專利名稱：一次發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以配置在衛(wèi)星放送信號用反射式天線等處使用的一次發(fā)射器，特別涉及使用著電介質(zhì)型饋電器的一次發(fā)射器。
圖6為表示現(xiàn)有技術(shù)中的一種使用著電介質(zhì)型饋電器的一次發(fā)射器的剖面圖。這種一次發(fā)射器具有其一端部呈開口狀而另一個端部由封閉面1a構(gòu)成的波導(dǎo)管1，以及保持在該波導(dǎo)管1的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器2。在波導(dǎo)管1的內(nèi)部處還按照彼此正交的方式，配置有第一信號傳感器3和第二信號傳感器4，而且這兩個信號傳感器3、4與封閉面1a間的距離，為波導(dǎo)管內(nèi)部波長的1/4左右。這種電介質(zhì)型饋電器2可以采用聚乙烯材料等的介電材料制造，而且以保持部2a為界在兩個端部處形成發(fā)射部2b和變換部2c?？梢詫⒈３植?a的外側(cè)直徑設(shè)定與波導(dǎo)管1的內(nèi)側(cè)直徑大體相等，以便可以通過將保持部2a壓入至波導(dǎo)管1上的開口端的內(nèi)側(cè)面處的方式，將電介質(zhì)型饋電器2固定在波導(dǎo)管1上。發(fā)射部2b和變換部2c均形成為圓錐形狀，而且發(fā)射部2b由波導(dǎo)管1的開口端部處朝向外部突出，變換部2c在波導(dǎo)管1的內(nèi)部處延伸。
具有這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的一次發(fā)射器可以設(shè)置在衛(wèi)星放送信號用反射式天線的反射鏡焦點位置處使用。這種場合，由衛(wèi)星發(fā)射來的電波信號可以通過發(fā)射部2b而集束進入至電介質(zhì)型饋電器2，進而通過電介質(zhì)型饋電器2上的變換部2c實施阻抗匹配后進入至波導(dǎo)管1。而且，輸入至波導(dǎo)管1的直線偏振波是由水平偏振波和垂直偏振波構(gòu)成的，其中水平偏振波由第一信號傳感器3實施信號接收，而垂直偏振波由第二信號傳感器4實施信號接收，接收到的信號由圖中未示出的頻率轉(zhuǎn)換回路實施頻率變換，并輸出1F頻率信號。
具有如上所述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的、使用著這種現(xiàn)有技術(shù)中的電介質(zhì)型饋電器的一次發(fā)射器，和其波導(dǎo)管的開口端部呈喇叭狀擴大的圓錐型一次發(fā)射器相比，具有可以縮小徑向方向尺寸的優(yōu)點，然而由于在這種電介質(zhì)型饋電器2的兩個端部處形成有呈圓錐狀的發(fā)射部2b和變換部2c，從而存在有會使電介質(zhì)型饋電器2的整體長度增大的問題。特別是對于在波導(dǎo)管1的內(nèi)部延伸的變換部2c，為了能夠確保與波導(dǎo)管1間具有良好的阻抗匹配，需要使其尺寸比較長且呈圓錐狀，而且對于壓入至波導(dǎo)管1的內(nèi)面處的保持部2a，為了能夠使電介質(zhì)型饋電器2的狀態(tài)穩(wěn)定，也需要具有足夠的長度，因此使得這種一次發(fā)射器難以實現(xiàn)小型化。
本發(fā)明就是解決上述問題用的發(fā)明，本發(fā)明所提供的一種一次發(fā)射器，是在固定在波導(dǎo)管內(nèi)面處的保持部的端面處形成向波導(dǎo)管的軸向方向延伸的凹入部，或是其高度大約為電波信號的1/4波長的凸起部。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式時，形成在保持部端面處的凹入部或凸起部具有可以兼用作為阻抗變換部使用的功能，所以不僅可以確保保持部具有足夠的長度，使電介質(zhì)型饋電器的狀態(tài)保持穩(wěn)定，而且可以縮短電介質(zhì)型饋電器的整體長度，進而可以實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。
本發(fā)明所提供的一種一次發(fā)射器，具有在一個端部處形成有電波信號導(dǎo)入用的開口部的波導(dǎo)管、以及保持在該波導(dǎo)管的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器，而且所述的電介質(zhì)型饋電器由從所述波導(dǎo)管的開口端部處突出的發(fā)射部、以及固定在所述波導(dǎo)管的內(nèi)面處的保持部構(gòu)成，在該保持部的端面處還形成有沿著所述波導(dǎo)管的軸向方向延伸的凹入部。
