CN105247731A - 用于保护天线组件免受污染物之害的方法和设备 - Google Patents

用于保护天线组件免受污染物之害的方法和设备 Download PDF

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Abstract

正交模换能器或者另一天线组件的密封部分通过在该换能器的一半或一个部分中形成第一和第二接纳器或通道并且将第一和第二类型的可压缩密封组件插入到这些接纳器中来加以完成。一经附接该换能器的附加部分，这些可压缩密封组件就可以被压缩，但是该压缩被限制于一个压缩范围内的一个量以维持密封。

Description

用于保护天线组件免受污染物之害的方法和设备
背景技术
现今的无线网络使用精密的射频(RF)和微波频率天线来发射和接收语音、视频和数据通信。也可以使用这样的天线作为有线网络的基础设施的一部分。许多(如果不是大多数的话)天线被放置在室外的天线塔或者高耸结构(例如，建筑物)的顶部。如此，天线经受各种气象条件，包括下雨、刮风、下雪以及湿气。一般而言，天线可以由连接在一起的多个组件构成。为了天线恰当地工作，防止水、湿气、其他类型的水分和细微颗粒，例如灰尘(统称为“污染物”)渗漏、渗透、或者以其他方式渗入到天线中是重要的。通常，不想要的污染物可能在两个或更多天线组件的接合处进入到天线中。为了防止这种情况发生，可以在组件的(即，之间的)接合处使用密封剂(sealant)或者定制的预先形成的垫圈(gasket)。在典型的天线中，可以使用多个垫圈。尽管是有效的，但是传统的垫圈要求专门的模具，专门的模具制造和使用起来是昂贵的。另外，在新天线的设计和开发期间，针对每个垫圈设计定制模具的需求增加了测试和完成特定天线设计所要求的时间。类似地，如果特定天线设计需要被修改，垫圈和它们相关联的定制模具也必须被修改，这进一步增加了设计和开发天线的时间和费用。
因此，令人合意的是，提供被密封而免于污染物渗入的天线以及用于防止这种渗入发生的相关方法。
发明内容
公开了天线以及用于保护天线和天线组件免受污染物之害的方法的示例性实施例。
在本发明的一个实施例中，一种天线组件(诸如正交模换能器或者这种换能器的一段)可以包括：第一部分，该第一部分包括一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳第一类型的可压缩密封组件；以及一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件以及在第一和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点。该天线组件可以进一步包括：第一类型的可压缩密封组件(例如，绳状O形环)中的一个或多个可压缩密封组件以及第二类型的可压缩密封组件(例如，O形环)中的一个或多个可压缩密封组件。在一个实施例中，这两种类型的密封组件是不同的；在另一个实施例中，这两个组件是相同的。在又一第三实施例中，第一和第二类型的可压缩密封组件可以包括单一的可压缩密封组件。
除了第一部分之外，该天线组件可以进一步包括：第二部分，被配置为在与该一个或多个第一接纳器相同的平面中连接到第一部分；以及一个或多个第三部分(例如，侧部波导部分)，被配置为在与该一个或多个第二接纳器相同的平面中连接到第一部分和第二部分。
为了确保污染物等不渗入天线组件，在一个实施例中，第一接纳器中的每个第一接纳器和相关联的第一类型的密封组件进一步被配置为，以一个压缩范围内的一个量对第二类型的密封组件进行压缩，以在第一和第二类型的可压缩密封组件上的接触点处维持密封。该压缩范围可以包括未压缩的第二类型的可压缩密封组件的横截面直径的20％到35％的范围。
在本发明的替换实施例中，一种天线组件可以包括第一、第二和第三部分。特别地，一个替换组件可以包括：第一部分，该第一部分它自己包括一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳第一类型的可压缩密封组件；以及一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件以及在第一和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点；以及第二部分，被配置为在与该一个或多个第一接纳器相同的平面中连接到第一部分。第二替换组件可以包括上面所阐述的第一和第二部分，以及此外还有，一个或多个第三部分，被配置为在与第二接纳器中的一个或多个第二接纳器相同的平面中连接到第一部分和第二部分。
本发明还包括用于在天线组件之间提供密封的新颖方法。一种方法包括：在天线组件的第一部分中形成一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳第一类型的可压缩密封组件；以及在第一部分中形成一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件以及在第一和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点。上面所阐述的方法可以包括一个或多个附加步骤，诸如：将第一类型的可压缩密封组件中的一个或多个可压缩密封组件以及第二类型的可压缩密封组件中的一个或多个可压缩密封组件插入到第一和第二接纳器中；以及在与该一个或多个第一接纳器相同的平面中将天线组件的第二部分连接到第一部分。
