專利名稱：分米波多頻道鄰頻功率合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種功率合成器，特別是一種用于13～56頻道彩色電視廣播設(shè)備的分米波多頻道鄰頻功率合成器。
背景技術(shù)：
分米波電視頻率高，每一頻道的頻帶都很窄，因此在分米波頻率范圍內(nèi)電視頻道很多，在電視頻道很多的情況下，如果每一種頻道用一副天線和一副饋線，對(duì)于電視臺(tái)來講，架設(shè)天線、饋線不僅工作量很大，而且要占用很大的設(shè)置面積。解決這一問題的方法是將多個(gè)相鄰頻道發(fā)射機(jī)的輸出經(jīng)分米波多頻道鄰頻功率合成器合成后用一副天線和一副饋線將信號(hào)送出。
目前，公知的分米波多頻道功率合成器是一個(gè)三分貝定向耦合器橋，所述的三分貝定向耦合器橋的構(gòu)造如圖1所示，是用兩個(gè)三分貝定向耦合器和兩個(gè)帶通濾波器橋接而成，又稱帶通式三分貝定向耦合器橋。
兩個(gè)相鄰頻道的窄帶信號(hào)(即帶寬8MHz信號(hào))分別從兩個(gè)三分貝定向耦合器的輸入端輸入，帶寬與帶通濾波器通帶相等，由輸出端輸出帶寬和功率為二者之和的寬帶信號(hào)。若進(jìn)行多路合成，則將第三個(gè)窄帶信號(hào)由輸入1輸入，帶寬與帶通濾波器通帶相等。由輸入2輸入寬帶信號(hào)(即已合成信號(hào))，其帶寬為帶通濾波器通帶以外信號(hào)。輸出為輸入1、輸入2功率和。兩個(gè)帶通濾波器要求必須相同，相鄰頻道合成時(shí)兩個(gè)帶通濾波器矩型系數(shù)必須小于1.2。
如此兩兩合成一頻帶更寬、功率更大的信號(hào)用一副天線、饋線送出。達(dá)到節(jié)省天線、饋線的目的。如果要把6個(gè)相鄰頻道的信號(hào)進(jìn)行合成，則需要五個(gè)這種三分貝定向耦合器橋才能實(shí)現(xiàn)(如圖2所示)。因此，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
2003年瑞典的TERACOM公司設(shè)計(jì)、制造了六個(gè)相鄰頻道分米波功率合成器(其頻道為40CH-45CH)，這是該公司首次設(shè)計(jì)、制造六個(gè)相鄰頻道分米波功率合成器，每個(gè)頻道最大輸入功率200W。
圖3是其構(gòu)造原理圖，該功率合成器用一個(gè)星型濾波式合成器和三個(gè)三分貝定向耦合器橋構(gòu)成，將三個(gè)隔頻信號(hào)(如1、3、5頻道)經(jīng)帶通濾波器星型聯(lián)接后，信號(hào)由星型聯(lián)接的中心節(jié)點(diǎn)輸出，進(jìn)入第一三分貝定向耦合器橋的輸入2，該第一三分貝定向耦合器橋的輸入1接2頻道輸入信號(hào)，第一三分貝定向耦合器橋的輸出接第二三分貝定向耦合器橋的輸入2，該第二三分貝定向耦合器橋的輸入1接4頻道輸入信號(hào)，第二三分貝定向耦合器橋的輸出接第三三分貝定向耦合器橋的輸入2，該第三三分貝定向耦合器橋的輸入1接6頻道輸入信號(hào)，第三三分貝定向耦合器橋的輸出接天線。
在頻道一、頻道三、頻道五三個(gè)頻道星型合成后，再將三個(gè)頻道的合成信號(hào)與頻道二進(jìn)行三分貝定向耦合器橋合成，此時(shí)頻道一、頻道二、頻道三的三個(gè)頻道帶通濾波器間會(huì)出現(xiàn)相互影響。由于帶通濾波器矩型系數(shù)小于1.2相當(dāng)困難，先把頻道帶通濾波器調(diào)試完成，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)相鄰頻道間會(huì)出現(xiàn)帶通濾波器過度帶相互吸收，這樣使相鄰頻道就無法完全合成好，尤其是在三分貝定向耦合器橋中，如頻道二向頻道一、頻道三合成時(shí)出現(xiàn)頻道二帶通濾波器兩邊過度帶都被頻道一、頻道三相吸收。因此系統(tǒng)調(diào)試時(shí)三個(gè)帶通濾波器的過度帶和通帶內(nèi)頻響必然要從新調(diào)試。所以調(diào)試時(shí)要兼顧三個(gè)頻道帶通濾波器，要共同調(diào)試、相互互補(bǔ)，調(diào)試難度非常高，且因人而異。同樣方法再分別把頻道四、頻道六合成，總工作量很大。
