TWI449445B - 束波調整裝置 - Google Patents
束波調整裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI449445B TWI449445B TW099134175A TW99134175A TWI449445B TW I449445 B TWI449445 B TW I449445B TW 099134175 A TW099134175 A TW 099134175A TW 99134175 A TW99134175 A TW 99134175A TW I449445 B TWI449445 B TW I449445B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- horn antenna
- adjusting device
- metal guide
- antenna
- opening
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N dinuclear copper ion Chemical compound [Cu].[Cu] ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
- H01Q19/08—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for modifying the radiation pattern of a radiating horn in which it is located
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Description
本發明係指一種束波整調裝置，尤指一種用來調整一號角天線所形成之束波寬度的束波調整裝置。
衛星通訊具有覆蓋範圍廣大及不受地面環境干擾等優點，廣泛用於軍事、探測及商用通訊服務如衛星導航、衛星語音廣播或衛星電視廣播等。習知衛星通訊接收裝置由一碟型反射面(Dish Reflector)及一集波器(Low Noise Block Down-converter with Feedhorn，LNBF)組成，集波器設於碟型反射面的焦點位置，用來接收碟型反射面所反射之無線電波訊號，將無線電波訊號降頻至中頻，再傳送至後端之一衛星訊號處理器進行訊號處理，使大眾能夠收看衛星電視節目。
集波器由一號角天線(Feedhorn)、一導波管(Waveguide)及一低雜訊降頻放大器(Low Noise Block Down-converter，LNB)所組成。其中，號角天線用來將衛星天線所反射的訊號蒐集導引入導波管，接著輸出至低雜訊降頻放大器。號角天線的功能除了接收衛星訊號外，在不同應用中也可發射訊號(經碟型反射面反射)給衛星。
衛星天線的收訊品質優劣與號角天線的設置位置有相當重要的關係。舉例來說，號角天線由焦點位置發出的電磁波經碟型反射面反射給衛星。當號角天線與焦點位置稍有偏離，衛星天線可接收的訊號將會大大減小。實際上，焦點位置通常是根據碟面的焦距直徑比(Focal Length to Diameter ratio，F/D)來表示。值得注意的是，碟面的焦距直徑比(以下簡稱為F/D值)與號角天線所發射之束波寬度的搭配與否會影響衛星天線的接收效能。換句話說，不同的F/D設計需搭配不同的束波寬度，使衛星天線能有效接收號角天線的束波。舉例來說，F/D=0.6的碟面設計相較於F/D=0.4的碟面設計需搭配束波寬度較窄的束波，若束波的寬度不符合碟面設計(如過寬或過窄)，則會影響衛星天線的收訊效能，並降低衛星訊號的收訊品質。
然而，目前市場上尚未有調整號角天線之束波寬度的相關裝置，因此無法提升與不同碟面設計的搭配性。此外，為了因應小型化的趨勢以及降低成本，在產品設計之初，製造廠商皆會竭盡所能的將產品設計到最小化。因此，如何在號角天線的張口尺寸縮小下，還能達到與碟面最適搭配的束波寬度的設計亦為重要議題之一。
因此，本發明的主要目的在於提供一種用於號角天線的束波調整裝置，用來調整號角天線所發射的束波寬度，以達到與衛星天線之碟面更好的搭配效能。
本發明揭露一種用於一號角天線的束波調整裝置，該號角天線包含有一張口及圍繞該張口之環體，該束波調整裝置包含有：一金屬導件，用來根據該號角天線所對應之一衛星天線的碟面特徵，調整該號角天線所形成的束波寬度；以及一固定件，用來固定該金屬導件於該號角天線；其中，該衛星天線用來接收該號角天線所發射的訊號。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一束波調整裝置10之示意圖。束波調整裝置10用於一號角天線100，號角天線100包含有一張口102及圍繞張口102之環體104。在第1圖中，束波調整裝置10係由一金屬導件所構成，用來根據號角天線100所對應之一衛星天線(未示於圖中)的碟面特徵，調整號角天線100所形成的束波寬度。其中，碟面特徵可為焦距直徑比(Focal Length to Diameter ratio，F/D)。值得注意的是，束波調整裝置10之金屬導件可為正交十字、同心圓環、點狀偏心圓、或輻射散發等對稱的幾何形狀，以及可透過一固定件(表示於圖中)設置於號角天線100之張口102的上方、下方或同平面基準。固定件主要是用來將金屬導件固定於號角天線100，只要是用來將金屬導件組裝在號角天線100的元件或方式，皆屬本發明之範疇。舉例來說，固定件可為一銲點，用來將金屬導件銲接於號角天線100的張口外緣或環體104的內壁；或是可為從環體104延伸至張口104的一柱體，用來金屬導件組裝在柱體的頂端，藉以達到將金屬導件固定於號角天線100的功能。簡單來說，金屬導件的尺寸、形狀或設置在號角天線100的位置會改變束波寬度，因此，本發明實施例透過束波調整裝置10的設計，可調整號角天線100所發射至衛星天線的束波寬度，以提升衛星天線的訊號接收效能，並達到最佳的收訊品質。進一步地，本發明實施例能使號角天線100與不同衛星天線(如不同F/D值的碟面設計)達到最佳的搭配性。
