专利名称：射频收发装置的制作方法
技术领域：
射频收发装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种射频收发装置，尤指一种可减少导波管所造成的信号带宽衰减，亦可达到防水目的的射频收发装置。
背景技术：
[0002]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。在公知技术中，导波管 (Waveguide)是一种被广泛使用于卫星通信收发机的通信组件。例如，传统的卫星通信收发机包含有一天线(Antenna)、一导波管以及一收发壳体(Transceiver housing),以处理欲传送或接收的卫星无线信号，其中导波管为主要零组件之一，用于传递无线信号，并可将两个极化方向正交的无线信号分离，使其由不同的输出端口输出。[0003]请参考图1，图1为公知的一射频收发装置10的示意图。射频收发装置10包含有一天线100、一导波管102及一收发壳体104。天线100用来发送一传送信号及接收一接收信号。导波管102用来传递以及隔离传送信号及接收信号，其中传送信号及接收信号可由不同的极性、频率或时间分集等组合而成。至于收发壳体104则耦接于导波管102，用来执行相关的信号处理 程序。[0004]然而，导波管及收发壳体为两个独立组件，因此导波管及收发壳体的结合需通过再次组装，组装过程会产生一接面，该接面容易发生漏水现象，而且为了达到组装的目的亦可能会导致导波管弯曲因而造成信号带宽衰减。除此之外，传统导波管的设计采用斜角或隔板设计，但斜角设计会造成导波管尺寸太长，隔板设计亦会导致无法达到宽带效果。因此，如何减少导波管所造成的信号带宽衰减，已成为业界所努力的目标之一。[0005]从而，需要提供一种射频收发装置来解决上述问题。实用新型内容[0006]因此，本实用新型主要提供一种射频收发装置，其可减少导波管所造成的信号带宽衰减并达到防水目的。[0007]本实用新型公开一种射频收发装置，该射频收发装置用于一无线通信系统，该射频收发装置包含一壳体；一第一印刷电路板，该第一印刷电路板设置于该壳体的一第一面；一第二印刷电路板，该第二印刷电路板设置于该壳体的一第二面，用来配合该第一印刷电路板处理一接收信号；以及一导波管本体，该导波管本体连接于该壳体，该导波管本体包含一正交模转换器，该正交模转换器包含一通用端口，该通用端口用来传递一传送信号及该接收信号；一第一低通滤波器，该第一低通滤波器耦接于该正交模转换器的一同极化端口 ；以及一分离滤波器，该分离滤波器耦接于该正交模转换器的一正交极化端口，用来配合该第一低通滤波器分离该传送信号及该接收信号；其中，该壳体及该导波管本体的连接方式大致呈一 L形状。[0008]本实用新型通过L形且一体成型的连接方式可使导波管本体免于弯曲以减少信号带宽衰减，亦可将二印刷电路板分置于壳体的两面，藉此分开两个振荡频率不同的本地振荡器以避免对信号造成干扰；除此之外，利用保护盖覆盖于射频收发装置的外侧亦可避免组件间接面容易造成漏水的通病。因此，本实用新型除了可减少导波管所造成的信号带宽衰减，亦可进一步达到防水的目的。
图7为图4的正交模转换器的带宽-[0016]主要组件符号说明[0017]10射频收发装置[0018]100天线102导波管[0020]104收发壳体[0021]20射频收发装置[0022]200壳体[0023]202导波管本体[0024]204第一印刷电路板[0025]206第二印刷电路板[0026]208正交模转换器[0027]210分离滤波器[0028]212第一隔板[0029]214第一保护盖[0030]216第二隔板[0031]218第二保护盖[0032]220导波管上盖[0033]222导波管保护盖[0034]224通用端口[0035]226第一低通滤波器[0036]VT传送信号[0037]VR接收信号[0038]300高通滤波器[0039]302第二低通滤波器[0040]304传送端口[0041]306第一接收端口[0042]308第二接收端口[0043]X水平方向[0044]Y垂直方向[0045]S截面[0046]LI L4第一边缘 第四边缘[0047]400同极化端口[0048]402正交极化端口[0049]VRl同极化接收信号[0050]VR2正交极化接收信号具体实施方式