因此，這種現(xiàn)有多頻道功率合成器存在加工精度要求高、材料要求高、調(diào)試難度大、批量生產(chǎn)一致性差以及成本太高等不足，產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在微波多路通訊中采用由帶通濾波器和環(huán)形器所構(gòu)成的功率合成器，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，它是由帶通濾波器和環(huán)形器所構(gòu)成，所用帶通濾波器如圖4所示，是一矩形波導(dǎo)1，于矩形波導(dǎo)1上設(shè)有多個(gè)調(diào)諧螺釘2；所用環(huán)形器如圖5所示，是由中心組件3和容納該中心組件的構(gòu)成閉合磁路的磁軛所構(gòu)成，所述的中心組件3是由結(jié)型帶線結(jié)構(gòu)，三個(gè)呈Y型分布的導(dǎo)體4，及設(shè)于其上的旋磁鐵氧體片5所構(gòu)成，所述的導(dǎo)體4各具一外接端口，所述外接端口呈Y型分布，所述的構(gòu)成閉合磁路的磁軛是通過一永久磁鐵給中心導(dǎo)體施加一直流強(qiáng)磁場(chǎng)。這種功率合成器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。微波通訊功率小對(duì)環(huán)行器的插損要求相對(duì)較低，故一般采用具有一個(gè)鐵氧體片的環(huán)行器即可滿足要求，且只能用于隔頻和小功率的合成。
如何將微波多路通訊中所采用的，由帶通濾波器和環(huán)形器所構(gòu)成的，只能用于隔頻和小功率的功率合成器，應(yīng)用到分米波電視發(fā)射機(jī)中，作為多頻道鄰頻大功率功率合成器是電視發(fā)射機(jī)制造行業(yè)長(zhǎng)期未能解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有的多頻道功率合成器加工工藝要求較高，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)較困難，所用成本太高的不足，而提供一種新的多頻道功率合成器。該多頻道功率合成器不僅能實(shí)現(xiàn)原多頻道功率合成器的電氣特性，而且使用更加靈活，可方便的增加或減少級(jí)數(shù)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種分米波多頻道功率合成器，包括N個(gè)帶通濾波器和N-1個(gè)環(huán)行器所構(gòu)成，其中N個(gè)帶通濾波器的一端接輸入信號(hào)，帶通濾波器的另一端分別連接一環(huán)行器的輸入端口，N-1個(gè)環(huán)行器順序串行連接；其特征在于所述的帶通濾波器為n腔帶通濾波器，所述的環(huán)行器是低插損環(huán)形器。
除上述必要技術(shù)特征外，在具體實(shí)施過程中，還可補(bǔ)充如下技術(shù)內(nèi)容。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于每個(gè)n腔帶通濾波器的連接輸入信號(hào)的一端安裝一同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸入口；所述的同軸轉(zhuǎn)換器是將標(biāo)準(zhǔn)直徑軟電纜轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)直徑饋管的同軸轉(zhuǎn)換器，如L27轉(zhuǎn) 同軸轉(zhuǎn)換器。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的n腔帶通濾波器具有n個(gè)串聯(lián)諧振腔，每個(gè)諧振腔是由外導(dǎo)體和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體所構(gòu)成，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)；串聯(lián)諧振腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸出入口。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的n個(gè)諧振腔是由頂板、底板、側(cè)板和端板所構(gòu)成的矩形腔體，所述矩形腔體被n塊具有通孔的隔板分隔而成，所述的耦合環(huán)設(shè)于所述的隔板的通孔內(nèi)；所述同軸轉(zhuǎn)換器的內(nèi)導(dǎo)體通過電容板與諧振腔耦合；或所述的n個(gè)諧振腔是由外導(dǎo)體和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體所構(gòu)成，所述的n個(gè)諧振腔垂直設(shè)置于一矩形耦合腔上，于矩形耦合腔內(nèi)，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)；矩形耦合腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器，即高頻同軸插座。