在第1圖中，束波調整裝置10係為一正交極化設計，可反射延長電場回饋路徑及集中電流，以加強束波的指向性，並達到束波集中的效果，藉以避免束波寬度過大而造成部分束波無法被接收的情況發生，進而提升衛星天線的接收效能。其中，正交極化設計可為對稱或不對稱的正交(如長度、寬度或高度)。此外，透過束波調整裝置10集中束波的設計，更可用來縮小號角天線100的張口尺寸，而不影響與碟面設計的搭配性，並可降低製造成本。
由上述可知，在號角天線100的張口尺寸固定的情況下，透過束波調整裝置10可提升與碟面的搭配性，以提升收訊品質。另一方面，在號角天線100的張口尺寸縮小的情況下，透過本發明實施例之束波調整裝置能維持或得到更好的束波寬度，因此，可有效地減小號角天線100的張口面積，以增加與多種衛星天線安裝的可行性。
值得注意的是，本發明實施例的束波調整裝置10可應用在任何型式的號天線，如錐型(conical)、金字塔型(pyramidal)、波紋型(corrugated)介質負載(dielectric-load)、鏡頭校準(lens-corrected)、介質(dielectric)或陣列(array)等型式的號角天線，亦或是應用在不同的張口形狀，如方形、圓形、矩形、菱形或橢圓形等，而不限於此。
因此，藉由不同型態的束波調整裝置，號角天線100在不同的工作頻率可得到最佳的天線效益。舉例來說，請參考第2～5圖，其為本發明多種實施例之束波調整裝置20～50的示意圖。如第2圖所示，束波調整裝置20之金屬導件與張口102非共平面且為輻射圓環狀；如第3圖所示，束波調整裝置30之金屬導件與張口102共平面且為同心圓環狀；如第4圖所示，束波調整裝置40之金屬導件與張口102共平面且為不連續圓環狀；以及如第5圖所示，束波調整裝置50之金屬導件與張口102非共平面且為偏心圓狀。因此，在第3圖與第4圖所示之束波調整裝置30、40的設計下，可使得高頻在電場反射回饋上較不易失去匹配而導致束波形狀變形。另一方面，在第2圖與第5圖所示之束波調整裝置20、50的設計下，可針對低頻、中頻與高頻來調整束波寬度，以達到符合碟面的束波寬度，進而降低天線損耗得到天線增益的最佳值。此外，本發明實施例之束波調整裝置10、20、30、40、50更可達到阻抗匹配之效用，以降低天線的反射損耗(Return Loss)。
根據上述，本發明實施例之束波調整裝置除了可設置在號角天線100的張口102平面之外，亦可設置在張口102上方或下方。例如，在第6圖中，束波調整裝置10改為設置在對應於號角天線100的一防水機制組件200，如防水蓋(Feed Cap)。更進一步的，束波調整裝置10可以電鍍方式電鍍在防水機制組件200上，或是在射出成型製作時即包含在防水機制組件200上，亦或是以氧白銅類的金屬薄片設置於防水機制組件200上。值得注意的是，除了束波調整裝置10之外，束波調整裝置20、30、40、50亦可應用在防水機制組件200，而不限於此。
請繼續參考第7～9圖，其分別為號角天線100在10.7 GHz的工作頻率下，未使用任何束波調整裝置、使用束波調整裝置10，以及使用束波調整裝置30的束波示意圖。由第7～9圖可知，未裝設束波調整裝置時，號角天線100的束波寬度較寬；而比較第8、9圖更可得知，在10dB處的束波寬度中，使用正十字型設計的束波調整裝置10的束波寬度較為集中，而使用同心圓環設計的束波調整裝置30的束波寬度則較寬。另請參考第10圖，其為第7～9圖之束波寬度的比較表。由第10圖可知，相較於未使用任何束波調整裝置的號角天線100，使用束波調整裝置10的束波寬度由原先的80.22度(由水平、垂直及45度方向所量測到之束波寬度的平均值)縮小至69.35度，更符合F/D=0.6的碟面設計；而使用束波調整裝置30的束波寬度可放大至92.66度，更符合F/D=0.4的碟面設計。由此可知，透過束波調整裝置的設計，可使號角天線100的束波寬度在10dB處作正負15度的調整。值得注意的是，本發明實施例在未更動號角天線張口尺寸或開模尺寸的狀況下，即可調整束波寬度而更符合衛星天線特性。
綜上所述，相較於習知技術無法調整束波寬度，而無法達到與碟面的最佳搭配效果，造成收訊品質不佳。本發明實施例可針對不同碟面設計(如不同的F/D值)，以不更改號角天線模具尺寸的條件下，得到所需之束波寬度，以提升收訊品質。進一步地，本發明實施例之束波調整裝置能夠在號角天線的張口尺寸縮小的情況下，能夠維持相同的束波寬度，以搭配碟面設計，並有效降低成本。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10、20、30、40、50．．．束波調整裝置
100．．．號角天線
102．．．張口
104．．．環體
200．．．防水機制組件
第1圖為本發明實施例一束波調整裝置用於一號角天線的示意圖。
第2～5圖為本發明多種實施例之束波調整裝置的示意圖。
第6圖為第1圖之束波調整裝置用於一防水機制組件的示意圖。
第7圖為本發明實施例一號角天線未使用束波調整裝置的束波示意圖。
第8圖為第1圖之號角天線的束波示意圖。
第9圖為第3圖之號角天線的束波示意圖。
第10圖為第7～9圖之束波寬度的比較表。
10．．．束波調整裝置
100．．．號角天線
102．．．張口
104．．．環體
Claims (6)
