TWM459536U - 用於導波管的蓋子及導波管與蓋子之總成 - Google Patents

Description

用於導波管的蓋子及導波管與蓋子之總成

本創作係與導波管有關，特別是關於一種用於導波管的蓋子，以及導波管與蓋子之總成。

導波管為訊號傳輸裝置(例如衛星電視天線等等)之一構件，係用以接收一或複數特定頻帶之訊號，以將訊號饋送至訊號處理器，進而傳送至用戶端；或者，導波管亦可反方向地將經過處理之一或複數特定頻帶之訊號發送出去。

有些導波管之開口更設置一蓋子，例如我國專利編號為I223467之專利案所提供者。一般導波管的蓋子大多僅有防水及防止異物入侵之功能，且會使該導波管之發射及接收性能降低；高階導波管的蓋子係設計成其表面與電波行進方向垂直，但僅能稍微改善導波管之發射及接收性能。為了將導波管的蓋子對於電波傳輸之干擾降到最低，習用之導波管的蓋子厚度相當薄，不但製造上較為困難，且較容易損壞。

有鑑於上述缺失，本創作之主要目的在於提供一種用於導波管的蓋子，以及導波管與蓋子之總成，其中該蓋子能採用較容易製造且較不易損壞之厚度，並能提升導波管之發射及接收性能。

為達成上述目的，本創作所提供之用於導波管的蓋子係用以 蓋設於一導波管，並能供一主極化波(co-polarization)及一實質上垂直於該主極化波之交叉極化波(cross polarization)通過；該用於導波管的蓋子包含有一蓋體，以及至少一凸出體，該蓋體具有一朝向該導波管內部之背面，以及一顯露在外之正面，該凸出體包含有一呈部分之中空橢圓體的橢圓凸出部，該橢圓凸出部具有一自該蓋體正面凸伸而出之凸面，以及一自該蓋體背面凹陷之凹面；其中，該蓋子能定義出多數平行於一第一軸向及一實質上垂直於該第一軸向的第二軸向之第一剖面，以及多數平行於該第一軸向及一實質上垂直於該第一軸向與該第二軸向的第三軸向之第二剖面，該凸面及該凹面在各該第一剖面中的曲線係與該凸面及該凹面在各該第二剖面中的曲線相異，該凸面及該凹面係實質上垂直於該主極化波之行進方向，且係實質上非垂直於該交叉極化波之行進方向。

為達成上述目的，本創作所提供之導波管與蓋子之總成包含有一導波管，以及一如前述之用於導波管的蓋子；該導波管包含有至少一導波單元，該導波單元包含有一管體、一位於該管體內之導波空間，以及一位於該管體一端之開口，且能定義出一實質上垂直地通過該開口之中心軸線；該蓋子之橢圓凸出部的凹面係與該導波管之導波空間相對。

藉此，由於該蓋子之橢圓凸出部的凹面及凸面係實質上垂直於該主極化波之行進方向，因此該蓋子對該主極化波之干擾可降到最低；同時，由於該蓋子之凹面及凸面係實質上非垂直於該交叉極化波之行進方向，因此可提高對該交叉極化波之干擾；如此一來，即使該蓋子採用較容易製造且較不易損壞之厚度，該凸面及該凹面之設計仍可使主極化波與交叉極化波之隔離度良好，進而提升導波管之發射及接收性能。

有關本創作所提供之用於導波管的蓋子及導波管與蓋子之總成的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

