CN109818147B - 号角天线及其天线盖 - Google Patents

Abstract

一种号角天线及其天线盖。该号角天线包括一波导管以及一天线盖；该波导管具有多个波导通道；该天线盖覆盖于该波导管的一端，其中，该天线盖具有多个凸出结构以及一底面，该等凸出结构形成于该底面之上，该等凸出结构以一对一的方式对应该等波导通道，其中，每一该凸出结构具有一顶面以及一侧面，该侧面位于该顶面与该底面之间，该顶面呈平坦状。本发明利用多个凸出结构以增强天线盖的结构强度，使其可容忍温度变化对降频器所引起的内外气压差外力，防止天线盖变形，确保卫星发射接收系统的射频功能，且可采用较薄的天线盖厚度，避免厚天线盖对射频特性的不良影响。且每一个凸出结构可针对对应的馈入号角天线进行优化设计，得到较佳的天线性能。

Description

号角天线及其天线盖

技术领域

本发明涉及一种天线盖，特别涉及一种号角天线的天线盖。

背景技术

公知的馈入号角天线的端口覆盖有天线盖，以防止水气进入导波管，避免卫星降频器损坏而失去功能。

公知的天线盖一般为平面式薄片，通常以低介电系数材料如PP材质制造。但当环境温度变化时，降频器内外会形成气压差，因而施力于天线盖薄片。平面式天线盖薄片容易因为受此外力压迫而变形，影响馈入号角天线的特性如交叉极化度，进而减损卫星天线系统的发射与接收功能。

公知技术亦存在单凸型天线盖，其以凸型结构提高结构强度，避免变形，但单凸型曲度无法兼顾每一个馈入号角天线，尤其是位于两侧馈入号角天线的特性易受减损。

因此，需要提供一种号角天线及其天线盖来解决上述问题。

发明内容

本发明为了解决公知技术的问题而提供一种号角天线，该号角天线包括一波导管以及一天线盖；该波导管具有多个波导通道；该天线盖覆盖于该波导管的一端，其中，该天线盖具有多个凸出结构以及一底面，该等凸出结构形成于该底面之上，该等凸出结构以一对一的方式对应该等波导通道，其中，每一该凸出结构具有一顶面以及一侧面，该侧面位于该顶面与该底面之间，该顶面呈平坦状。

在一实施例中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为直线。

在一实施例中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为等半径的圆弧。

在一实施例中，该等凸出结构包括一第一凸出结构、一第二凸出结构以及一第三凸出结构，该等波导通道包括一第一波导通道、一第二波导通道以及一第三波导通道，该第一凸出结构对应该第一波导通道，该第二凸出结构对应该第二波导通道，该第三凸出结构对应该第三波导通道，该第一凸出结构位于该第二凸出结构与该第三凸出结构之间，该第一波导通道传输一低频信号，该第二波导通道以及该第三波导通道传输一高频信号。

在一实施例中，该第一凸出结构的该顶面在一投影面上投影出一第一圆形区域，该投影面平行于该底面，该第一凸出结构在该投影面上投影出一椭圆形区域，该第一圆形区域的直径与该椭圆形区域的长轴间的比例为0.05～0.4。

在一实施例中，该第二凸出结构的该顶面在该投影面上投影出一第二圆形区域，该第二凸出结构在该投影面上投影出一第三圆形区域，该第二圆形区域的直径与该第三圆形区域的直径间的比例为0.1～0.6。

在一实施例中，该第一凸出结构的高度不同于该第二凸出结构及该第三凸出结构的高度。

在一实施例中，该第一波导通道具有一管状段部以及一锥状段部，该管状段部的一端连接该锥状段部的一窄端，该窄端与该第一凸出结构的该顶面之间存在一间距，该间距等于该低频信号的一波长的四分之一。

