形成的探头，17是覆盖在介质基片15上面的屏蔽罩，18是用于把屏蔽罩17焊接到介质基片15上的铜箔线条，19是用于连接介质基片15背面接地线条与铜箔线条18的通孔;以上各部分与图1的第1实施例的构成相同。与第1实施例的构成不同处是与隙缝14相同的波导侧壁上再开设通孔20，在该通孔20内插嵌环状介质21，经该介质21的通孔，把导体棒22插入波导管13内使之仅伸出预定尺寸，通过焊接把导体棒22的另一端与介质基片15上形成的微带线24相连接;另一点不同是与导体棒22和探头16连线方向平行地把金属板25插入到探头16和导体棒22之间。
下面，说明上述构成的波导管-微带变换器的动作。入射电磁波是双极化波时，设具有图2X轴方向的电场分量的电磁波(以下称为EX)和具有Y轴方向电场分量的电磁波(以下称为EY)同时入射至波导管13。入射至波导管13的双极化电磁波的EY由金属板25全反射，激励导体棒22，并变换成在微带线上传输的电磁波。反之，EX不被金属板25反射而得以通过，并在波导管13的金属壁构成的终端部被全反射，接下来就如第1实施例中已说明的那样变换成在微带线上传输的电磁波。
根据上述实施例，与实施例1同样能大幅度地减少入射波遮挡的影响，同时，由于在同一波导管13内的不同位置，采用导体棒22及探头16分别激励正交电磁波，又通过插入两者之间的金属板25，分离出正交相异的极化波，因而能构成取得交叉波鉴别率极好的波导管-微带变换器。
又，虽然在第1实施例中，屏蔽罩10焊接在介质基片8上，但用定位螺钉等方法固定也可以。此外，使屏蔽罩10的侧壁与开设隙缝7的波导管6构造成一体，再用固定螺钉等方法将金属板装在侧壁上，这种构造也能得到同样的效果。
不言而喻，上述构造对于第2实施例，也能使用。又，波导管6的中空断面形状不限于圆形，可为椭圆形、矩形等任意形状。
如上所述的本发明，利用设置波导管侧壁上开设的隙缝，相对于该隙缝装设的介质基片上形成的微带线探头，以及覆盖在这两部分上面的屏蔽罩，能与电磁波入射方向平行地配置介质基片，实现性能优良的波导管-微带变换器，该变换器能大幅度减少在与抛物面等形状反射器配合使用时所产生的入射波遮挡。又，即使在双极化波接收时，把通过经环状介质将导体棒插入波导管内，而其另一端焊接到介质基片上的微带线上得到的波导管-微带变换器加到上述构成上，也由于在波导管内插入用于分离正交极化波的金属板，能实现交叉极化波鉴别率极好的波导管-微带变换器。
权利要求
1.一种波导管-微带变换器，其特征在于，在单端终接的波导管侧壁上开设隙缝；在所述隙缝上面，装设备有微带线组成的探头的介质基片；用屏蔽罩覆盖所述介质基片。
2.如权利要求1所述的波导管-微带变换器，其特征在于，波导管为圆形，同时，所述波导管侧壁隙缝与所述圆形波导管轴向平行设置。
3.如权利要求1所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述介质基片一面有微带线组成的探头，另一面有用作波导管地线的接地导体。
4.如权利要求3所述的波导管-微带变换器，其特征在于，在微带线组成的探头的同一平面上，设置有介质基片贯通孔且与所述探头电气绝缘的导体箔;通过所述通孔，所述导体箔与所述介质基片背面的接地导体电气连接;所述导体箔与所述屏蔽罩相连接。
5.如权利要求1所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述屏蔽罩是方形的。
6.如权利要求1所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述介质基片的面与波导管的轴平行。
7.一种波导管-微带变换器，其特征在于，在单端终接的波导管的侧壁开设隙缝;在所述隙缝上面，装设备有微带线组成的探头的介质基片;用屏蔽罩覆盖所述介质基片;同时，具有在所述波导管侧壁上开设的通孔中插嵌的环状介质;经所述介质的通孔，插入所述波导管内的导体棒;把所述导体棒连接到与所述介质基片同平面设置的所述微带线上;在所述探头和所述导体棒之间，与所述导体棒平行地，把金属板配设在波导管内。
8.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述通孔开在与所述波导管隙缝相同的平面内。
9.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述金属板与所述导体棒和所述隙缝的连线平行配置。
10.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述波导管为圆形;所述波导管侧壁隙缝与所述圆波导的轴相平行设置。
11.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，在所述介质基片的一面有微带线组成的探头，另一面有用作波导管地线的接地导体。
12.如权利要求11所述的波导管-微带变换器，其特征在于，在微带线组成的探头同一平面上，设置备有介质基片贯通孔且与该探头电气绝缘的导体箔;通过所述通孔，所述导体箔与所述介质基片背面的接地导体电气连接;所述导体箔与所述屏蔽罩相连接。
13.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述屏蔽罩是方形的。
14.如权利要求7所述的波导管-微带变换器，其特征在于，所述介质基片的面与波导管的轴平行。
全文摘要
本发明揭示一种波导管-微带交换器。在接收单极化波时，该变换器包括设置在波导管侧壁的方形隙缝；设置在该隙缝上面、含有微带线探头的介质基片；覆盖该介质基片的屏蔽罩。在接收双向极化波时，除上述构成外，变换器还包括在波导侧壁设置的通孔；插嵌在该通孔中的环状电介质；经该电介质的通孔插入波导管内的、且与微带线相连的导体棒；在探头和导体棒之间，与它们连线相平行地设置金属板。该变换器能得到良好的交叉极化波鉴别率。
文档编号H01P5/107GK1087755SQ93114269
公开日1994年6月8日 申请日期1993年11月8日 优先权日1992年11月26日
发明者鹿鸣幸朗, 木下彰, 吉村芳和 申请人:松下电器产业株式会社