多信道馈送网络制造技术

一种多信道馈送网络，其包含一个主波导区段（方形或圆形），用于连接一个卫星天线以传送两个正交极化。该馈送网络进一步包含：一个低通区段，其在轴上与该主波导连接且具有与该主波导区段相同的剖面；及一个高通区段，其也垂直连接至该主波导。该低通区段包含一个带阻滤波器（ＢＲＦ），该带阻滤波器是由用于阻止较高频信号所切割的槽形成。该高通区段可以是一个长方形波导，用以滤除低频信号。可以配置该馈送网络以支持许多不同的极化。对于高频带，通过增加额外的以功率分配器连接的高通区段来提供正交线极化，对于低频带，则通过增加一个传统的ＯＭＴ来提供正交线极化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微波波导馈送网络，其包含一个端口，通常是由用于连接天线的圆波导或方波导组成；及附加端口，用于连接一个或多个发射器及/或接收器。本专利申请案更特别涉及在卫星通信中应用的这种微波馈送网络。
技术介绍
一种用于在一个天线与一个发射器与接收器之间传送微波信号的传统馈送网络为一种正交模式转换器(″OMT″)。如图1A及1B所示，该OMT为三端口装置，其包含一圆波导端口100，用于连接一个天线；及两个方形波导端口102及104，每个端口都是用于连接一个发射器及/或一个接收器。在卫星通信中，该OMT经常用于将端口102与104处的正交极化馈送至与连接到一个天线的端口100，或者将来自端口100的正交极化馈送至端口102与104。由端口102及104提供的这些两个正交极化可涵盖相同或不同的频率。随着对无线通信需求的增加，通信系统的传输及接收容量也必须随之增加。由一个天线提供的信号，必须供给两个以上的端口，这些端口中的每一个可能具有不同的极化条件或不同的频率范围。为了增加一个传统OMT的容量，诸如滤波器、切换器及耦合器等网络元件必须连接到OMT的方形波导连接端口，以将一个信号在该圆波导天线连接端口至附加波导端口之间进行分配。
技术实现思路
本专利技术提供一种信道容量相对OMT有提高的网络。依据本专利技术的网络，能够使一个系统容量升级，而无需额外的滤波器、切换器或耦合器来增加一个传统OMT上的可用的端口。依据本专利技术的多信道网络进一步提供各种极化，以在一个波导(其连接到一个天线)与附加连接端口之间传送一个信号。例如，该网络可支持线极化、右旋或左旋圆极化、双线极化、或双圆极化。依据本专利技术的多信道网络，其进一步具有能够以低成本压铸方法来制造的能力。依据本专利技术的多信道网络，其包含一个主波导区段(方形或圆形)，其用于传送两个正交极化；一个同轴低通区段，其具有与主波导区段相同的剖面；以及一个与主波导区段垂直相交的高通区段。该低通区段包含一个带阻滤波器(BRF)，该带阻滤波器为美国专利第5,739,734号所揭示滤波器的修改版。低频及高频波导通道区段之间的隔离度是由该滤波器(它包括该BRF及作为滤波器使用的高通波导区段)的衰减性能所产生的。该BRF对交叉极化信号的有限干扰，是来自于馈送网络的几何对称性。可配置该馈送网络以支持多个不同极化形式。该馈送网络能够为高频带及低频带提供两个正交线极化。为高频带提供正交线极化是通过增加额外的高通区段(其通过功率分配器来连接)，而对于低通带提供正交极化是通过增加一个传统的OMT。在该天线与主波导区段间增加一个极化器，使得该高通区段及低通区段均可支持左旋或右旋圆极化。通过增加一个90°混合耦合器(hybrid coupler)，该高通区段能够独自支持圆极化。通过在该低通区段之后增加一个极化器和OMT，该低通区段能够支持圆极化。通过使用两个90°混合耦合器及个两功率分配器，可形成一个网络，以支持双圆极化或双线极化。附图说明以下根据特定实施例并参照如下图示来说明本专利技术。