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的低插損環(huán)形器環(huán)行器是由中心組件和容納該中心組件的構(gòu)成閉合磁路的磁軛所構(gòu)成，所述的中心組件是由結(jié)型帶線結(jié)構(gòu)三個(gè)呈Y型分布的加厚導(dǎo)體，及設(shè)于其上下端的鐵氧體片所構(gòu)成，所述的導(dǎo)體各具一端口，所述端口呈Y型分布，所述的構(gòu)成閉合磁路的磁軛是通過一永久磁鐵給中心導(dǎo)體施加一直流強(qiáng)磁場(chǎng)。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的低插損環(huán)形器安裝在有散熱片裝置的金屬外殼中，于金屬外殼上設(shè)有三個(gè)同軸接口，所述的三個(gè)呈Y型分布的導(dǎo)體連接所述的三個(gè)同軸接口；所述的低插損環(huán)形器的型號(hào)為C240。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的N-1個(gè)環(huán)行器順序串行連接，即，第一環(huán)行器的輸出3端接第二環(huán)行器的輸入1端，第二環(huán)行器的輸出3端接第三環(huán)行器的輸入1端，..第N-2環(huán)行器的輸出3端接第N-1環(huán)行器的輸入1端，第N-1環(huán)行器的輸出3端為整個(gè)功率合成的器總輸出端接天饋線系統(tǒng)；N個(gè)六腔帶通濾波器分別連接第一環(huán)行器的輸入1端、第一環(huán)行器的輸入2端、第二環(huán)行器的輸入2端、..第N環(huán)行器的輸入2端；所述的N個(gè)相鄰頻道的信號(hào)，分別依序連接所述N個(gè)六腔帶通濾波器的輸入。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的N個(gè)六腔帶通濾波器與所述的N-1個(gè)環(huán)行器以及N-1個(gè)環(huán)行器之間是通過同軸饋線相連接。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的同軸饋線是由同軸饋管、同軸彎頭組成，或是同軸電纜。
所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于其中的N為所需合成的信號(hào)的數(shù)量，N＝2、3、4、...；n取決于每個(gè)諧振腔的功率和合成的總功率。
本發(fā)明將微波多路通訊中所采用的，由帶通濾波器和環(huán)形器所構(gòu)成的，只能用于隔頻和小功率的功率合成器，應(yīng)用到分米波電視發(fā)射機(jī)中，需要解決兩大技術(shù)問題1、在微波頻段由于頻率高、功率小，如果鄰頻使用，頻道帶通濾波器要滿足插入損耗小的要求就得級(jí)數(shù)要少，頻道帶通濾波器過渡帶很難滿足鄰頻使用要求。所以國(guó)際上使終無人嘗試此種方案的鄰頻使用(包括分米波頻段)。而本實(shí)用新型充分利用環(huán)行器單向傳遞電磁波特性，在系統(tǒng)級(jí)聯(lián)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)兩邊被頻道帶通濾波器過度帶都被吸收現(xiàn)像，在設(shè)計(jì)頻道帶通濾波器時(shí)分別采用讓中心頻率向高端偏移、采用大功率六腔(或更多腔)帶通濾波器，減小過度帶、減小插入損耗等方法，解決了頻道帶通濾波器過渡帶滿足鄰頻使用要求的問題；2、在微波頻段發(fā)射功率都小無需做大功率環(huán)行器，而且由于波長(zhǎng)小，環(huán)行器尺寸小，環(huán)行器盛受功率小，無法做大功率環(huán)行器。而在分米波頻段波長(zhǎng)較長(zhǎng)，環(huán)行器尺寸較大，再加上使用多鐵氧體片所構(gòu)成基片、加厚導(dǎo)體和使用較大體積的散熱片，使分米波環(huán)行器作到盛受功率較大。
本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的道鄰頻功率合成器可將二至六個(gè)相鄰或相隔頻道發(fā)射機(jī)送來的大功率窄帶(8MHz)信號(hào)，經(jīng)濾波后合成為一個(gè)寬帶大功率信號(hào)共用一副天、饋線發(fā)射。
2、本實(shí)用新型可以把六路8MHZ帶寬的鄰頻(或隔頻)數(shù)字射頻功率信號(hào)，合成為總帶寬為48MHz的一路寬帶信號(hào)輸出，并且不影響數(shù)字信號(hào)原有制標(biāo)，保證六路數(shù)字射頻功率每路輸出大于等于100W。并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)簡(jiǎn)單，成本低，適合于批量生產(chǎn)。