在一实施例中，每一该凸出结构包括一进料特征，该进料特征形成于该侧面之上。

在一实施例中，该波导通道在一投影面上投影出一通道区域，该投影面平行于该底面，该进料特征在该投影面上位于该通道区域之外。

在一实施例中，该进料特征为一凹穴。

在一实施例中，本发明还提供一种天线盖，覆盖于一波导管的一端，该天线盖包括多个凸出结构以及一底面；该等凸出结构形成于该底面之上，其中，每一该凸出结构具有一顶面以及一侧面，该侧面位于该顶面与该底面之间，该顶面呈平坦状。

应用本发明实施例的号角天线及其天线盖，利用多个凸出结构以增强天线盖的结构强度，使其可容忍温度变化对降频器所引起的内外气压差外力，防止天线盖变形，确保卫星发射接收系统的射频功能，且可采用较薄的天线盖厚度，避免厚天线盖对射频特性的不良影响。且每一个凸出结构可针对对应的馈入号角天线进行优化设计，得到较佳的天线性能。在一实施例中，使用本发明实施例的天线盖的降频器其交叉极化度达到全频段23dB以上。

附图说明

图1显示本发明第一实施例的号角天线的剖面示意图。

图2A显示本发明第一实施例的天线盖的立体图。

图2B显示图2A实施例的天线盖的2B-2B方向截面图。

图2C显示图2A实施例的天线盖的俯视图。

图3A显示本发明第二实施例的天线盖。

图3B显示本发明第三实施例的天线盖。

图3C显示本发明第四实施例的天线盖。

图4A显示本发明第五实施例的天线盖。

图4B显示图4A实施例的天线盖的4B-4B方向截面图。

主要组件符号说明：

A 号角天线

G 波导管

C1、C2、C3、C4、C5 天线盖

10 波导通道

11 第一波导通道

111 管状段部

112 锥状段部

113 通道区域

12 第二波导通道

13 第三波导通道

20 凸出结构

21 第一凸出结构

211 顶面

212 侧面

213 第一侧边

214 第二侧边

22 第二凸出结构

23 第三凸出结构

24 底面

28 进料特征

R1 间距

Ф1 第一圆形区域的直径

Ф2 椭圆形区域的长轴

Ф3 第二圆形区域的直径

Ф4 第三圆形区域的直径

具体实施方式

图1显示本发明第一实施例的号角天线A的剖面示意图。参照图1，本发明第一实施例的号角天线A包括一波导管G以及一天线盖C1。波导管G具有多个波导通道10。天线盖C1覆盖于该波导管G的一端，其中，该天线盖C1具有多个凸出结构20以及一底面24，该等凸出结构20形成于该底面24之上，该等凸出结构20以一对一的方式对应该等波导通道10。

图2A显示本发明第一实施例的天线盖C1的立体图。搭配参照图1、图2A，该等凸出结构20包括一第一凸出结构21、一第二凸出结构22以及一第三凸出结构23，该等波导通道10包括一第一波导通道11、一第二波导通道12以及一第三波导通道13，该第一凸出结构21对应该第一波导通道11，该第二凸出结构22对应该第二波导通道12，该第三凸出结构23对应该第三波导通道13，该第一凸出结构21位于该第二凸出结构22与该第三凸出结构23之间。在此实施例中，该第一波导通道11传输一低频信号，该第二波导通道12以及该第三波导通道13传输一高频信号。

参照图1、图2A，以第一凸出结构21为例，在本发明的实施例中，每一该凸出结构20具有一顶面211以及一侧面212，该侧面212位于该顶面211与该底面24之间，该顶面211呈平坦状。

在本发明的实施例中，凸出结构的顶面呈平坦状。其可以有效控制凸出结构的顶面的厚度，避免凸出结构的顶面的厚度过厚而对射频特性造成不良影响。

图2B显示图2A实施例的天线盖C1的2B-2B方向截面图，在一实施例中，以第一凸出结构21为例，该侧面212在一截面上形成一第一侧边213以及一第二侧边214，该第一侧边213以及该第二侧边214均为直线。

图2C显示图2A实施例的天线盖C1的俯视图。参照图2C，在此实施例中，该第一凸出结构21的该顶面211在一投影面(投影面平行于底面24)上投影出一第一圆形区域，该第一凸出结构21在该投影面上投影出一椭圆形区域，该第一圆形区域的直径Ф1与该椭圆形区域的长轴Ф2间的比例为0.05～0.4。

