TW201336164A - 高隔離度之低雜訊降頻器 - Google Patents

Abstract

一種高隔離度之低雜訊降頻器（LNB），尤指一種針對線性極化型式之水平電波及垂直電波所設計；其特徵在於：將用以接收前述電波之水平探針及垂直探針（probe），直接印刷在一電路板上，且將水平探針之導波腔室分成前、後兩個腔室；再者由導波管（waveguide）側邊連通橫向延伸設有一垂直探針之導波腔室，且該垂直導波腔室亦分為前、後兩個腔室；使得水平及垂直探針係分別面向後側之導波腔室，各自接收其反射電波，據以將水平電波及垂直電波有效分隔，減少彼此的耦合（coupling），進而增加隔離度（isolation），以防止彼此互相干擾之功效。

Description

高隔離度之低雜訊降頻器

　　本發明係有關一種低雜訊降頻器(LNB：Low Noise Block downconverter)，尤指一種具有高隔離度（high isolation）可降低水平及垂直信號饋入導波管互相干擾之低雜訊降頻器（LNB）。

　　按，低雜訊降頻器(LNB：Low Noise Block downconverter)，係藉由饋電器（feedhorn）、導波管（waveguide），及安裝在導波管內之探針（probe），用以接收衛星碟形天線（dish antenna）所拾取之微弱高頻衛星訊號，並加以放大後再降頻轉換至中頻以利同軸電纜之輸出者。
　　次按，一般從衛星傳送之微波訊號 大都採用線性極化之垂直電波及水平電波。因此，衛星降頻器，同時接收該2種電波時，必須對該線性極化訊號作相當程度的隔離（isolation），以避免在導波管內產生互相干擾之現象。

　　本發明以下係針對減少線性極化之垂直及水平電波互相干擾及提高彼此隔離度來探討及說明。

　　目前之線性雙極化型式之LNB10，主要係如圖1所示，由一導波管11、一電路板12、一水平極化探針13、一垂直極化探針14及一輸出端15所組成。惟查，習用這種LNB10構成具有如下未臻完善之處：

　　一、由於上述結構之LNB10於組裝時，其水平（Y軸）極化探針13與該垂直（Z軸）極化探針14必須分別依序穿設於該導波管11中呈90°角的相位差，不僅造成組裝作業之繁複，亦易造成水平極化探針13與該垂直極化探針14間之定位產生誤差而使訊號接收不良。

　　二、由於水平及垂直極化探針位於同一導波管內，因此容易造成水平極化信號耦合至垂直極化探針，反之亦然，如此架構易造成隔離效果不佳，因此易產訊號互相干擾之缺失。

　　三、針對上述問題點，亦有LNB業者揭露或提出改良，諸如US Patent No.5,459,441號；5,245,353號；2,825,060；4,356,459；6,980,065；6,211,750；及第5,438,340號等專利前案。惟查，上揭專利主要仍將探針（Probes）設置在導波管內，其後連接低雜訊放大器（LNA：Low Noise Amplifier）；但此種探針結構必須考慮到下列幾點：1.對於水平和垂直電波訊號的隔離度是否增加。2.是否容易生產組裝。

　　上述第1點是關於探針電特性規格的要求，第2點是考慮到是否利於生產。惟查，上揭先前技術中所揭露的探針設計，因各有其考量而造成不同的特徵，有些可增進電特性規格但生產組裝卻不方便。另有些生產組裝方便但電特性規格卻不理想。

　　四、另，目前亦有一種探針設計，係將接收水平訊號之探針及接收垂直訊號之探針，直接設在電路板上，例如：US Patent No.5,995,818號。惟查，這種探針構造雖然具有生產組裝容易及成本低之優點，但因其探針係設置於諸如圖1中的導波管11內，導致其極易因彼此信號耦合（coupling），造成隔絕效果不佳，使其隔離度（isolation）不理想；因此，仍有改善空間。

　　是以，如何針對上揭習用 LNB構造之問題點，加以改善，為本發明欲解決之問題。

　　緣是，本發明主要目的，係在提供一種低雜訊降頻器，其能解決上述習知探針構造易造成訊號隔離度不佳之缺失，具有改進水平電波及垂直電波隔離度之功效。

　　本發明再一目的，則在提供一種低雜訊降頻器，其具有使探針的定位精準，且生產組裝容易，進而達到隔離度佳及生產便捷兩者融合於一體之功效增進。

　　為達上述目的，本發明所採用之技術手段包含：

　　一本體，內部具有容置空間；一電路板，係設置在該容置空間內，其電性連接一輸出端；一導波管，係由該本體向前延伸之管狀體，其管內據以形成一第一導波腔室；以及一饋電器，係由設於該導波管前端之串聯同心環所構成；
其特徵在於：