[0051]请参考图2，图2为本实用新型实施例的一射频收发装置20的示意图。射频收发装置20用于如卫星语音广播或卫星电视广播等无线通信系统，其主要由一壳体200以及一导波管本体(Waveguide) 202所构成，两者以大致垂直的方式连接，且为一体成型。换句话说， 壳体200及导波管本体202的连接形状大致呈一 L形，而且两者间没有连接接面。射频收发装置20还包含有一第一印刷电路板(Printed Circuit Board)204及一第二印刷电路板206，分别设置于壳体200的相对的两面，用来相互配合以处理一接收信号\。导波管本体202则包含有一正交模转换器(Orthomode Transducer) 208、一第一低通滤波器226以及一分离滤波器(Diplexer) 210。其中，正交模转换器208包含有一通用端口 224，用来传递一传送信号Vt及接收信号\。第一低通滤波器226稱接于正交模转换器208的一同极化端口(将在图4中说明)。而分离滤波器210则耦接于正交模转换器208的一正交极化端口(将在图4中说明)，用来配合第一低通滤波器226分离传送信号Vt及接收信号VK。另外， 射频收发装置20还包含有一第一隔板212、一第二隔板216、一第一保护盖214、一第二保护盖218、一导波管上盖220以及一导波管保护盖222。第一隔板212覆盖于第一印刷电路板 204之上，第一保护盖214覆盖于第一隔板212之上。而第二隔板216覆盖于第二印刷电路板206之上，第二保护盖218覆盖于第二隔板216之上。导波管上盖220则覆盖于导波管本体202的一面，以构成一完整的导波管。导波管保护盖222覆盖于导波管上盖220之上。[0052]简言之，为了避免导波管与壳体因再次组装而产生漏水现象，甚至导致导波管弯曲而造成信号带宽衰减，本实用新型实施例的壳体200及导波管本体202以大致L形方式连接且为一体成型，因此，导波管本体202可免于因组装而导致弯曲。而第一印刷电路板 204及第二印刷电路板206亦可分置于壳体200相对的两面，如此一来，不但可减少信号带宽衰减，亦可藉此将相关电路所需的两个不同振荡频率的本地振荡器分置于第一隔板212 及第二隔板216中，以避免对信号造成干扰。除此之外，壳体200的二侧面以及导波管本体 202的顶部皆覆盖保护盖，可避免组件间接面容易漏水的通病。[0053]请继续参考图3，图3为图2的导波管本体202的详细结构示意图。如图3所示， 导波管本体202包含正交模转换器208、第一低通滤波器226及分离滤波器210。正交模转换器208用来分离接收信号Vk的同极化接收信号Vk1、接收信号Vk的正交极化接收信号Vk2 及传送信号VT。而第一低通滤波器226用来过滤传送信号VT，并过滤出同极化接收信号VK1，以及通过一第一接收端口 306输出同极化接收信号VK1。此外,分离滤波器210包含有一高通滤波器300及一第二低通滤波器302。高通滤波器300用来过滤接收信号VK，并通过一传送端口 304将传送信号Vt传递至正交模转换器208。至于第二低通滤波器302亦用来过滤传送信号Vt，不同于第一低通滤波器226之处在于第二低通滤波器302用来过滤出接收信号\的正交极化接收信号\2，以及通过一第二接收端口 308输出正交极化接收信号VK2。 因此，通过第一接收端口 306及第二接收端口 308可分别将接收信号Vk的同极化接收信号 Vei及正交极化接收信号Vk2输出至第一印刷电路板204及第二印刷电路板206，以进行后续的信号处理程序。[0054]除此之外，正交模转换器208大致呈一长方体形状，如图4所示，正交模转换器208 的宽度采取阶段性渐缩，而长度及高度则不随宽度的变化而改变。换句话说，在正交模转换器208的一截面S上，水平方向X上相互平行的一第一边缘LI及一第三边缘L3呈阶梯状渐缩，垂直方向Y上相互平行的一第二边缘L2及一第四边缘L4则未随之改变。此外，正交模转换器208包含有一同极化端口 400及一正交极化端口 402，正交模转换器208可通过同极化端口 400将接收信号Vk的同极化接收信号Vri输出至第一低通滤波器226，且可通过正交极化端口 402将接收信号Vr的正交极化接收信号Vk2输出至分离滤波器210以及将传送信号Vt传递至正交模转换器208。[0055]射频收发装置20的运作方式应是本领域所 熟知的，故以下分成传送及接收两部分并配合图5简述如下。