参照图2C，在此实施例中，该第二凸出结构22的该顶面221在该投影面上投影出一第二圆形区域，该第二凸出结构22在该投影面上投影出一第三圆形区域，该第二圆形区域的直径Ф3与该第三圆形区域的直径Ф4间的比例为0.1～0.6。

参照图2B，在此实施例中，该第一凸出结构的高度略高于该第二凸出结构及该第三凸出结构的高度。然而，上述公开并未限制本发明，在另一实施例中，该第一凸出结构、该第二凸出结构及该第三凸出结构的高度亦可视需要调整。例如，该第一凸出结构的高度可相同于该第二凸出结构及该第三凸出结构的高度。

再参照图1，在一实施例中，以该第一波导通道以及该第一凸出结构为例，该第一波导通道11具有一管状段部111以及一锥状段部112，该管状段部111的一端连接该锥状段部112的一窄端，该窄端与该第一凸出结构21的该顶面211之间存在一间距R1，该间距R1等于该低频信号的一波长的四分之一。

参照图2A、图2C，在一实施例中，每一该凸出结构20包括一进料特征28，该进料特征28形成于该侧面之上。例如，以该第一凸出结构21为例，该进料特征28形成于该侧面212之上。该进料特征28对应模具的入料口，在一实施例中，该进料特征28为一圆形凹穴。然而，该进料特征28亦可能为其他形状。在此实施例中，进料特征28并未在凸出结构的顶部，因此不会造成凸出结构的顶部的厚度变化，因而维持射频特性。

参照图2C，在一实施例中，以该第一凸出结构21为例，该第一波导通道11在该投影面上投影出一通道区域113，该进料特征28在该投影面上位于该通道区域113之外。在此实施例中，该进料特征28在该投影面上位于该通道区域113之外可降低对信号传输的影响。然而，上述公开并未限制本发明，在不同的实施例中，该进料特征28仍可能位于该通道区域113的范围之内。

在上述实施例中，该第一凸出结构21的该顶面211在该投影面上投影出圆形区域，该第一凸出结构21在该投影面上投影出椭圆形区域；该第二凸出结构22的该顶面221在该投影面上投影出圆形区域，该第二凸出结构22在该投影面上投影出圆形区域。然而，上述公开并未限制本发明。参照图3A，其显示本发明第二实施例的天线盖C2，在此实施例中，该第二凸出结构22以及该第三凸出结构23在该投影面上投影出椭圆形区域。参照图3B，其显示本发明第三实施例的天线盖C3，在此实施例中，仅具有两个凸出结构。参照图3C，其显示本发明第四实施例的天线盖C4，在此实施例中，每一凸出结构的顶面均在该投影面上投影出椭圆形区域。由上述公开可知，本发明实施例的凸出结构以及顶面在该投影面上的投影形状可视需要变化。

参照图4A、图4B，其显示本发明第五实施例的天线盖C5，在此实施例中，该侧面212在一截面上形成一第一侧边213以及一第二侧边214，该第一侧边213以及该第二侧边214均为等半径的圆弧。在此实施例中，该第一凸出结构21的高度不同于该第二凸出结构22及该第三凸出结构23的高度。

应用本发明实施例的号角天线及其天线盖，利用多个凸出结构以增强天线盖的结构强度，使其可容忍温度变化对降频器所引起的内外气压差外力，防止天线盖变形，确保卫星发射接收系统的射频功能，且可采用较薄的天线盖厚度，避免厚天线盖对射频特性的不良影响。且每一个凸出结构可针对对应的馈入号角天线进行优化设计，得到较佳的天线性能。在一实施例中，使用本发明实施例的天线盖的降频器其交叉极化度达到全频段23dB以上。

虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (17)