图1A及1B为一个传统的三连接端口OMT的透视图；图2为一个依据本专利技术的多信道馈送网络的框图；图3A为图2的馈送网络的一个实施例的透视图；图3B为图3A的馈送网络的切割透视图；图3C为图3A的馈送网络的低通区段的剖面图；图4为一个传统OMT的框图，该传统OMT与图2的多信道馈送网络连接；图5所示的框图显示在图4的配置中增加额外高通连接端口的情形；图6为图5中组件(其由OMT分离)的一个透视图；图7为两个振幅相同的功率分配器，它们用于与图5的额外高通连接端口连接，以能够提供两个高通输出；图8为图5及图7的组合结构，该结构中增加有一个额外的极化器，以支持右旋及左旋圆极化； 图9显示图5所示电路中的低通区段及该传统OMT间插入一个极化器700的情形，借此使该低频带独自支持圆极化；图10显示附加组件，这些组件可连接到图9的高频区段，以使高频独自支持圆极化；图11显示附加组件的框图，这些组件可连接到图5或图9的高通区段，以使高通区段独自支持双圆极化；图12显示附加组件的一个框图，这些组件可连接到图5或图9的高通区段，以使高频区独自支持双线极化；图13显示图11的组件形成的一个配置，该配置能使这些组件压铸在同一的平面；图14显示图12的组件形成的一个配置，该配置能使这些组件压铸在同一的平面。具体实施例方式图2显示依据本专利技术的一个多信道馈送网络的框图。该多信道馈送网络包含一个公共波导区段200、一个高通区段202和一个同轴低通区段204。图3A显示图2所述馈送网络的一个实施例的透视图。图3B显示图3A所述馈送网络切成一半的透视图。为了方便说明，图3A及3B中与图2中组件相同的组件，将赋予相同的组件符号，并且在后续图示中的组件也采用相同的方式来标示。图2中的公共波导区段200可以是具有圆形、方形或任何形状的剖面的波导，该波导可支持两种极化或正交传导模式。图3A及3B所示的公共区段200为一个圆波导。高通区段202用作一个低频信号滤波器，并用作一个与公共波导区段200相垂直的信道路径。通过控制高通滤波器区202的长度，可得到对低通区段204的隔离度。垂直高通通道202不会对该公共波导区段200的交叉极化造成任何严重的干扰。低通区段204(其与公共区段200同轴)包含一个带阻滤波器(BRF)，该带阻滤波器能使低频信号通过并阻绝高频信号。低通区段204的剖面如图3C所示，具有切割形成该带阻滤波器的槽，并且除了槽210之外，其与公共波导区段200相类似。该带阻滤波器的槽可具有锥度，以便该网络能够以压铸成形且易于从一个模具来拔模。该带阻滤波器由分别沿着一x轴及一y轴的两个渐消式滤波器开口所形成，该开口呈几何对称，均供双正交极化用。该带阻滤波器开口的对称性能够维持整个馈送网络的交叉极化，仅受有限的干扰。低通区段204与高通区段202之间的距离相当重要，因为该距离会使该带阻滤波器开口对高通通道202而言成为短路(short)或开路(open)。当高通区段202制造成一个方形波导(如图3A及3B所示)，该高频通道可承载一种极化。图3A及3B所示的低通区段204为圆形，容许该低通通道载有两个正交极化。图3A及3B中所示的该基本馈送网络的功能，可依如下内容进行扩充。如欲隔离低通区段204的交叉极化组件，如图4所示一般，一个传统OMT 400可使其圆形波导连接端口连接到低通区段204的圆形连接端口214。当该正交信号分配于该OMT的方形连接端口1和2时，该OMT可对该正交信号提供良好的隔离度。如图4所示连接该OMT的另一优点在于，该方形连接端口1和2会与主要在发射器和接收器上可见的标准接口更兼容。如需要额外的高通连接端口，可在图4中的配置内增加额外的高通区段202a至202d，如图5所示，提供连接端口5、6、7和8。图6(类似于图3A)显示图5的一个馈送网络的一个透视图，该馈送网络包含一个公共区段200、一个低通区段204和四个正交高通区段202a、202b、202c及202d(相对于图3的单一高通区段202)，且不包含图5的OMT 400。通过包含四个高通区段202a至202d，可将两振幅相同的功率分配器/合成器500及502(如图7所示)接至图5的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多信道馈送网络，其包含：　　　　一个公共波导区段；　　　　一个低通波导区段，其实质上以一垂直角度连接至该公共波导区段，该低通波导区段包含：　　　　波导，其具有一个剖面，该剖面实质上与该公共波导区段的剖面匹配；　　　　一个带阻滤波器，其由多个槽所形成，这些多个槽形成于该低通波导区段的波导内；及　　　　一个高通波导区段，其实质上以一垂直角度连接至该公共波导区段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈明辉，谢荣展，郑伟哲，
申请(专利权)人：胜利微波股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]