3、由于環(huán)行器具有信號(hào)定向不可逆?zhèn)鬏斕匦?，在系統(tǒng)級(jí)聯(lián)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)被頻道帶通濾波器兩邊過度帶都被吸收現(xiàn)像，帶通濾波器矩型系數(shù)小于1.2的要求將降低，先把頻道帶通濾波器調(diào)試完成，在系統(tǒng)調(diào)試過程中級(jí)聯(lián)時(shí)每級(jí)聯(lián)一路只須調(diào)試一或兩個(gè)帶通濾波器的過度帶，而不用調(diào)試帶通濾波器通帶內(nèi)的頻響。
為對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、功能由進(jìn)一步了解，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是現(xiàn)有三分貝定向耦合器橋的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是采用三分貝定向耦合器橋進(jìn)行多路信號(hào)合成的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3瑞典的TERACOM公司的六個(gè)相鄰頻道分米波功率合成器的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4是現(xiàn)有用于微波通訊的功率合成器中的帶通濾波器的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖5是現(xiàn)有用于微波通訊的功率合成器中的環(huán)行器的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖6是現(xiàn)有用于微波通訊的功率合成器的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖7是本實(shí)用新型的功率合成器中的環(huán)行器的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是本實(shí)用新型的功率合成器中的帶通濾波器的一種實(shí)施例的主視圖。
圖9是本實(shí)用新型的功率合成器中的帶通濾波器的另一種實(shí)施例的主視圖。
圖10是圖9的功率合成器中的帶通濾波器的俯視圖。
圖11是本實(shí)用新型分米波多頻道鄰頻功率合成器一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
圖12是本實(shí)用新型分米波多頻道鄰頻功率合成器另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為解決將多個(gè)相鄰頻道發(fā)射機(jī)的輸出分米波信號(hào)合成為一個(gè)大功率寬頻帶信號(hào)用一副天線送出的問題。而提出一種比現(xiàn)有技術(shù)方案簡(jiǎn)單，調(diào)試容易、加工方便的分米波多頻道功率合成器，其基本構(gòu)成原理是借鑒微波通訊所用的多頻道功率合成器(如圖6所示)，是由N個(gè)帶通濾波器和N-1個(gè)環(huán)行器所構(gòu)成的功率合成器。
本實(shí)用新型的功率合成器與微波通訊所用的功率合成器的區(qū)別在于所述的帶通濾波為n腔帶通濾波器，N個(gè)n腔帶通濾波器的另一端各連接一環(huán)行器的輸入端口，N-1個(gè)環(huán)行器順序串行連接。其中的N為所需合成的信號(hào)的數(shù)量，N＝2、3、4、...；n取決于每個(gè)諧振腔的功率和合成的總功率。
圖8是本實(shí)用新型的功率合成器中的帶通濾波器的一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。由圖可見，本實(shí)用新型所提供的功率合成器中的帶通濾波器為n腔帶通濾波器，所述的n腔帶通濾波器具有n個(gè)串聯(lián)諧振腔100，每個(gè)諧振腔100是由外導(dǎo)體110和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體120所構(gòu)成，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)130；串聯(lián)諧振腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器140作為信號(hào)輸出入口。所述的同軸轉(zhuǎn)換器140是將標(biāo)準(zhǔn)直徑軟電纜轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)直徑饋管的同軸轉(zhuǎn)換器，如L27轉(zhuǎn) 同軸轉(zhuǎn)換器。