- 一種用於一號角天線(Feedhorn)的束波調整裝置，該號角天線包含有一張口及圍繞該張口之環體，該束波調整裝置包含有：一金屬導件，用來根據該號角天線所對應之一衛星天線的碟面特徵，調整該號角天線所形成的束波寬度；以及一固定件，用來固定該金屬導件於該號角天線；其中，該衛星天線用來接收該號角天線所發射的訊號；其中，該金屬導件由一等寬圓環及複數個方塊的形狀組成，其中該複數個方塊之每一方塊與該等寬圓環垂直相交；或者該金屬導件由一圓形、一至多個同心圓環及一正交十字的形狀組成，其中該一至多個同心圓環之一同心圓環由多個不連續的圓弧組成，而該圓形的圓心及該正交十字的交點與該金屬導件的一中心點對齊；或者該金屬導件由一正交十字及兩點狀偏心圓的形狀組成，其中該兩點狀偏心圓與該正交十字所指的一方向對齊；或者該金屬導件由兩長方塊組成一正交十字，其中該兩長方塊相互垂直且交叉。
- 如請求項1所述之束波調整裝置，其中該碟面特徵為焦距直徑比(Focal Length to Diameter ratio，F/D)。
- 如請求項1所述之束波調整裝置，其中該金屬導件設置於該號角天線之該張口的上方、下方或同平面基準。
- 如請求項1所述之束波調整裝置，其中該金屬導件設置於對應該號角天線之該張口的一防水機制組件上。
- 如請求項4所述之束波調整裝置，其中該金屬導件是以導電薄膜形態電鍍於該防水機制組件上，或是以金屬薄片形態設置於該防水機制組件上。
- 如請求項1所述之束波調整裝置，其中該金屬導件設置在相異於該張口的平面基準。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW099134175A TWI449445B (zh) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | 束波調整裝置 |
| US12/943,905 US9196967B2 (en) | 2010-10-07 | 2010-11-10 | Beamwidth adjustment device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW099134175A TWI449445B (zh) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | 束波調整裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201216737A TW201216737A (en) | 2012-04-16 |
| TWI449445B true TWI449445B (zh) | 2014-08-11 |
Family
ID=45924725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099134175A TWI449445B (zh) | 2010-10-07 | 2010-10-07 | 束波調整裝置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9196967B2 (zh) |
| TW (1) | TWI449445B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101405283B1 (ko) * | 2013-02-20 | 2014-06-11 | 위월드 주식회사 | 평판형 혼 어레이 안테나 |
| CN115315848B (zh) | 2020-02-25 | 2025-12-16 | 全部.空间网络有限公司 | 反射器天线重新指向设备和反射器天线 |
| TWI766633B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-06-01 | 稜研科技股份有限公司 | 寬頻線極化天線結構 |
| CN117855812B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-07-26 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种波导天线阵及通信模块 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042935A (en) * | 1974-08-01 | 1977-08-16 | Hughes Aircraft Company | Wideband multiplexing antenna feed employing cavity backed wing dipoles |
| US6008772A (en) * | 1997-02-24 | 1999-12-28 | Alcatel | Resonant antenna for transmitting or receiving polarized waves |
| US6943744B1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-09-13 | Patriot Antenna Systems, Inc. | Waveguide diplexing and filtering device |
| US7202834B2 (en) * | 2003-08-11 | 2007-04-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Feedhorn, radio wave receiving converter and antenna |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4168504A (en) * | 1978-01-27 | 1979-09-18 | E-Systems, Inc. | Multimode dual frequency antenna feed horn |