11‧‧‧導波管

112‧‧‧導波單元

112a‧‧‧導波空間

12‧‧‧蓋子

20‧‧‧管體

21‧‧‧第一區段

22‧‧‧第二區段

23‧‧‧開口

30‧‧‧旁波抑制結構

32‧‧‧內壁面

321‧‧‧第一端

322‧‧‧第二端

34‧‧‧延伸面

40‧‧‧蓋體

42‧‧‧背面

44‧‧‧正面

50‧‧‧凸出體

52‧‧‧橢圓凸出部

521‧‧‧凸面

522‧‧‧凹面

524‧‧‧外輪廓

54‧‧‧圓球凸出部

61‧‧‧導波管

62‧‧‧蓋子

71、72、73、74‧‧‧曲線

81、82、83、84‧‧‧曲線

θ‧‧‧夾角

L1‧‧‧中心軸線

L2‧‧‧長軸

L3‧‧‧長軸

第1圖為本創作一第一較佳實施例所提供之導波管與蓋子之立體分解圖；第2圖為本創作該第一較佳實施例所提供之導波管的端視圖；第3圖為第2圖沿剖線3-3之立體剖視圖；第4圖為第2圖沿剖線3-3之平面剖視圖；第5圖為本創作該第一較佳實施例所提供之蓋子的背面之平面圖；第6圖為本創作該第一較佳實施例所提供之蓋子的正面之平面圖；第7圖為第5圖沿剖線7-7之剖視圖；第8圖為第5圖沿剖線8-8之剖視圖；第9圖為本創作一第二較佳實施例所提供之導波管與蓋子之立體分解圖；第10圖為本創作該第二較佳實施例所提供之蓋子的正面之平面圖；第11圖為本創作該第二較佳實施例所提供之蓋子的背面之平面圖；第12圖為本創作該第二較佳實施例所提供之導波管的端視圖；第13圖為本創作該第二較佳實施例所提供之導波管單獨使用時測得的數據圖；以及 第14圖為本創作該第二較佳實施例所提供之導波管與蓋子同時使用時測得的數據圖。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。

請先參閱第1圖，本創作一第一較佳實施例提供一導波管11與一蓋子12之總成，該蓋子12係蓋設於該導波管11，並能供該導波管11所接收或發送之電波中的一主極化波及一交叉極化波通過，該主極化波及該交叉極化波係同時相互垂直地旋轉行進。

該導波管11包含有一導波單元112，該導波單元112包含有一管體20，以及二旁波抑制結構30。在本創作中，單一導波單元112係包含一用以供一特定頻帶之訊號波通過的導波空間112a，以及一形成該導波空間112a之管體20，且更可(但不限於)包含有至少一旁波抑制結構30；意即，若一導波管具有二導波空間，則該導波管具有二導波單元，以此類推。

請參閱第2圖至第4圖，該管體20包含有一截面內輪廓呈圓形且內徑固定之第一區段21、一自該第一區段21一端延伸而出且截面內輪廓長度漸增之第二區段22，以及一位於該第二區段22一端之開口23。該管體20能定義出一實質上垂直地通過該開口23之中心軸線L1，該開口23係呈長形而能以其距離最大之二點的連線定義為一長軸L2。

該二旁波抑制結構30係一體地連接於該管體20外側，且係分別位於該長軸L2之二端。各該旁波抑制結構30具有一面對該管體20之 內壁面32，且該內壁面32係自其一第一端321相對該中心軸線L1傾斜地延伸至一第二端322，該第一端321係較該第二端322更遠離該管體20之開口23且更接近該中心軸線L1。如此一來，各該旁波抑制結構30之內壁面32的一延伸面34係與該中心軸線L1相交而形成一夾角θ，且該夾角θ係以大於等於30度且小於等於60度為最佳。

藉此，各該旁波抑制結構30之內壁面32係傾斜地朝向該管體20之開口23，因而可將部分之電波反射至該開口23外一預定距離，並使得反射波與未反射之交叉極化波相位差180度，進而使得反射波與未反射之交叉極化波相互抵銷；如此一來，雖然該導波管11之開口23二側各只有一層旁波抑制結構，但能達到良好的旁波抑制效果。換言之，該導波管11之旁波抑制結構不但體積較習用者小，且除了具有習用之旁波抑制結構能抑制邊緣繞射問題的功效，更可藉由傾斜內壁面反射電波而抵銷交叉極化波，進而增加主極化波與交叉極化波之隔離度。

請參閱第1圖，以及第5圖至第8圖，該蓋子12包含有一呈平板狀之蓋體40，以及一體成型於該蓋體40中央之一凸出體50。

該蓋體40係用以固定於該導波管11，在本實施例中，該蓋體40及該凸出體50皆位於該導波空間112a外，然而，該蓋體40亦可非呈平板狀而彎曲地朝該導波空間112a內延伸，使得該凸出體50位於該導波空間112a內。該蓋體40具有一朝向該導波管11內部之背面42，以及一顯露在外之正面44。

該凸出體50包含有一呈部分之中空橢圓體的橢圓凸出部52，以及一呈部分之圓球體的圓球凸出部54。該橢圓凸出部52具有一自該 蓋體40正面44凸伸而出之凸面521，以及一自該蓋體40背面42凹陷之凹面522，該凹面522係呈平滑曲面且係與該導波管11之導波空間112a相對，該圓球凸出部54係自該橢圓凸出部52之凸面521中央凸伸而出。