在附加的实施例中，该方法可以又进一步包括：在与第二接纳器中的一个或多个第二接纳器相同的平面中将一个或多个第三部分连接到第一部分和第二部分。
为了确保污染物等不渗入天线组件，在另一实施例中，该方法可以包括：以一个压缩范围内的一个量对第二类型的密封组件进行压缩，以在第一和第二类型的可压缩密封组件上的接触点处维持密封，其中该范围可以包括未压缩的第二类型的可压缩密封组件的横截面直径的20％到35％。
从以下的详细描述和附图来看，本发明的附加特征和实施例将是明显的。
附图说明
图1描绘了根据本发明的一个实施例的天线。
图2描绘了根据本发明的实施例的可以在图1中描绘的天线中使用的组件的爆炸图。
图3A描绘了根据本发明的实施例的在图2中描绘的组件的视图。
图3B描绘了根据本发明的实施例的在图2中描绘的组件的另一视图。
图4描绘了根据本发明的另外的实施例的可以在图1至3B中描绘的组件中使用的可压缩密封组件。
图5描绘了根据本发明的一个或多个实施例的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在本文中详细地描述了并且通过示例的方式在附图中示出了天线、天线组件和有关方法的示例性实施例(即，示例)。贯穿以下的描述和附图，相似的参考数字/字符将指代相似的元件。
应当理解，尽管为了描述示例性实施例的目的在本文中讨论了特定的结构性和功能性细节，但是不存在将本发明的范围限制于这些实施例的意图。实际上而言，发明人对发明方法和设备的每个和每种变型都进行描述几乎是不可能的。因此，应当理解，本文所讨论的示例性实施例用于说明性目的，并且不偏离本发明的范围，可以实施变化的、修改的、等价的和替换的实施例。
应当注意，一些示例性实施例被描述为在流程图中描绘的过程或方法。尽管流程图可能将这些过程/方法描述为有次序的，但是这些过程/方法中的许多过程/方法可以并行地、并发地、或者同时地被执行。另外，一个过程或方法内的每个步骤的顺序可以被重新布置。这些过程/方法在完成时可以终止，也可以包括特定流程图中没有包括的附加步骤，和/或可以对应于由天线、天线组件和/或天线系统完成的功能、进程、子例程、子程序等。
应当进一步理解，尽管在本文中可能使用了术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语被用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，不偏离所公开的实施例的范围，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的或者所列出的项目中的一个或多个项目的任何组合和所有组合。应当理解，当一个元件被称为“连接”或“附接”到另一元件时，它可以直接地连接或附接到该另一元件，或者可以存在中间元件，除非另有指定。被用来描述元件或组件之间的连接或空间关系的另外的词语(例如，“之间”)应当以相似方式加以解释。如本文所使用的，单数形式“一种”、“一个”和“该”不意图为包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。
现在转向附图，图1描绘了根据一个实施例的用于通信系统的示例性天线1。提名出几个示例，天线1可以是，例如，操作在6至80千兆赫的范围上的甚小孔径终端(VSAT)天线或者陆上微波无线电天线。如图1中所示出的，天线1包括天线组件10和发射器100。在本发明的一个实施例中，组件10可以包括，例如，正交模换能器(orthomodetransducer)、或者正交模换能器的一段。如在本领域中已知的，正交模换能器通常被用来组合或者分离两个微波信号路径。路径中的一个路径可以形成上行链路并且另一个路径形成下行链路。两个路径可以使用相同的换能器10。组件10的三个表面分别被标记为A、B和C。
图2描绘了图1中所示出的天线组件10的“爆炸”视图。如所示出的，组件10可以包括两个部分2a、2b。为了容易理解，标明为2a的部分将被称为“第一”或者底部部分，而标明为2b的部分将被称为“第二”或者上部部分，所理解的是，这些部分的编号和取向可以颠倒。
在本发明的一个实施例中，第一部分2a可以包括一个或多个第一接纳器(receptacle)或者通道35a、35b、35c(有时称为“填料函(gland)”)，每个第一接纳器被配置为接纳相关联的第一类型的可压缩密封组件3a、3b、3c。例如，密封组件3a、3b、3c可以包括绳状(corded)O形环。另外，第一部分2a可以进一步包括一个或多个第二接纳器或者通道45a、45b、45c，每个第二接纳器大体上垂直于第一接纳器35a、35b、35c中的一个或多个，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件4a、4b、4c。在本发明的一个实施例中，例如，第二类型的密封组件可以包括O形环。如图2中示出的实施例中所示出的，组件10可以包括多个第一类型的可压缩密封组件以及多个第二类型的可压缩密封组件，所理解的是，组件10包括每种类型的可压缩密封组件中的至少一个或多个。
