极化器制造技术

一种极化器，其是由波导管、一对脊及介质片所组成。其中，波导管具有一内壁。脊由内壁凸起，且此对脊的位置对称于波导管的轴线。而介质片则安装于波导管内，并由此对脊所固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种极化器，且特别是有关于一种将讯号圆极化的极化器。
技术介绍
自从人造卫星于1957首次进入太空后，人造卫星即在国际通讯上扮演着不可或缺的角色。特别是近年来逐渐普遍的卫星传讯，更为人们带来无比的便利。然而，由于卫星不论发射或制造的价格均十分高昂，因此为了使卫星有限频宽能够充分地被利用，卫星通讯业者就发展出旋波极化与线波极化等传送方式。换言之，就是利用垂直分量电场与水平分量电场之间的相位差来使卫星有限频宽倍增。波导极化器是一种将信号由线性极化波转换成圆极化波的装置。一般来说，波导极化器是将输入信号在垂直分量电场或水平分量电场的相位延迟，使得输出信号在水平分量电场及垂直分量电场间的相位差趋近于90°，亦即使输出信号成为圆极波。然而，为了使输出信号成为平滑的圆极波，波导极化器的长度往往非常长，而如此长的波导极化器是不利于安装应用的。此外，由于现有波导极化器的相位延迟效果将随着输入信号的波长而变化，此将使得波导极化器受限在特定的工作频带，而无法提供多频带及宽频带的服务。因此，如何提供一种极化器，其可提供多频带及宽频带的服务，并同时具有小尺寸的特性，是卫星通讯相关产业的制造者、贩售者及使用者所殷殷企盼。
技术实现思路
因此本专利技术一方面就是在提供一种极化器，其利用脊及介质片而达到多频带与宽频带的效果，并可同时缩小极化器的尺寸。依照本专利技术一较佳实施例，一种极化器由波导管、一对脊及介质片所组成。其中，波导管具有一内壁。脊由内壁凸起，且此对脊的位置对称于波导管的轴线。而介质片则安装于波导管内，并由此对脊所固定。本专利技术的极化器通过在波导管内部安装脊及介质片，以有效地让输入信号在水平分量电场或垂直分量电场的相位延迟，使得输出信号在水平分量电场及垂直分量电场间的相位差成为90°。此外，由于脊及介质片同时造成输入信号在水平分量电场或垂直分量电场的相位延迟，故极化器的长度可较现有的波导极化器短。再者，由于脊的特性是随着输入信号的频率越低，相位延迟的效果越好，而介质片则刚好相反。因此，本专利技术极化器可结合脊及介质片的特性，使得两个频带内的输入信号均能顺利地圆极化。附图说明为让本专利技术之上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图说明如下图1A及图1B分别是依照本专利技术一较佳实施例的极化器的立体图及剖面图。图2是图1B的第一脊121的上视图。图3A及图3B是本专利技术一较佳实施例的极化器转换后的输出信号，其在平行电场及垂直分量电场间的相位差相对于频率的模拟曲线图。图4A是应用本专利技术一较佳实施例的极化器转换后的输出信号，其在平行电场及垂直分量电场间的相位差相对于频率的量测曲线图。图4B是应用本专利技术一较佳实施例的极化器转换后的输出信号，其圆极化轴比相对于频率量测曲线图。具体实施例方式本专利技术的极化器结合脊及介质片设计，藉以提供极化器另一个工作频带、增加极化器频宽并同时缩小极化器尺寸。以下将以图示及详细的描述，清楚说明本专利技术的精神。如本领域普通技术人员在了解本专利技术的较佳实施例后，当可由本专利技术所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本专利技术的精神与范围。参照图1A及图1B，其分别示出依照本专利技术一较佳实施例的极化器的立体图及剖面图。在图1A及图1B中，一种极化器由波导管110、一对脊120及介质片130所组成。其中，波导管110具有一内壁112，而此波导管110的管径由极化器较低的工作频带来决定。上述的一对脊120包括第一脊121及第二脊123，此第一脊121及第二脊123由内壁112凸起，且此第一脊121及第二脊123的位置对称于波导管110的轴线A-A’。而介质片130则安装于波导管110内，并由此对脊120所固定。