[发明专利]波导管式正交模变换器

说明书

技术领域

本发明是一种波导管式正交模变换器(Waveguide OrthomodeTransducer)，特别是一种用于双频段的波导管式正交模变换器。

背景技术

卫星通信具有覆盖范围广大及不受地面环境干扰等优点，广泛用于军事、探测及商用通信服务如卫星导航、卫星语音广播或卫星电视广播等。传统卫星通信接收装置由一碟型反射面(Dish Reflector)及一高频头(Low NoiseBlock Down-converter with Feedhorn，LNBF)组成，高频头设在碟型反射面的焦点位置，其接收通过碟型反射面反射的无线电波信号，将无线电波信号降频至中频，再传送至后端的一卫星信号处理器进行信号处理，使大众能够收看卫星电视节目。

单频的高频头由一馈电喇叭(Feedhorn)、一正交模变换器(OrthomodeTransducer，OMT)及一低噪声下变频器(Low Noise Block Down-converter，LNB)所组成，正交模变换器为关键零组件之一，用以将两个极化方向正交的无线电波信号分离，使其由不同的端口输出。请参考图1，图1为传统一正交模变换器10的半剖面图。正交模变换器10为一波导管(Waveguide)式正交模变换器，由一矩形波导管11、检测器(Probe)P1、P2及一短路柱12所组成。波导管11由四面导体墙围绕形成，其一端为开口，用以连接天线，另一端则封闭。检测器P1及P2由同轴电缆的内导体所形成，其穿越波导管11的导体墙进入波导管11内部；检测器P1平行于X轴，为X方向极化信号的端口，检测器P2平行于Y轴，为Y方向极化信号的端口。短路柱12平行于X轴，位于波导管11内接近中央的位置，连接两平行的导体墙。短路柱12提供了极化(Polarization)功能，使大部分的X方向极化信号被反射而能够由检测器P1输出，但对于Y方向极化信号只有些微影响，大部分的Y方向极化信号可顺利由检测器P2输出。

随着大众对于卫星电视的需求成长，直播卫星(Direct Broadcast Satellite)信号所涵盖的频段数目增加，传统单频的高频头已不敷使用。高频头必须至少能够接收双频信号，即低频的Ku频段(12～18GHz)及高频的Ka频段(26.5～40GHz)信号。请参考图2，图2为传统一双频的高频头20的示意图，高频头20由一馈电喇叭(Feedhorn)200、一低频段的正交模变换器202、一高频段的正交模变换器204及一低噪声下变频器(Low Noise BlockDown-converter，LNB)电路206所组成。馈电喇叭200接收低频及高频无线电波信号，正交模变换器202及正交模变换器204分别分离极化方向正交的两个低频无线电波信号S1、S2与极化方向正交的两个高频无线电波信号S3、S4，使无线电波信号S1～S4由对应的端口输出至低噪声下变频器电路206。由上可知，正交模变换器202除了必须良好地分离极化方向正交的低频无线电波信号S1、S2，同时必须使高频无线电波信号S3、S4在通过正交模变换器202时，尽可能不被干扰。

然而，若双频的高频头20使用图1的正交模变换器10做为低频正交模变换器202，正交模变换器10的短路柱12也会将部分高频的X方向极化信号反射而由检测器P1输出，使得高频的X方向极化信号无法顺利通过正交模变换器202传输至正交模变换器204。另外，由于检测器P1及P2过于伸入波导管11内部，高频的极化信号会被反射而由检测器P1及P2输出，如此一来不仅增加高频信号损耗，也降低高频信号与低频信号之间的隔离度。再者，高频的极化信号在通过正交模变换器10时，会在检测器P1及P2这两个不连续处被激发出高阶模态(Higher-order Mode Excitation)，这些高阶模态若传播至天线端，将导致高频段的天线辐射场型严重变形。基于以上缺点，正交模变换器10不适用于双频的高频头20，可能导致高频头20接收高频段卫星信号的效能低落，影响卫星电视的播放品质。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种波导管式正交模变换器。

本发明公开一种波导管式正交模变换器，包括一波导管，具有一第一段部以及一第二段部；一第一检测器，穿遂该第一段部的一第一位置；一第二检测器，穿遂该第一段部的一第二位置；一第三检测器，穿遂该第二段部的一第三位置；以及一第四检测器，穿遂该第二段部的一第四位置。

附图说明

图1为传统一正交模变换器的半剖面图。

图2为传统一双频的高频头的示意图。