當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式時，可以從保持部的端面朝向內(nèi)側(cè)方向延伸的凹入部，實施波導(dǎo)管與電介質(zhì)型饋電器間的阻抗匹配，所以可以在確保保持部具有足夠的長度，使電介質(zhì)型饋電器的狀態(tài)保持穩(wěn)定的同時，還可以縮短電介質(zhì)型饋電器的整體長度，進而可以實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。
在如上所述的結(jié)構(gòu)中，還可以使所述凹入部的形狀，呈朝向電介質(zhì)型饋電器內(nèi)部處的、前端部窄小的圓錐形狀或方錐形狀。在這兒，為了能夠減小凹入部的深度，最好使其呈深度大約為電波信號波長1/4的筒狀孔，或是呈由直徑尺寸不同的若干個筒狀孔連續(xù)構(gòu)成的臺階狀孔，并且將各個筒狀孔的深度分別設(shè)定為電波信號波長的大約1/4。對于采用一個筒狀孔的場合，可以使在筒狀孔的底面和開口端部處反射的電波信號相位發(fā)生反轉(zhuǎn)而被抵消，從而可以大幅度地降低電波信號中的反射成份，與波導(dǎo)管間形成良好的阻抗匹配。
而且，本發(fā)明對所述凹入部的數(shù)目并沒有特殊的限定，對于在保持部的端面處形成有一個凹入部的場合，該凹入部最好與波導(dǎo)管的軸心位置保持一致。對于在保持部的端面處形成有若干個凹入部的場合，各個凹入部可以取波導(dǎo)管的軸心為中心并設(shè)置為環(huán)狀，也可以將各個凹入部設(shè)置在以波導(dǎo)管的軸心為中心的對稱位置處。
而且，在如上所述的結(jié)構(gòu)中，如果在所述發(fā)射部的端面處形成有其深度大約為電波信號波長1/4的若干個環(huán)狀溝槽時，還可以進一步縮短發(fā)射部的長度，從而可以使一次發(fā)射器更加小型化。
而且，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的另一種一次發(fā)射器，還可以具有在一個端部處形成有電波信號導(dǎo)入用的開口部的波導(dǎo)管、以及保持在該波導(dǎo)管的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器，而且所述電介質(zhì)型饋電器只有從所述波導(dǎo)管的開口端部處突出的發(fā)射部和壓入在所述波導(dǎo)管的內(nèi)面處的保持部，在該保持部的端面處還形成有其高度大約為電波信號波長1/4的凸起部。
當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式時，可以使在凸起部的突出面與底面?zhèn)忍幏瓷涞碾姴ㄐ盘栂辔话l(fā)生反轉(zhuǎn)而被抵消，從而可以大幅度地降低電波信號中的反射成份，與波導(dǎo)管間形成良好的阻抗匹配，進而可以抑制作為阻抗變換部功能的凸起部的凸起量，縮短電介質(zhì)型饋電器的整體長度，從而可以實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。
在如上所述的結(jié)構(gòu)中，對所述凸起部的數(shù)目并沒有特殊的限定，對于在保持部的端面處形成有一個凸起部的場合，該凸起部最好與波導(dǎo)管的軸心位置保持一致。對于在保持部的端面處形成有若干個凸起部的場合，可以呈由直徑尺寸不同的若干個筒狀部連續(xù)構(gòu)成的臺階狀凸起部，而且各個筒狀部的高度最好分別設(shè)定為電波信號波長的大約1/4。
下面參考


本發(fā)明的實施例。
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例構(gòu)造的一次發(fā)射器用的剖面圖。
圖2為表示配置在這種一次發(fā)射器上的電介質(zhì)型饋電器的右視圖。
圖3為表示這種電介質(zhì)型饋電器的左視圖。
圖4為表示這種電介質(zhì)型饋電器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的一次發(fā)射器的剖面圖。
圖6為表示現(xiàn)有技術(shù)中的一種一次發(fā)射器的剖面圖。