更进一步地，第一部分2a内的第一和第二接纳器的配置可操作为在第一和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点“P”。更详细地，如图2中所示出的，第一类型的可压缩密封组件与第二类型的可压缩密封组件进行接触的位置被标记为“P”。接触发生在，例如，两种类型的密封组件被接纳到它们相应的相关联的接纳器中并且第一部分和第二部分被连接或者以其他方式连结在一起之后(参见附图3A和3B)。在本发明的一个实施例中，第二部分2b可以被配置为在与该一个或多个第一接纳器相同的平面中连接到第一部分2a。这种配置在第一类型的可压缩密封组件上生成了一个力，促使它在点P处稍微有些膨胀(bulge)。当第三部分(例如，盖部)(未示出在图2中)在表面A、B和C处(参见图1)被放置在第二类型的可压缩密封组件4a、4b、4c的顶部上时，第二类型的可压缩密封组件与第一类型的可压缩密封组件的膨胀段在点P处相接触，促使第二类型的可压缩密封组件在点P处形变(或者反之亦然，即第二类型的密封组件促使第一类型形变)。更一般地，接触点P发生在一个或多个第三部分(例如，侧部波导部分)被配置为在表面A、B和C处在与该一个或多个第二接纳器45a、45b、45c相同的平面中连接到第一部分2a和第二部分2b时。
在进一步向前之前，应当注意，尽管第二接纳器45a、45b、45c被示出为半圆形的接纳器，但是这只是一种示例性形状。不偏离本发明的范围，可以配置其他的形状。更进一步地，在上面和下面的讨论对被配置为接纳一种类型的可压缩密封组件的接纳器进行讨论的范围内，发明人指出这个词组包括接纳器还没有接纳密封组件但是被配置为这样做(例如，当两个部分2a、2b分离时，或者当第三部分没有连接时)的状态、以及密封组件完全被接纳器接纳的状态。
继续，在本发明的一个实施例中，第一接纳器中的每个第一接纳器以及相关联的第一类型的密封组件的配置可以按一个压缩范围内的一个量对第二类型的密封组件进行压缩，以在第一和第二类型的可压缩密封组件上的接触点P处维持密封。以另一种方式来说，在本发明的一个实施例中，第一类型的可压缩密封组件的膨胀段可以促使第二类型的可压缩密封组件在点P处以在点P处维持密封的压缩范围内的一个量进行形变(或者反之亦然)。例如，这个压缩范围可以包括未压缩的第二类型的可压缩密封组件的横截面直径的20％到35％的范围。
尽管图2中所描绘的第一和第二类型的可压缩密封组件是不同的类型(即，绳状O形环相对O形环)和形状，但是并不需要是这种情况。在替换的实施例中，这两种类型的密封组件可以是相同的类型、相同的形状、或者相同的类型和形状。
图3A和3B描绘了天线组件10的视图。如所示出的，组件10包括一体的(unified)组件(即，第一组件和第二组件2a、2b两者被附接或者以其他方式连接在一起)。图3A中的视图主要示出了表面B和C的视图，而图3B主要示出了表面A的视图。
现在参考图4，描绘了一种替换类型的可压缩密封组件340。如所示出的，组件340包括单一的(unitary)可压缩密封组件。替代使用如图2中所示出的分离的第一和第二可压缩密封组件，在这个实施例中，第一和第二可压缩密封组件两者的功能被组合为单个的单一的可压缩密封组件。
上面的讨论关注于根据本发明的原理做出的示例性设备。另外，提供这种设备的各种方法也在本发明的范围之内。例如，图5描绘了根据本发明的用于在天线组件之间提供密封的一个或多个示例性方法中的步骤。一个这样的方法可以包括：在天线组件的第一部分中形成一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳第一类型的可压缩密封组件(步骤501)；以及在该第一部分中形成一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件(例如，O形环)以及在第一和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点(步骤502)。另外，这样的方法可以进一步包括：将第一类型的可压缩密封组件中的一个或多个可压缩密封组件以及第二类型的可压缩密封组件中的一个或多个可压缩密封组件插入到第一和第二接纳器中(步骤503)，在与该一个或多个第一接纳器相同的平面中将天线组件的第二部分连接到第一部分(步骤504)，以及在与该一个或多个第二接纳器相同的平面中将一个或多个第三部分(例如，侧部波导部分)连接到第一部分和第二部分(步骤505)。更进一步地，该方法可以替换地包括：以一个压缩范围(例如，未压缩的第二类型的可压缩密封组件的横截面直径的20％到35％)内的一个量对第二类型的密封组件(O形环)进行压缩，以在第一和第二类型的可压缩密封组件上的接触点处维持密封(步骤506)。
虽然在本文中已经示出并且描述了示例性实施例，但是应当理解，不偏离随后的权利要求的精神和范围，可以做出所公开的实施例的变型。

