CN1371533A - 滑动连接极化器 - Google Patents

Abstract

一种滑动连接极化器包括一个固定波导(35),它可通过诸如一对可旋转的配合凸缘的配合接口(60a,60b)可旋转地连接到一个可动波导(20),例如该可动波导可以是一个正交模变换器。可动波导(20)相对于固定波导(35)是可旋转的,以调整接收和发射中至少一个的极化方向。一个探头(50)在可动波导中通过配合接口(60a,60b)沿轴向伸展,并进入固定波导(35)。探头(50)可以固定到可动波导(20),以使两者同时地旋转。做为选择,探头(50)可独立于可动波导(20)旋转,以调整发射极化。安装时,可动波导(20)相对于固定波导旋转,以便调整接收和/或发射极化。一旦调整好了,可旋转的配合凸缘锁定在一起防止移动。

Description

滑动连接极化器

发明背景：

发明领域：

本发明涉及一个天线系统，特别涉及集成在天线反射器系统中的滑动连接极化器。

相关技术的描述：

近来，甚小天线地球站(VSAT)天线系统在专用通信系统中得到广泛应用。在这样的天线系统中，射频发射机通过正交模变换器(OMT)固定连接到放置于反射器前面的馈电喇叭。包括射频发射机、OMT和馈电喇叭的天线组件设置在一个悬臂的末尾。安装时，根据天线相对于卫星的地理位置旋转天线组件调整该侧端口和可通过OMT端口的接收和/或发射极化。由于它相对地大的体积和重量，天线组件的旋转是突出的和笨拙的。

代替转动馈电喇叭/OMT/射频发射机组件，一些天线系统旋转整个反射器天线系统。在这些天线系统中，由于它们具有较小的体积，旋转整个天线是实用的。虽然如此，这样的天线系统要求相对地复杂的和昂贵的反射器背部结构和一个悬臂馈电支承系统，能够抵抗在许多方向的重力负载。

本发明的受让人Channel Master已经开发一个探头极化器，其中探头和它的绝缘支持物旋转，而馈电喇叭、OMT和射频发射机保持不动。但是，这种构造对制造的变化非常敏感并且要求特别的固定物以设定探头的合适角度。另外，探头只能调整发射极化而对接收极化不起作用。

因此希望开发克服这些问题的一个相对简单并且便宜的连接装置，用于调节线性极化发射/接收系统的接收和/或发射极化。

发明概要

本发明是针对一种滑动连接极化器和用于安装该滑动连接极化器的一种方法。根据本发明，滑动连接极化器包括通过配合接口可旋转地连接到可动波导的一个固定波导，配合接口诸如一对可旋转的配合凸缘。可动波导相对于所述固定波导旋转以便调整接收和/或发射极化。探头在所述可动波导中沿轴向伸展，通过所述配合接口伸入所述固定波导。探头可以固定到可动波导上，以使二者同时旋转。做为选择，该探头可以独立于可动波导旋转以便调整发射极化。安装时，可动波导相对于该固定波导旋转，以便调整接收和/或发射极化。一旦适当地调节好了，可旋转的配合凸缘锁定在一起防止移动。

附图的简要叙述

本发明的前述的和其它特征从下面详细的叙述和本发明的说明的实施例的附图中更容易明白了，其中同样的标号是指图中的相同的元件，其中：

图1是根据本发明的滑动连接极化器的一个例子的侧视图；

图2是根据本发明固定地连接到在OMT内表面上隆起部的探头的第一实施例的局部剖面图；

图3是图2沿着线III-III的矩形波导的视图；

图4是图2沿着线IV-IV的OMT的视图；

图5是根据本发明通过电介质固定地连接在OMT的探头的第二实施例的局部剖面图；和

图6是根据本发明通过电介质固定地连接在OMT的探头的第三实施例的部分的剖面图；

本发明的详细描述

图1是根据本发明一种滑动连接极化器示例的侧视图，它用于线性极化发射/接收系统，如天线系统。图1表示的天线系统的示例包括连接到正交模变换器(OMT)20的一个共用端口的一个馈电喇叭15，它支持具有两个正交模式的信号。OMT的侧端口连接到滤波器弯管25，滤波器弯管25又连接到低噪声单元(LNB)30，而OMT的通过端口经过可旋转的配合接口60a、60b连接到矩形波导35的顶部或者宽边。虽然滤波器弯管25在图1中表示为一个分开的器件，它可以集成在LNB 30中。此外，可以使用没有滤波器的馈电弯管代替滤波器弯管25。在图1表示的实施例中，OMT的通过端口和波导35分别具有圆形和矩形的截面，但是，根据需要可以使用任何形状。OMT 20和波导35朝向最好彼此垂直，以减少天线系统的总尺寸。后掠的弯管40和射频发射机45或者任何其它固定器件串联连接到波导35的一端。后掠的弯管可以安排朝向任何需要的角度。虽然在图1没有表示，滤波器可以设置在波导35和射频发射机45之间。