正如這些附圖所示，根據(jù)本實施例構(gòu)造的一次發(fā)射器可以具有其一個端部呈開口狀而另一個端部由封閉面1a構(gòu)成的、剖面呈圓形的波導(dǎo)管1、以及保持在該波導(dǎo)管1的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器5，而且在波導(dǎo)管1的內(nèi)部處還按照彼此正交的方式，配置有第一信號傳感器3和第二信號傳感器4。這兩個信號傳感器3、4與封閉面1a間的距離，為波導(dǎo)管內(nèi)部波長λg的1/4左右，而且兩個信號傳感器3、4均與圖中未示出的頻率轉(zhuǎn)換回路相連接。
電介質(zhì)型饋電器5可以采用介電損耗比較低的介電材料制造，在本實施例中考慮價格的因素，采用的是價格低廉的聚乙烯材料(介電常數(shù)ε=2.25)。這種電介質(zhì)型饋電器5具有在一個端面處設(shè)置有凹入部6的保持部5a、以及由保持部5a的另一端起呈喇叭狀連續(xù)延伸的發(fā)射部5b，而且在該發(fā)射部5b的端面處還形成有若干個環(huán)狀溝槽7。保持部5a的外側(cè)直徑設(shè)定的與波導(dǎo)管1的內(nèi)側(cè)直徑大體相等，所以可以通過將保持部5a壓入至波導(dǎo)管1上的開口端內(nèi)側(cè)面處的方式，將電介質(zhì)型饋電器5固定在波導(dǎo)管1上。凹入部6呈連續(xù)的臺階狀孔，即在大直徑的筒狀孔6a的底面處還形成有小直徑的筒狀孔6b，而且這兩個筒狀孔6a、6b的深度，設(shè)定為在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播的電波信號波長λε的大約1/4。
電介質(zhì)型饋電器5上的發(fā)射部5b由波導(dǎo)管1的開口端部處朝向外部突出，而且該發(fā)射部5b相對于保持部5a的周面，按照預(yù)定角度θ呈喇叭狀擴大。各個環(huán)狀溝槽7呈同心圓狀形成在發(fā)射部5b的端面處，而且各個環(huán)狀溝槽7的深度，設(shè)定為在空氣中傳播的電波信號波長λ0的大約1/4。發(fā)射部5b是一種對由反射鏡反射出的電波信號實施接收的部件，為了能夠具有良好的電波信號接收效率，發(fā)射部5b的特征發(fā)射模式必須具有預(yù)定的指向角度。這種特征發(fā)射模式是由發(fā)射部5b的端面直徑D和發(fā)射部5b的長度L確定的，所以對于需要使特征發(fā)射模式的指向角度保持一定的場合，如上所述的角度θ是與直徑D和長度L密切相關(guān)的，角度θ越大則發(fā)射部5b的端面直徑D就越大，而發(fā)射部5b的長度L就越短。在另一方面，當(dāng)角度θ超越了臨界角度時，由發(fā)射部5b的端面進入的電波信號將會透射過發(fā)射部5b的周面，所以從這一方面考慮，可以將角度θ的范圍設(shè)定在0<θ<sin-1(1/ϵ)……………………………(1)]]>在本實施例中，由于制造電介質(zhì)型饋電器5的材料采用的是聚乙烯，其介電常數(shù)ε為2.25，所以將ε=2.25帶入至上述公式(1)時，可以有0°＜θ＜43.5°。因此，通過在這一范圍內(nèi)增大角度θ的方式，便可以縮短發(fā)射部5b的長度L。
下面對具有這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的一次發(fā)射器的動作方式進行說明。
由衛(wèi)星發(fā)射來的電波信號由天線中的反射鏡匯集并輸入至一次發(fā)射器處，進而通過發(fā)射部5b而集束進入至電介質(zhì)型饋電器5。在這時。由于在發(fā)射部5b的端面處形成有若干個環(huán)狀溝槽7，且各個環(huán)狀溝槽7的深度設(shè)定為在空氣中傳播的電波信號波長λ0的大約1/4，所以在發(fā)射部5b的端面和環(huán)狀溝槽7的底面作用下，反射后的電波信號相位將發(fā)生反轉(zhuǎn)而被抵消。因此，導(dǎo)向至發(fā)射部5b處的電波信號中幾乎不含有反射成份，從而可以將電波信號高效率地集束至電介質(zhì)型饋電器5處。