　　該本體係由一前殼體及一後殼體所組成，該前殼體於該導波管之第一導波腔室側邊，呈連通狀設有一向前凸伸之第三導波腔室；該後殼體相對於該第三導波腔室設有一向後凸伸之第四導波腔室，再者該後殼體相對於該導波管之第一導波腔室，設有一向後凸伸之第二導波腔室；以及

　　該電路板之後側面對應於該第二及第四導波腔室，係在其表面直接印刷設有一水平探針及一垂直探針；

　　藉此，該水平探針係位於該第一導波腔室與第二導波腔室之間，且面向該第二導波腔室，用以接收水平極化之電波，而該垂直探針係位於該第三導波腔室與第四導波腔室之間，且面向該第四導波腔室，用以接收垂直極化之電波，藉由第一、二、三、四導波腔室的設計，據以將水平電波及垂直電波訊號分隔開來。

　　藉助上揭技術特徵，本發明解決了習用將探針設在導波管內而生產組裝不易之缺點；再者也解決了將兩探針設置在同一導波管內因彼此信號耦合（coupling）造成訊號隔離度不佳之問題點，使其同時兼具組裝便捷可節省成本，且訊號隔離度良好之雙重功效。

　　首先，請參閱圖2～圖4，其係揭示本發明由後向前斜視之實施例圖，圖5～圖6係顯示本發明另由前向後斜視之視圖，其較佳實施例包含：
　　一本體20，其內部具有容置空間23，該容置空間23係供一電路板30設置，此電路板30上設有一般降頻器所需之電路，且其電性連接一輸出端40；一導波管50，係由該本體20向前延伸之管狀體，其管內據以形成一第一導波腔室，本實施例中，該第一導波腔室51內設有一垂直之隔板56，但不限定於此；一饋電器60，係由設於導波管50前端之串聯同心環所構成，惟上揭構造係屬先前技術（Prior Art），非本發明之專利標的，容不贅述。

　　承上，本發明主要特徵在於：該本體20係由一前殼體21及一後殼體22所組成，本實施例中，該前殼體21周緣設有複數個結合柱24，而後殼體22對應設有結合孔25，其可相互嵌套組合後，利用螺絲等定位元件（圖未示）或其他加工方式使其固定。又該前殼體21於該導波管50之第一導波腔室51的側邊，呈連通狀設有一向前凸伸之第三導波腔室53，本實施例中，係該第三導波腔室53與該第一導波腔室51之間形成一連通之長槽55，且該第三導波腔室53係自該長槽55橫向延伸，形成前側面及周緣呈封閉而開口朝後面對於該電路板30之長型空腔形體。
　　又，該後殼體22相對於該第三導波腔室53設有一向後凸伸之第四導波腔室54，且設成後側面及周緣封閉而開口朝前面對該電路板30之長型空腔，使該第三及第四導波腔室53、54組成前、後相向對應之垂直電波空腔（V）。

　　再者，該後殼體22相對於該導波管50之第一導波腔室51，設有一向後凸伸之第二導波腔室52，本實施例中，該第二導波腔室52係配合第一導波腔室51設成圓型體，且後側面及周緣呈封閉而開口朝前面對電路板30之圓型空腔形體，使該第一及第二導波腔室51、52組成前、後對應之水平電波空腔（H）。

　　進一步，該電路板30之後側面對應於該後殼體22之第二及第四導波腔室52、54，係在其表面直接印刷設有一水平探針31及一垂直探針32。本實施例中，該電路板30於該水平探針31周邊，設有可供水平電波由該第一導波腔室51導入第二導波腔室52之缺槽33，而該電路板30於該垂直探針32周邊，設有可供垂直電波由該第三導波腔室53導入第四導波腔室54之缺槽34。前述缺槽33、34不限定形狀，只要不防礙電波通過即可。又，該電路板30設有定位孔35，可嵌套在前殼體21容置空間23內之定位柱26，使其穩固定位。
　　藉助上揭技術特徵，請同時配合圖7～圖9所示，本發明之水平探針31係位於該第一導波腔室51與第二導波腔室52之間，且面向該第二導波腔室52，用以接收水平極化電波，而該垂直探針32係位於該三導波腔室53與第四導波腔室54之間，且面向該第四導波腔室54，用以接 收垂直極化電波，據以將水平電波及垂直電波訊號分隔開來。
　　本發明若無前述水平電波空腔（H）及垂直電波空腔（V）之分開設計，則無法實現將水平探針31及垂直探針32直接印刷在電路板上，並同時大幅度降低彼此之 耦合（coupling）。亦即衛星訊號透過碟型天線收集後導入饋電器60，該架構會將水平電波訊號導至水平電波空腔（H），同時將垂直電波訊號導至垂直電波空腔（V）。且該水平電波空腔（H）及垂直電波空腔（V）都是由前、後兩個腔室（5152），（5354）對應所組成，如此可使水平電波及垂直電波隔離度大大提昇。