图2是根据本发明探头50相对于配合接口60a、60b安排的第一实施例的局部剖面图。探头50的固定端旋入或者压入到OMT 20的内表面作为激励器(ridge launch)55，以便激发OMT。做为选择，探头50可以铸造为激励器55的一部分。探头50通过配合接口60a、60b并且进入波导35。如需要附加支撑，探头50可以用电介质65支撑在配合接口之间。由于探头固定到OMT的内表面，探头可同时与馈电喇叭/OMT/滤波器肘型管/LNB组件旋转以便调整该侧端口和通过端口的极化，而波导/后掠的弯管/射频发射机组件保持不动。

在图5表示的第二实施例中，代替在OMT中提供激励器，探头55’可以直接地激发OMT 20’。电介质65’将探头55’固定地连接到OMT 20’，当馈电喇叭/OMT/滤波器肘型管/LNB组件旋转时确保OMT的该侧端口和通过端口的极化。

图6表示第三实施例，其中探头的旋转可独立于馈电喇叭/OMT/滤波器肘型管/LNB组件的旋转。探头55″通过配合凸缘60a″、60b″由电介质65″保持在适当的位置并且伸展出波导35的相反顶壁，以便可从外部调节发射极化。在这个配置中，馈电喇叭/OMT/滤波器肘型管/LNB组件也是可围绕馈电喇叭轴旋转的，以便调整OMT的该侧端口和通过端口的接收和/或发射极化。

通过举例，正如在图1和2中表示的，可旋转的配合接口可以包括连接到OMT通过端口的第一凸缘60a和波导35的顶壁中限定开口的第二凸缘。图3和4分别描述图2中的第二凸缘60b和第一凸缘60a的前视图，其中每个凸缘限定了多个通孔70。销子75或者其它锁定的部件通过两个凸缘中的通孔以便在适当地调节之后锁定该凸缘在适当的位置。可旋转的配合凸缘是有利的，它们使用不要求高精度的熟知的铸造技术制造相对地便宜。也可使用其它的可旋转的配合接口或者连接方式，诸如精密嵌套圆柱状的部件。另一种代替物理连接的方法，也可使用扼流圈作为OMT 20和波导35之间的配合接口建立凸缘之间的电连接。

安装时，射频发射机安装在适当的位置并且通过配合接口该馈电喇叭/OMT/滤波器肘型管/LNB组件围绕馈电喇叭轴相对于固定波导/后掠弯管/射频发射机组件旋转，直到在该侧端口和通过端口实现适当的极化。然后，配合凸缘60a、60b例如通过插入一个或者多个销子75通过两个凸缘中的对准通孔70锁住在适当的位置。这个极化调节过程仅仅需要在安装时执行一次。

在操作中，由射频发射机45产生的微波信号，通过后掠的弯管40并且进入波导35。波导35的探头50的自由端接收发射的信号并且通过配合接口中的孔传递到OMT的通过端口。在OMT中该信号即被馈电喇叭发出。

反过来，由馈电喇叭接收的正交极化信号通过支撑两个正交模式的OMT的公用端口。相同频率的干扰正交信号也可以由该OMT接收。由OMT20完成对信号极化的隔离，因此所需极化的信号经过OMT 20的侧端口通道经滤波器弯管25进入LNB 30。另一方面，干扰信号通过该通过端口向后反射出该器件。

虽然表示和描述了根据本发明的滑动连接极化器用于VSAT天线系统中，它在其它卫星系统诸如超小型的天线终端(USAT)天线系统，对地静止卫星系统和地上的系统中使用也是合适的。一般地讲，滑动连接极化器可应用到任何线性极化发射/接收系统。

通过举例，所示天线系统包括一个OMT作为两个波导之一，这两个波导彼此是可旋转地连接。以其它波导部件诸如同极化双工器(co-polarity diplexer)、单极化接收机或者发射机、多个侧端口、多个单发端口、单收端口和/或多个发射与接收侧端口组合代替该OMT是在本发明的预定范围内的，所有的部件可以包括滤波器和/或LNB。

因此，虽然已经表示、描述和指出了本发明的基本的新颖的特征，正如应用到它的优选实施例，应当懂得，本领域的技术人员在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行所示器件的形式和细节以及它们的操作的不同的省略、代替和变化。例如，明显地那些元件的所有的组合和/或执行基本上相同的功能的步骤以基本上相同的方式实现相同的结果是在本发明的范围内。从一个描述的实施例到另一个实施例的元件替代也完全地是预定的和预料到的。还应当懂得，附图不必绘画尺度，实际上它们只是概念上的。因此，目的是仅仅通过所附的权利要求的范围表明的内容限定。

Claims (33)