進入至發(fā)射部5b的電波信號在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播，并且通過保持部5a的端面與波導(dǎo)管1間實施阻抗匹配。在這時，由于在保持部5a的端面處形成有由連續(xù)設(shè)置著的兩個筒狀孔6a、6b構(gòu)成的呈臺階狀的凹入部6，而且這兩個筒狀孔6a、6b的深度設(shè)定為在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播的電波信號波長λε的大約1/4，所以由發(fā)射部5b的端面和小直徑的筒狀孔6b的底面反射后的電波信號，與由大直徑的筒狀孔6a的底面反射后的電波信號的相位相反而將會被抵消。因此，在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播并導(dǎo)向至波導(dǎo)管1內(nèi)部處的電波信號中幾乎不含有反射成份，從而可以使波導(dǎo)管1與電介質(zhì)型饋電器5的阻抗實施良好匹配。而且，輸入至波導(dǎo)管1的直線偏振波是由水平偏振波和垂直偏振波構(gòu)成的，其中水平偏振波由第一信號傳感器3實施信號接收，而垂直偏振波由第二信號傳感器4實施信號接收，接收到的信號由圖中未示出的頻率轉(zhuǎn)換回路實施頻率變換，并輸出1F頻率信號。
在如上所述的第一實施例中，形成在保持部5a的端面處的凹入部6具有作為阻抗變換部使用的功能，從而可以縮短電介質(zhì)型饋電器5的整體長度，進而可以由此實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。而且，即使需要確保保持部5a具有足夠的長度，也可以不增加電介質(zhì)型饋電器5的整體長度，所以可以使電介質(zhì)型饋電器5的狀態(tài)保持穩(wěn)定。而且，凹入部6是由兩個連續(xù)設(shè)置的筒狀孔6a、6b構(gòu)成的呈臺階狀的孔，且這兩個筒狀孔6a、6b的深度設(shè)定為在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播的電波信號波長λε的大約1/4，所以在各個筒狀孔6a、6b的底面與開口端部處反射的電波信號相位將發(fā)生反轉(zhuǎn)而相互抵消，從而可以使波導(dǎo)管1與電介質(zhì)型饋電器5實現(xiàn)良好的阻抗匹配。
圖5為表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的一次發(fā)射器的剖面圖，其中與如圖1所示的相同部件已經(jīng)用相同的參考標(biāo)號表示。
該第二實施例與如上所述的第一實施例之間的主要不同點在于，用凸起部8代替前者在保持部5a的端面處形成的凹入部，除此之外的結(jié)構(gòu)構(gòu)成基本上相同。這種凸起部8呈與凹入部6相反的形狀，即在大直徑的筒狀部8a的端面處還呈臺階狀突起形成有的小直徑的筒狀部8b，而且這兩個筒狀部8a、8b的高度，設(shè)定為在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播的電波信號波長λε的大約1/4。因此，在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部傳播并導(dǎo)向至保持部5a的端面處的電波信號中，由兩個筒狀部8a、8b的端面和底面?zhèn)忍幏瓷涞碾姴ㄐ盘栂辔粚l(fā)生反轉(zhuǎn)而被抵消，從而使在電介質(zhì)型饋電器5的內(nèi)部處傳播的電波信號幾乎不含有反射成份，因此可以使波導(dǎo)管1與電介質(zhì)型饋電器5實現(xiàn)良好的阻抗匹配。
具有這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式的一次發(fā)射器，形成在保持部5a的端面處的凸起部8也具有作為阻抗變換部使用的功能，雖然要比第一實施例的效果略微低一些，然而和現(xiàn)有技術(shù)相比仍可以縮短電介質(zhì)型饋電器5的整體長度，進而可以實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一次發(fā)射器并不僅限于如上所述的各實施例，還可以采用各種變形實例。如果舉例來說，還可以對形成在電介質(zhì)型饋電器上的保持部端面處的凹入部和凸起部的臺階數(shù)目實施適當(dāng)?shù)脑鰷p，或使形成為環(huán)狀的若干個凹入部呈同心圓狀配置，或是使這種若干個凹入部形成在具有對稱性的點處。而且，凹入部的形狀也可以為呈圓錐狀的或角錐狀的孔，凹入部和凸起部的剖面形狀除了圓形形狀之外，還可以為正三角形和正方形等的多邊形，而且波導(dǎo)管1和電介質(zhì)型饋電器5上的保持部5a的剖面形狀也可以用方形取代圓形形狀。