针对传送操作，射频收发装置20通过传送端口 304，再通过高通滤波器300,传递传送信号Vt至正交模转换器208,并正确地导向通用端口 224。第一低通滤波器226及第二低通滤波器302将阻止传送信号Vt进入第一接收端口 306及第二接收端口 308。而针对接收操作，射频收发装置20则通过通用端口 224传递接收信号Vk至正交模转换器208，再通过正交模转换器208将接收信号Vk的同极化接收信号Vri正确地导向第一低通滤波器226及将接收信号Vk的正交极化接收信号Vk2导向第二低通滤波器302 ;接着利用第一低通滤波器226及第二低通滤波器302分别过滤出接收信号Vk的同极化接收信号Vri 及正交极化接收信号VK2，再通过第一接收端口 306及第二接收端口 308分别将接收信号Vk 的同极化接收信号Vki及正交极化接收信号Vk2输出至第一印刷电路板204及第二印刷电路板206，以进行后续的信号处理程序。[0056]请继续参考图6，图6为图3的导波管本体202与传统导波管的正交模转换器的接收端的带宽(GHz)-反射损失(dB)关系比较图。图6中的实线为导波管本体202的正交模转换器208的接收端的带宽-反射损失关系曲线，虚线则为一传统导波管的正交模转换器的接收端的带宽-反射损失关系曲线。如图6所示，正交模转换器208的带宽效率可达 18. 7%，其高于该传统导波管的正交模转换器的带宽效率15. 5%，由此可知，本实用新型实施例的导波管本体的设计可有效减低其正交模转换器的信号带宽衰减，以达到宽带效果。[0057]请另外参考图7，图7为图4的正交模转换器208的带宽-反射损失关系比较图。 正交模转换器208由一三阶的阶梯式正交模转换器所实现，图7中的实线为正交模转换器 208的传送端与正交极化接收端的带宽-反射损失关系曲线，虚线则为正交模转换器208的同极化接收端的带宽-反射损失关系曲线。如图7所示，该三阶的阶梯式正交模转换器208 在反射损失(return loss)为-20dB时的带宽效率可高达32%,由此可知，阶梯式设计可有效减低正交模转换器的信号带宽衰减，以达到宽带效果。[0058]简单地说，为了避免导波管的正交模转换器尺寸太长以及无法达到宽带效果，本实用新型实施例的正交模转换器208可采用三阶阶梯式架构，不但可以缩小尺寸，并可有效减低正交模转换器的信号带宽衰减，以达到宽带效果。[0059]需注意的是，射频收发装置20为本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员应当可据以作不同的修饰，而不限于此。举例来说，正交模转换器208以一三阶的阶梯式正交模转换器所实现，其亦可以其他阶数的阶梯式正交模转换器取代之。另一方面，壳体200及导波管本体202的连接角度大致呈90度，主要目的在于使导波管本体不弯曲，因此，以此目的为前提，壳体200及导波管本体202的连接角度可配合使用者的需求而调整成大于或小于90度的角度，而不受此限。除此之外，第一保护盖214、第二保护盖218及导波管保护盖 222可由钣金件构成，但不限于此。[0060]在公知技术中，导波管与壳体的结合通过再次组装，容易产生漏水现象，亦可能会导致导波管弯曲而造成信号带宽衰减，而且传统导波管的设计采用斜角或隔板设计，导致导波管尺寸太长或是无法达到宽带效果。相比之下，本实用新型采用大致L形方式结合导波管与壳体，一方面可避免导波管弯曲以达到减少信号带宽衰减的目的，另一方面可将印刷电路板分成两块且分置于壳体的两面，藉此分开两个振荡频率不同的本地振荡器以避免对信号造成干扰。而且，本实用新型利用阶梯式正交模转换器来实现导波管，不但缩小导波管尺寸，亦可进一步地减少信号带宽衰减。除此之外，本实用新型以一体成型的方式来实现射频收发装置，并在射频收发装置的外侧加上保护盖，可达到防水的目的。[0061 ] 综上所述，通过L形且一体成型的连接方式可使导波管本体免于弯曲以减少信号带宽衰减，亦可将二印刷电路板分置于壳体的两面，藉此分开两个振荡频率不同的本地振荡器以避免对信号造成干扰。除此之外，利用保护盖覆盖于射频收发装置的外侧亦可避免组件间接 面容易造成漏水的通病。因此，通过本实用新型的射频收发装置，除了可减少导波管所造成的信号带宽衰减，亦可进一步达到防水的目的。