1.一种号角天线，该号角天线包括：

一波导管，该波导管具有多个波导通道；以及

一天线盖，该天线盖覆盖于该波导管的一端，其中，该天线盖具有多个凸出结构以及一底面，该多个凸出结构形成于该底面之上，该多个凸出结构以一对一的方式对应该多个波导通道，其中，每一该凸出结构具有一顶面以及一侧面，该侧面位于该顶面与该底面之间，该顶面呈平坦状；

其中，该多个凸出结构包括一第一凸出结构，该第一凸出结构的该顶面在一投影面上投影出一第一圆形区域，该投影面平行于该底面，该第一凸出结构在该投影面上投影出一椭圆形区域，该第一圆形区域的直径与该椭圆形区域的长轴间的比例为0.05～0.4。

2.如权利要求1所述的号角天线，其中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为直线。

3.如权利要求1所述的号角天线，其中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为等半径的圆弧。

4.如权利要求1所述的号角天线，其中，该多个凸出结构还包括一第二凸出结构以及一第三凸出结构，该多个波导通道包括一第一波导通道、一第二波导通道以及一第三波导通道，该第一凸出结构对应该第一波导通道，该第二凸出结构对应该第二波导通道，该第三凸出结构对应该第三波导通道，该第一凸出结构位于该第二凸出结构与该第三凸出结构之间，该第一波导通道传输一低频信号，该第二波导通道以及该第三波导通道传输一高频信号。

5.如权利要求4所述的号角天线，其中，该第二凸出结构的该顶面在该投影面上投影出一第二圆形区域，该第二凸出结构在该投影面上投影出一第三圆形区域，该第二圆形区域的直径与该第三圆形区域的直径间的比例为0.1～0.6。

6.如权利要求4所述的号角天线，其中，该第一凸出结构的高度不同于该第二凸出结构及该第三凸出结构的高度。

7.如权利要求4所述的号角天线，其中，该第一波导通道具有一管状段部以及一锥状段部，该管状段部的一端连接该锥状段部的一窄端，该窄端与该第一凸出结构的该顶面之间存在一间距，该间距等于该高频信号的一波长的四分之一。

8.如权利要求1所述的号角天线，其中，每一该凸出结构包括一进料特征，该进料特征形成于该侧面之上。

9.如权利要求8所述的号角天线，其中，该波导通道在一投影面上投影出一通道区域，该投影面平行于该底面，该进料特征在该投影面上位于该通道区域之外。

10.如权利要求8所述的号角天线，其中，该进料特征为一凹穴。

11.一种天线盖，该天线盖应用于一号角天线，覆盖于一波导管的一端，该天线盖包括：

多个凸出结构；以及

一底面，该多个凸出结构形成于该底面之上，其中，每一该凸出结构具有一顶面以及一侧面，该侧面位于该顶面与该底面之间，该顶面呈平坦状；

其中，该多个凸出结构包括一第一凸出结构，该第一凸出结构的该顶面在一投影面上投影出一第一圆形区域，该投影面平行于该底面，该第一凸出结构在该投影面上投影出一椭圆形区域，该第一圆形区域的直径与该椭圆形区域的长轴间的比例为0.05～0.4。

12.如权利要求11所述的天线盖，其中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为直线。

13.如权利要求11所述的天线盖，其中，该侧面在一截面上形成一第一侧边以及一第二侧边，该截面垂直于该底面，该第一侧边以及该第二侧边均为等半径的圆弧。

14.如权利要求11所述的天线盖，其中，该多个凸出结构还包括一第二凸出结构以及一第三凸出结构，该第一凸出结构位于该第二凸出结构与该第三凸出结构之间。

15.如权利要求14所述的天线盖，其中，该第二凸出结构的该顶面在一投影面上投影出一第二圆形区域，该第二凸出结构在该投影面上投影出一第三圆形区域，该第二圆形区域的直径与该第三圆形区域的直径间的比例为0.1～0.6。

16.如权利要求11所述的天线盖，其中，每一该凸出结构包括一进料特征，该进料特征形成于该侧面之上。

17.如权利要求16所述的天线盖，其中，该进料特征为一凹穴。

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