如果采用如上所述的本發(fā)明的各種實施例，便可以獲得如下所述的效果。
對于這種將電介質(zhì)型饋電器保持在波導(dǎo)管的開口端部處的一次發(fā)射器，如果在固定于波導(dǎo)管內(nèi)部處的保持部的端面處，形成有沿著波導(dǎo)管的軸向方向延伸的凹入部或其高度大約為電波信號的1/4波長的凸起部，則這種凹入部或凸起部具有作為阻抗變換部使用的功能，因此不僅可以確保保持部具有足夠的長度，使電介質(zhì)型饋電器的狀態(tài)保持穩(wěn)定，而且可以縮短電介質(zhì)型饋電器的整體長度，進而可以實現(xiàn)一次發(fā)射器的小型化。
權(quán)利要求
1．一種一次發(fā)射器，其特征在于具有在一個端部處形成有電波信號導(dǎo)入用的開口部的波導(dǎo)管、以及保持在該波導(dǎo)管的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器，而且所述電介質(zhì)型饋電器由從所述波導(dǎo)管的開口端部處突出的發(fā)射部，和固定在所述波導(dǎo)管的內(nèi)面處的保持部構(gòu)成，在該保持部的端面處還形成有沿著所述波導(dǎo)管的軸向方向延伸的凹入部。
2．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部呈朝向所述電介質(zhì)型饋電器內(nèi)部處的、前端部窄小的錐形形狀。
3．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部呈其深度大約為電波信號波長1/4的筒狀孔。
4．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部是一種由直徑尺寸不同的若干個筒狀孔連續(xù)構(gòu)成的臺階狀孔，而且所述各個筒狀孔的深度分別設(shè)定為電波信號波長的大約1/4。
5．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部為一個，且設(shè)置在所述波導(dǎo)管的軸心位置處。
6．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部為若干個，且設(shè)置在以所述波導(dǎo)管的軸心為中心的環(huán)狀位置處。
7．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凹入部為若干個，且設(shè)置在以所述波導(dǎo)管的軸心為中心的對稱位置處。
8．如權(quán)利要求1所述的一次發(fā)射器，其特征在于在所述發(fā)射部的端面處形成有其深度大約為電波信號波長1/4的若干個環(huán)狀溝槽。
9．一種一次發(fā)射器，其特征在于具有在一個端部處形成有電波信號導(dǎo)入用的開口部的波導(dǎo)管，以及保持在該波導(dǎo)管的開口端部處的電介質(zhì)型饋電器，而且所述電介質(zhì)型饋電器由從所述波導(dǎo)管的開口端部處突出的發(fā)射部，和壓入在所述波導(dǎo)管的內(nèi)面處的保持部構(gòu)成，在該保持部的端面處還形成有其高度大約為電波信號波長1/4的凸起部。
10．如權(quán)利要求9所述的一次發(fā)射器，其特征在于所述凸起部是一種由直徑尺寸不同的若干個筒狀部連續(xù)構(gòu)成的臺階狀凸起部，而且所述各個筒狀部的高度分別設(shè)定為電波信號波長的大約1/4。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在波導(dǎo)管的開口端部處保持有電介質(zhì)型饋電器的一次發(fā)射器,它可以縮短電介質(zhì)型饋電器的整體長度。其是在波導(dǎo)管1的開口端部處保持有電介質(zhì)型饋電器5的一次發(fā)射器,其中的電介質(zhì)型饋電器5由壓入在波導(dǎo)管1的內(nèi)面處的保持部5a、以及由波導(dǎo)管1的開口端部處突出至外部的發(fā)射部5b構(gòu)成,而且在保持部5a的端面處還形成有凹入部6。
文檔編號H01Q13/06GK1284760SQ0012155
公開日2001年2月21日 申請日期2000年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月13日
發(fā)明者竇元珠 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社