[0062]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡是根据本实用新型权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种射频收发装置，该射频收发装置用于一无线通信系统，该射频收发装置包括一壳体；以及一第一印刷电路板，该第一印刷电路板设置于该壳体的一第一面；其特征在于，该射频收发装置还包括一第二印刷电路板，该第二印刷电路板设置于该壳体的一第二面，用来配合该第一印刷电路板处理一接收信号；以及一导波管本体，该导波管本体连接于该壳体，该导波管本体包括一正交模转换器，该正交模转换器包括一通用端口，该通用端口用来传递一传送信号及该接收信号；一第一低通滤波器，该第一低通滤波器耦接于该正交模转换器的一同极化端口 ；以及一分离滤波器，该分离滤波器耦接于该正交模转换器的一正交极化端口，用来配合该第一低通滤波器分离该传送信号及该接收信号；其中，该壳体及该导波管本体的连接方式大致呈一 L形状。
2.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该壳体及该导波管本体是一体成型的壳体及导波管本体。
3.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该正交模转换器大致呈一长方体形状。
4.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该正交模转换器的垂直于该接收信号的一传输方向的一截面在一水平方向上包括一第一边缘及一第三边缘，并且在一垂直方向上包括一第二边缘及一第四边缘，该第一边缘及该第三边缘沿该接收信号的传输方向而呈阶梯状渐缩。
5.如权利要求4所述的射频收发装置，其特征在于，该第二边缘及该第四边缘未沿该接收信号的传输方向而渐缩。
6.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该第一低通滤波器是用来过滤该传送信号，并过滤出该接收信号的同极化接收信号，以及通过一第一接收端口输出该同极化接收信号的第一低通滤波器。
7.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该分离滤波器包括一高通滤波器，该高通滤波器用来过滤该接收信号，并通过一传送端口传递该传送信号；以及一第二低通滤波器，该第二低通滤波器用来过滤该传送信号，并过滤出该接收信号的正交极化接收信号，以及通过一第二接收端口输出该正交极化接收信号。
8.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该射频收发装置还包括一第一隔板及一第一保护盖，该第一隔板覆盖于该第一印刷电路板之上，该第一保护盖覆盖于该第一隔板之上。
9.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该射频收发装置还包括一第二隔板及一第二保护盖，该第二隔板覆盖于该第二印刷电路板之上，该第二保护盖覆盖于该第二隔板之上。
10.如权利要求1所述的射频收发装置，其特征在于，该射频收发装置还包括一导波管上盖及一导波管保护盖，该导波管上盖覆盖于该导波管本体的一面，该导波管保护盖覆盖于该导波管上盖之上。
专利摘要一种射频收发装置。该射频收发装置用于无线通信系统，包括壳体；第一印刷电路板，第一印刷电路板设置于壳体的第一面；第二印刷电路板，第二印刷电路板设置于壳体的第二面，用来配合第一印刷电路板处理接收信号；以及导波管本体，导波管本体连接于壳体，导波管本体包括正交模转换器，正交模转换器包括通用端口，通用端口用来传递传送信号及接收信号；第一低通滤波器，第一低通滤波器耦接于正交模转换器的同极化端口；以及分离滤波器，分离滤波器耦接于正交模转换器的正交极化端口，用来配合第一低通滤波器分离传送信号及接收信号；其中，壳体及导波管本体的连接方式大致呈L形状。本实用新型可减少信号带宽衰减，还可进一步达到防水的目的。
文档编号H04B1/40GK202841117SQ20122052705
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者苏陈泓儒, 林志荣 申请人:启碁科技股份有限公司