　　是以，本發明利用上揭特徵，使得兩探針31、32可位於同一平面上，並使水平及垂直電波的干擾大大地降低，解決了先前技術中易產生耦合（coupling）之缺失，不僅具有生產上之便利性，且其隔離度也能達到預期之功效增進。

　　綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」、「可供產業利用」等發明專利要件，祈請　鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。

　　惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括本案申請專利範圍內。

20．．．本體

21．．．前殼體

22．．．後殼體

23．．．容置空間

24．．．結合柱

25．．．結合孔

26．．．定位柱

30．．．電路板

31．．．水平探針

32．．．垂直探針

33、34．．．缺槽

35．．．定位孔

40．．．輸出端

50．．．導波管

51．．．第一導波腔室

52．．．第二導波腔室

53．．．第三導波腔室

54．．．第四導波腔室

55．．．長槽

56．．．隔板

60．．．饋電器

70．．．降頻器

H．．．水平電波空腔

V．．．垂直電波空腔

　　圖1係習用一種降頻器之結構示意圖。
　　圖2係本發明之分解立體圖。
　　圖3係本發明之分解立體圖，其顯示該電路板位於前殼體內。
　　圖4係顯示圖2之組合立體圖。
　　圖5係本發明另一角度之分解立體圖。
　　圖6係顯示圖5之組合立體圖。
　　圖7係顯示圖6之背視圖。
　　圖8係圖7中8-8斷面剖視圖。
　　圖9係圖7中9-9斷面剖視圖。

20．．．本體

21．．．前殼體

22．．．後殼體

23．．．容置空間

24．．．結合柱

25．．．結合孔

26．．．定位柱

30．．．電路板

31．．．水平探針

32．．．垂直探針

33、34．．．缺槽

35．．．定位孔

40．．．輸出端

50．．．導波管

51．．．第一導波腔室

52．．．第二導波腔室

53．．．第三導波腔室

54．．．第四導波腔室

55．．．長槽

56．．．隔板

60．．．饋電器

70．．．降頻器

Claims (4)

1. 一種高隔離度之低雜訊降頻器，包含：
   一本體，內部具有容置空間；
   一電路板，係設置在該容置空間內，其電性連接一輸出端；
   一導波管，係由該本體向前延伸之管狀體，其管內據以形成一第一導波腔室；以及
   一饋電器，係由設於該導波管前端之串聯同心環所構成；
   其特徵在於：
   該本體係由一前殼體及一後殼體所組成，該前殼體於該導波管之第一導波腔室側邊，呈連通狀設有一向前凸伸之第三導波腔室；該後殼體相對於該第三導波腔室設有一向後凸伸之第四導波腔室，再者該後殼體相對於該導波管之第一導波腔室，設有一向後凸伸之第二導波腔室；以及
   該電路板之後側面對應於該第二及第四導波腔室，係在其表面直接印刷設有一水平探針及一垂直探針；
   藉此，該水平探針係位於該第一導波腔室與第二導波腔室之間，且面向該第二導波腔室，用以接收水平極化之電波，而該垂直探針係位於該第三導波腔室與第四導波腔室之間，且面向該第四導波腔室，用以接收垂直極化之電波，藉由第一、二、三、四導波腔室的設計，據以將水平電波及垂直電波訊號分隔開來。
2. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之低雜訊降頻器，其中，該第二導波腔室係配合該第一導波腔室設成圓型體，且後側面及周緣呈封閉而開口朝前面對該電路板之圓型空腔，使該第一及第二導波腔室組成前、後對應之水平電波空腔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之高隔離度之低雜訊降頻器，其中，該第三導波腔室與該第一導波腔室之間形成一連通之長槽，且該第三導波腔室係自該長槽橫向延伸，形成前側面及周緣呈封閉而開口朝後面對該電路板之長型空腔，該第四導波腔室係對應於該第三導波腔室，設成後側面及周緣封閉而開口朝前面對該電路板之長型空腔，使該第三及第四導波腔室組成前、後對應之垂直電波空腔。
4. 如申請專利範圍第3項所述之高隔離度之低雜訊降頻器，其中，該電路板於該水平探針周邊，設有可供水平電波由該第一導波腔室導入第二導波腔室之缺槽，而該電路板於該垂直探針周邊，設有可供垂直電波由該第三導波腔室導入第四導波腔室之缺槽。