該蓋子12能定義出多數平行於一第一軸向(X軸)及一第二軸向(Y軸)之第一剖面(例如第7圖所示之剖面)，以及多數平行於該第一軸向(X軸)及一第三軸向(Z軸)之第二剖面(例如第8圖所示之剖面)，其中，該第二軸向(Y軸)實質上垂直於該第一軸向(X軸)，且第三軸向(Z軸)實質上垂直於該第一軸向(X軸)與該第二軸向(Y軸)。如第7圖所示，該凸出體50之橢圓凸出部52的凸面521及凹面522在各該第一剖面中的曲線為曲率半徑固定之圓弧線；如第8圖所示，該凸面521及該凹面522在各該第二剖面中的曲線係自其中央朝二端曲率半徑漸增。

如第6圖所示，該蓋子12之橢圓凸出部52具有一外輪廓524，該外輪廓524係呈長形(在本實施例中為橢圓形，但不以此為限)，而能以其距離最大之二點定義為一長軸L3，該長軸L3係平行於該第二軸向(Y軸)，且係平行於該導波管11的開口14之長軸L2。

藉由該蓋子12之橢圓凸出部52的設計，該凸面521及該凹面522係實質上垂直於該主極化波之行進方向，因此該蓋子12對該主極化波之干擾可降到最低；同時，該凸面521及該凹面522係實質上非垂直於該交叉極化波之行進方向，因此可提高對該交叉極化波之干擾。如此一來，即使該蓋子12採用較容易製造且較不易損壞之厚度，該凸面521及該凹面522之設計仍可使主極化波與交叉極化波之隔離度良好，因而提升導波管之發射及接收性能。

另外，該蓋子12之圓球凸出部54亦有提高主極化波與交叉極化波之隔離度的功效，而且，該圓球凸出部54具有如同凸透鏡之聚焦功能，可增加通過該蓋子12之電波的指向性；然而，該蓋子亦可不具有該圓球凸出部54。

值得一提的是，該蓋子12之橢圓凸出部52的長形外輪廓設計係為了對應導波管11之開口23，使得通過該開口23之電波大部分能受到該橢圓凸出部52之作用而增加主極化波與交叉極化波之隔離度。然而，該橢圓凸出部52及該導波管11之開口23的形狀並不以本實施例所提供者為限且亦不限為長形。

本創作所提供之導波管亦可具有複數導波單元，在此狀況下，該蓋子亦可具有複數凸出體。舉例而言，請參閱第9圖至第12圖，本創作一第二較佳實施例所提供之導波管61與蓋子62之總成中，該導波管61具有三個如前述之導波單元112，該蓋子62則具有一如前述之蓋體40，以及一體成型於該蓋體40的三凸出體50，該等凸出體50之橢圓凸出部52的凹面522係分別與該等導波單元112之導波空間112a相對，該等橢圓凸出部52的外輪廓524之長軸L3及該等導波單元112之開口23的長軸L2皆實質上平行於該第二軸向(Y軸)，且該等凸出體50係實質上沿該第三軸向(Z軸)排列；藉此，該等凸出體50能分別提高通過該等導波空間112a之電波的隔離度及指向性。

請參閱第13圖及第14圖，第13圖所示為前述該導波管61實際發射頻率為12.45GHz之電波時由其位於中央之導波空間112a所測得之電波強度，第14圖所示為該導波管61加上該蓋子62後實際發射頻率為 12.45GHz之電波時由其位於中央之導波空間112a所測得之電波強度；其中，曲線71、81為H-cut主極化波之波形，曲線72、82為E-cut主極化波之波形，曲線73、83為H-cut交叉極化波之波形，曲線74、84為E-cut交叉極化波之波形。

由第13圖之座標0度可看出，未設有蓋子62之導波管61所測得的主極化波強度與交叉極化波強度大約相差14dB，且其測得之指向性為11.6dB。由第14圖之座標0度可看出，設有蓋子62之導波管61所測得的主極化波強度與交叉極化波強度大約相差27dB，且其測得之指向性為12.0dB。換言之，該蓋子62使得主極化波與交叉極化波之隔離度高了大約13dB，並使得指向性提高了0.4dB。

最後，必須再次說明，本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

11‧‧‧導波管

112‧‧‧導波單元

112a‧‧‧導波空間

12‧‧‧蓋子

20‧‧‧管體

21‧‧‧第一區段

22‧‧‧第二區段

23‧‧‧開口

30‧‧‧旁波抑制結構

32‧‧‧內壁面

40‧‧‧蓋體

42‧‧‧背面

44‧‧‧正面

50‧‧‧凸出體

52‧‧‧橢圓凸出部

521‧‧‧凸面

54‧‧‧圓球凸出部

Claims (16)