1.一种滑动连接极化器，其包括：

一个固定波导；

通过可旋转的配合接口连接到所述第一波导的一个可动波导，所述可动波导相对于所述固定波导是可旋转的，以便调节接收极化；和

一个探头，从所述可动波导中伸展、通过所述配合接口并且进入所述固定波导。

2.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中所述固定波导形状是矩形的。

3.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中所述固定波导基本上垂直于所述可动波导。

4.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中所述可动波导至少是一个正交模变换器、一个同极化双工器、一个单极化接收机、一个单极化发射机、一个多侧端口、一个多单发端口、一个单收端口和一个发射与接收侧端口组合中的一个。

5.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中所述可旋转的配合接口是一对可旋转的配合凸缘，所述对的一个凸缘设置在所述可动波导上，而所述对的另一凸缘设置在所述固定波导上。

6.根据权利要求5的滑动连接极化器，其中每个凸缘至少具有一个孔，用于接收销子以便将所述凸缘固定在一起。

7.根据权利要求1的滑动连接极化器，还包括连接到所述可动波导的内表面的一个激励器，其中所述探头的一端通过激励器固定到所述可动波导的一个内表面，因此所述探头随所述可动波导旋转，而所述探头的相反自由端设置在所述固定波导中。

8.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中设置在所述可动波导中的所述探头的一部分是弯曲的。

9.根据权利要求8的滑动连接极化器，其中所述探头是固定连接到所述可动波导并且随之旋转。

10.根据权利要求8的滑动连接极化器，其中所述探头是可旋转的且与所述可动波导的旋转相互独立，以便调整发射极化。

11.根据权利要求1的滑动连接极化器，其中所述可动波导是可旋转的，以便调整接收和发射中至少一个的极化。

12.一个滑动连接极化器，包括：

一个固定波导；

一个具有一个共用端口、一个侧端口和一个通过端口的正交模变换器，所述正交模变换器相对于所述波导是可旋转的，以便调整所述侧端口和通过端口的接收与发射中至少一个的极化；

一对可旋转的配合凸缘，用于连接所述通过端口到所述固定波导的顶壁中的一个孔，和

一个探头，从所述正交模变换器通过所述配合接口伸展并且进入所述固定波导。

13.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中所述固定波导形状是矩形的。

14.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中所述固定波导基本上垂直于所述正交模变换器。

15.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中每个凸缘至少具有一个孔，用于接收销子，以便将所述凸缘固定在一起。

16.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中所述探头的一端通过激励器固定到所述可动波导的一个内表面，因此所述探头随所述正交模变换器旋转，所述探头的相反自由端设置在所述固定波导中。

17.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中设置在所述正交模变换器中的所述探头的一部分是弯曲的。

18.根据权利要求17的滑动连接极化器，其中所述探头是固定连接到所述正交模变换器并且随之旋转。

19.根据权利要求17的滑动连接极化器，其中所述探头是可旋转的且与所述正交模变换器的旋转相互独立，以便调整发射极化。

20.根据权利要求12的滑动连接极化器，其中所述正交模变换器是可旋转的，以便调整接收和发射中至少一个的极化。

21.一种安装滑动连接极化器的方法，包括步骤：

提供一个滑动连接极化器，它包括一个固定波导、一个通过可旋转的配合接口连接到所述固定波导的可动波导以及一个从所述可动波导通过所述配合接口伸展并且进入所述固定波导的探头；

相对于所述固定波导转动所述可动波导以便调整接收和发射中至少一个的极化；和

相对于所述固定波导将所述可动波导锁定在合适位置上。

22.根据权利要求21的方法，其中所述配合接口包括一对可旋转的配合凸缘，所述对的一个凸缘设置在所述可动波导上，而所述对的另一凸缘设置在所述固定波导上，每个凸缘至少具有一个孔。

23.根据权利要求22的方法，其中所述锁定步骤包括在每个凸缘中的对准孔中插入一个销子。

24.根据权利要求21的方法，其中所述固定波导形状为矩形的。

25.根据权利要求21的方法，其中所述固定波导基本上垂直于所述可动波导。

26.根据权利要求1的方法，其中所述可动波导至少是一个正交模变换器、一个同极化双工器、一个单极化接收机、一个单极化发射机、一个多侧端口、一个多单发端口、一个单收端口和一个发射与接收侧端口组合中的一个。

27.根据权利要求21的方法，其中所述探头的一端通过激励器固定到所述可动波导的一个内表面，因此所述探头随所述可动波导旋转，所述探头的相反自由端设置在所述固定波导中。

28.根据权利要求21的方法，其中设置在所述可动波导中的所述探头的一部分是弯曲的。

29.根据权利要求28的方法，其中所述探头是固定连接到所述可动波导并且随之旋转。

30.根据权利要求28的方法，其中所述探头是可旋转的且与所述可动波导的旋转相互独立。

31.根据权利要求30的方法，还包括转动所述探头调整发射极化的步骤。

32.根据权利要求26的方法，其中所述可动波导是一个具有一个共用端口、一个侧端口和一个通过端口的正交模变换器。

33.根据权利要求32的方法，其中所述转动步骤包括转动所述正交模变换器调节所述通过端口和侧端口的接收和发射中至少一个的极化。

Images