| US6356241B1 (en) * | 1998-10-20 | 2002-03-12 | Raytheon Company | Coaxial cavity antenna |
| US6700549B2 (en) * | 2002-03-13 | 2004-03-02 | Ydi Wireless, Inc. | Dielectric-filled antenna feed |
| US7236681B2 (en) * | 2003-09-25 | 2007-06-26 | Prodelin Corporation | Feed assembly for multi-beam antenna with non-circular reflector, and such an assembly that is field-switchable between linear and circular polarization modes |
-
2010
- 2010-10-07 TW TW099134175A patent/TWI449445B/zh active
- 2010-11-10 US US12/943,905 patent/US9196967B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042935A (en) * | 1974-08-01 | 1977-08-16 | Hughes Aircraft Company | Wideband multiplexing antenna feed employing cavity backed wing dipoles |
| US6008772A (en) * | 1997-02-24 | 1999-12-28 | Alcatel | Resonant antenna for transmitting or receiving polarized waves |
| US6943744B1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-09-13 | Patriot Antenna Systems, Inc. | Waveguide diplexing and filtering device |
| US7202834B2 (en) * | 2003-08-11 | 2007-04-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Feedhorn, radio wave receiving converter and antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201216737A (en) | 2012-04-16 |
| US20120086618A1 (en) | 2012-04-12 |
| US9196967B2 (en) | 2015-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10224638B2 (en) | Lens antenna | |
| EP2912719B1 (en) | Communication arrangement | |
| US7205950B2 (en) | Radio wave lens antenna | |
| US6184840B1 (en) | Parabolic reflector antenna | |
| WO2018064835A1 (zh) | 一种喇叭天线 | |
| US9837724B2 (en) | Antenna system | |
| US8294627B2 (en) | Microwave alignment apparatus | |
| US10476166B2 (en) | Dual-reflector microwave antenna | |
| JP6340690B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| TWI449445B (zh) | 束波調整裝置 | |
| CN103490174A (zh) | 一种宽带圆极化基站天线 | |
| CN203521630U (zh) | 一种宽带圆极化基站天线 | |
| CN110112547B (zh) | 一种5g高隔离度宽带双极化全向天线 | |
| JP5266314B2 (ja) | オフセットパラボラアンテナ | |
| WO2022087832A1 (zh) | 基站天线及基站天馈系统 | |
| CN102456949B (zh) | 用于喇叭天线的束波调整装置 | |
| CN211655050U (zh) | 一种小型化星载Ka频段天线 | |
| KR101727961B1 (ko) | 위성신호 통신 장치 | |
| JP4858575B2 (ja) | 放送受信用アンテナ装置 | |
| CN110931947B (zh) | 一种小型化星载Ka频段天线 | |
| KR102023959B1 (ko) | 파라볼라 안테나 | |
| US20240222878A1 (en) | Multiple polarized dish antenna | |
| US20240145935A1 (en) | Antenna apparatus | |
| CN101431187B (zh) | 抛物面天线用一次辐射器、低噪声下变频器及卫星接收用天线装置 | |
| US7102583B1 (en) | Multi-band antenna having a reflector |