1. 一種用於導波管的蓋子，係用以蓋設於一導波管，並能供一主極化波及一實質上垂直於該主極化波之交叉極化波通過；該用於導波管的蓋子包含有：一蓋體，具有一朝向該導波管內部之背面，以及一顯露在外之正面；以及至少一凸出體，該凸出體包含有一呈部分之中空橢圓體的橢圓凸出部，該橢圓凸出部具有一自該蓋體正面凸伸而出之凸面，以及一自該蓋體背面凹陷之凹面；其中，該蓋子能定義出多數平行於一第一軸向及一實質上垂直於該第一軸向的第二軸向之第一剖面，以及多數平行於該第一軸向及一實質上垂直於該第一軸向與該第二軸向的第三軸向之第二剖面，該凸面及該凹面在各該第一剖面中的曲線係與該凸面及該凹面在各該第二剖面中的曲線相異，該凸面及該凹面係實質上垂直於該主極化波之行進方向，且係實質上非垂直於該交叉極化波之行進方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於導波管的蓋子，其中該凸出體之橢圓凸出部的凸面及凹面在各該第一剖面中的曲線為曲率半徑固定之圓弧線，該凸面及該凹面在各該第二剖面中的曲線係自其中央朝二端曲率半徑漸增。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之用於導波管的蓋子，其中該凸出體更包含有一自該橢圓凸出部之凸面凸伸而出且呈部分之圓球體的圓球凸出部。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之用於導波管的蓋子，其中該橢圓凸出部具有一外輪廓，該外輪廓係呈長形而能以其距離最大之二點定義為一長軸，該長軸係平行於該第二軸向。
5. 如申請專利範圍第4項所述之用於導波管的蓋子，具有複數該凸出體，該等凸出體之橢圓凸出部的外輪廓之長軸係實質上相互平行，該等凸出體係實質上沿該第三軸向排列。
6. 如申請專利範圍第5項所述之用於導波管的蓋子，其中各該凸出體更包含有一自該橢圓凸出部之凸面凸伸而出且呈部分之圓球體的圓球凸出部。
7. 如申請專利範圍第4項所述之用於導波管的蓋子，其中該凸出體更包含有一自該橢圓凸出部之凸面凸伸而出且呈部分之圓球體的圓球凸出部。
8. 一種導波管與蓋子之總成，包含有：一導波管，包含有至少一導波單元，該導波單元包含有一管體、一位於該管體內之導波空間，以及一位於該管體一端之開口，且能定義出一實質上垂直地通過該開口之中心軸線；以及一如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之用於導波管的蓋子，其中該凸出體之橢圓凸出部的凹面係與該導波管之導波空間相對。
9. 如申請專利範圍第8項所述之導波管與蓋子之總成，其中該蓋子之橢圓凸出部具有一外輪廓，該外輪廓係呈長形而能以其距離最大之二點定義為一長軸，該長軸係平行於該第二軸向。
10. 如申請專利範圍第9項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管之開口係呈長形而能以其距離最大之二點的連線定義為一長軸，該開口之長軸係平行於該蓋子之橢圓凸出部的外輪廓之長軸。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管具有複數該導波單元，該蓋子包含有複數該凸出體，該等凸出體之橢圓凸出部的凹面係分別與該等導波單元之導波空間相對，該等橢圓凸出部的外輪廓之長軸係實質上相互平行，該等凸出體係實質上沿該第三軸向排列。
12. 如申請專利範圍第9項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管之導波單元更包含有至少一設於該管體外側之傾斜旁波抑制結構，該傾斜旁波抑制結構具有一面對該管體之內壁面，且該內壁面係自其一第一端相對該中心軸線傾斜地延伸至一第二端，該第一端係較該第二端更遠離該管體之開口且更接近該中心軸線。
13. 如申請專利範圍第12項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管之開口係呈長形而能以其距離最大之二點的連線定義為一長軸，該開口之長軸係平行於該蓋子之橢圓凸出部的外輪廓之長軸。
14. 如申請專利範圍第13項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管之導波單元包含有二該傾斜旁波抑制結構，該二傾斜旁波抑制結構係位於該導波管之長軸二端。
15. 如申請專利範圍第14項所述之導波管與蓋子之總成，其中該導波管具有複數該導波單元，該蓋子包含有複數該凸出 體，該等凸出體之橢圓凸出部的凹面係分別與該等導波單元之導波空間相對，該等橢圓凸出部的外輪廓之長軸係實質上相互平行，該等凸出體係實質上沿該第三軸向排列。
16. 如申請專利範圍第12項所述之導波管與蓋子之總成，其中該傾斜旁波抑制結構之內壁面的一延伸面係與其所屬之導波單元的管體之中心軸線相交而形成一夾角，且該夾角係大於等於30度且小於等於60度。