通过在波导管110内部安装脊120及介质片130，可有效地使输入信号在水平分量电场或垂直分量电场的相位延迟，使得输出信号在水平分量电场及垂直分量电场间的相位差成为90°。参照图2，其示出图1B的第一脊121的上视图。在此实施例中，第一脊121可具有一插槽122，用以嵌合介质片(图1B所示出的介质片130)，使其不致滑脱。当然，图1B所示出的第二脊也可具有一插槽来嵌合介质片。参照图1B，在图1B中的脊120平行于波导管110的轴线A-A’延伸。而介质片130也平行于波导管110的轴线A-A’延伸。由于输入信号在波导管110中平行于波导管110的轴线A-A’前进，故脊120及介质片130可平行于波导管110的轴线A-A’延伸，以让相位延迟的效果更佳。继续参照图1B。上述的介质片130具有一对V形缺口132分别位于介质片130沿着波导管110的轴线A-A’的两端。如此可让输入信号由空气进入介质片的转换较为和缓，进而降低反射损失(Return Loss)。一般而言，V形缺口132的开口角度α越接近180°，则输入信号在波导管中的介质转换就越剧烈，反射损失也就随之增高。反之，当开口角度α越小时，反射损失也就随之降低。在本实施例中，V形缺口132的开口角度α可为73°。此外，脊120的长度RL及高度RH可配合调整所需的反射损失、相位差(PhaseDifference)及振幅差距(Amplitude Difference)。一般而言，脊120的高度RH越大，则反射损失越不稳定、输出信号的相位差越大并让振幅差距内的可用频宽较窄。而脊120的长度RL及高度RH为互补的参数，当要达到输出信号的相位差等于90°，脊120的高度RH越小，则脊120的长度RL得越长。在本实施例中，脊120的高度RH约1mm，而脊120的长度RL约23mm。同样地，介质片130的厚度及长度DL可配合调整所需的反射损失、相位差及振幅差距。一般而言，介质片130的厚度越大，则反射损失越不稳定、输出信号的相位差越大并让振幅差距内的可用频宽较窄。而介质片130的厚度及长度DL为互补参数，当要达到输出信号的相位差等于90°，介质片130的厚度越小，则介质片130的长度DL得越长。值得注意得是，上述脊120的长度RL一般都大于介质片130的长度DL。在本实施例中，介质片130的厚度约0.5mm，而介质片130的长度DL约19mm。以下将举本专利技术的实例来说明上述极化器的确能达到多频带与宽频带的效果。一般而言，脊的特性是输入信号的频率越低，相位延迟的效果越好，而介质片则刚好相反。因此，本专利技术的极化器结合脊及介质片特性，使得两个频带的输入信号均能顺利转换成圆极化波。参照图3A及图3B，其中图3A示出依照本专利技术一较佳实施例的极化器在工作频带为19.5-20GHz时，输出信号在平行电场及垂直分量电场间的相位差相对于频率的模拟曲线图。而图3B则示出依照本专利技术一较佳实施例的极化器在工作频带为29.5-30GHz时，输出信号在平行电场及垂直分量电场间的相位差相对于频率的模拟曲线图。由图3A及图3B可知，当输入信号为20GHz时，经本实施例的极化器转换的输出信号在平行电场及垂直分量电场间的相位差略小于90°。而当输入信号为30GHz时，经本实施例的极化器转换的输出信号在平行电场及垂直分量电场间的相位差略大于90°。具体而言，当输入信号为20GHz或30GHz时，经本实施例的极化器转换的输出信号在平行电场及垂直分量电场间的相位差均在90±5°的范围内。参照图4A及图4B，其中图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极化器，其特征在于，包含：一波导管；一对脊，包括一第一脊以及一第二脊，分别由所述波导管的内壁凸出，且所述第一脊以及所述第二脊的位置对称于所述波导管的轴线；以及一介质片，安装于所述波导管内，且由所述对脊固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟宗颖，黄俊哲，黄章修，
申请(专利权)人：启碁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]