Claims (10)

1.一种天线组件，包括：
第一部分，包括，
一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳一个或多个第一类型的可压缩密封组件，以及
一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于所述第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳一个或多个第二类型的可压缩密封组件以及在第一类型的可压缩密封组件和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点。
2.根据权利要求1所述的天线组件，进一步包括：第二部分，被配置为在与所述一个或多个第一接纳器相同的平面中连接到所述第一部分。
3.根据权利要求1所述的天线组件，进一步包括：一个或多个第三部分，被配置为在与所述一个或多个第二接纳器相同的平面中连接到所述第一部分和第二部分。
4.根据权利要求1所述的天线组件，其中所述第一接纳器中的每个第一接纳器和相关联的第一类型的密封组件进一步被配置为以一个压缩范围内的一个量对第二类型的密封组件进行压缩，以在所述第一类型的可压缩密封组件和所述第二类型的可压缩密封组件上的接触点处维持密封。
5.根据权利要求4所述的天线组件，其中所述压缩范围包括未压缩的所述第二类型的可压缩密封组件的横截面直径的20％到35％的范围。
6.根据权利要求1所述的天线组件，其中所述第一类型的密封组件包括绳状O形环，并且所述第二类型的密封组件包括O形环。
7.根据权利要求1所述的天线组件，其中所述第一类型的可压缩密封组件和所述第二类型的可压缩密封组件包括相同类型的组件。
8.根据权利要求7所述的天线组件，其中所述第一类型的可压缩密封组件和所述第二类型的可压缩密封组件进一步包括单一的可压缩密封组件。
9.根据权利要求1所述的天线组件，其中所述天线组件包括：
正交模换能器的一段，或者
正交模换能器。
10.一种用于在天线组件之间提供密封的方法，包括：
在天线组件的第一部分中形成一个或多个第一接纳器，每个第一接纳器被配置为接纳第一类型的可压缩密封组件；以及
在所述第一部分中形成一个或多个第二接纳器，每个第二接纳器大体上垂直于所述第一接纳器中的一个或多个第一接纳器，并且每个第二接纳器被配置为接纳第二类型的可压缩密封组件以及在第一类型的可压缩密封组件和第二类型的可压缩密封组件上创建至少一个接触点。
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