圖8所示的n個(gè)諧振腔100是由頂板101、底板102、側(cè)板103和端板104所構(gòu)成的矩形腔體，所述矩形腔體被n塊具有通孔的隔板105分隔成n個(gè)諧振腔100，所述的耦合環(huán)120設(shè)于所述的隔板105的通孔內(nèi)；所述同軸轉(zhuǎn)換器的內(nèi)導(dǎo)體通過電容板106與諧振腔100耦合。
在圖9、10所示具體實(shí)施例中，所述的同軸轉(zhuǎn)換器為高頻同軸插座10。來自某一頻道的同軸電纜通過高頻同軸插頭與所述的高頻同軸插座插接。器輸出端也通過接有高頻同軸插頭的電纜聯(lián)接環(huán)行器。
圖9、圖10是本實(shí)用新型的功率合成器中的帶通濾波器的另一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。由圖可見，本實(shí)用新型所提供的功率合成器中的帶通濾波器為n腔帶通濾波器，所述的n腔帶通濾波器具有n個(gè)諧振腔，所述的n個(gè)諧振腔垂直設(shè)置于一矩形耦合腔14上，所述的諧振腔是由外導(dǎo)體11和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體12所構(gòu)成，于矩形耦合腔14內(nèi)，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)16；矩形耦合腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸出入口。所述的同軸轉(zhuǎn)換器是將標(biāo)準(zhǔn)直徑軟電纜轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)直徑饋管的同軸轉(zhuǎn)換器，如L27轉(zhuǎn) 同軸轉(zhuǎn)換器。在圖9、10所示具體實(shí)施例中，所述的同軸轉(zhuǎn)換器為高頻同軸插座10。來自某一頻道的同軸電纜通過高頻同軸插頭與所述的高頻同軸插座插接。器輸出端也通過接有高頻同軸插頭的電纜聯(lián)接環(huán)行器。
圖7所示是本實(shí)用新型的功率合成器中的低插損環(huán)行器的結(jié)構(gòu)圖。所述的環(huán)行器同樣是由中心組件3和容納該中心組件的構(gòu)成閉合磁路的磁軛(圖中未示)所構(gòu)成，所述的中心組件3是由結(jié)型帶線結(jié)構(gòu)的三個(gè)呈Y型分布的加厚導(dǎo)體6，及設(shè)于其上下端的鐵氧體片11所構(gòu)成，所述的導(dǎo)體各具一端口，所述端口呈Y型分布，所述的構(gòu)成閉合磁路的磁軛是通過一永久磁鐵(圖中未示)給中心導(dǎo)體施加一直流強(qiáng)磁場(chǎng)。采用在中心組件3的上下兩端均設(shè)有鐵氧體片11，其目的降低插損的。
由于本實(shí)用新型的功率合成器工作于大功率條件下，為防止環(huán)形器升溫過高帶來不利影響，所述的低插損環(huán)形器安裝在有散熱片裝置8的金屬外殼7中，于金屬外殼7上設(shè)有三個(gè)同軸接口，所述的三個(gè)呈Y型分布的導(dǎo)體6連接所述的三個(gè)同軸接口。
具體說，所述的低插損環(huán)形器可選用型號(hào)為C240的環(huán)行器。
對(duì)于一個(gè)N為6的功率合成器，是由6個(gè)六腔帶通濾波器和5個(gè)環(huán)行器組成，其中，5個(gè)環(huán)行器順序串行連接，即，第一環(huán)行器的輸出3端接第二環(huán)行器的輸入1端，第二環(huán)行器的輸出3端接第三環(huán)行器的輸入1端，..第四環(huán)行器的輸出3端接第五環(huán)行器的輸入1端，第五環(huán)行器的輸出3端作為整個(gè)功率合成的器總輸出端接天饋線系統(tǒng)；6個(gè)六腔帶通濾波器分別連接第一環(huán)行器的輸入1端、第一環(huán)行器的輸入2端、第二環(huán)行器的輸入2端、..第五環(huán)行器的輸入2端；所述的6個(gè)相鄰頻道的信號(hào)，分別依序連接所述6個(gè)六腔帶通濾波器的輸入。
本實(shí)用新型所提供的功率合成器，采用環(huán)行器作為鄰頻信號(hào)合成元件，由于環(huán)行器的具有信號(hào)定向傳輸且不可逆的特性，在系統(tǒng)級(jí)聯(lián)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)頻道帶通濾波器兩邊過度帶都被吸收現(xiàn)像，因此可降低帶通濾波器矩型系數(shù)小于1.2的要求。調(diào)試時(shí)，先把頻道帶通濾波器調(diào)試完成，在系統(tǒng)調(diào)試過程級(jí)聯(lián)時(shí)，每級(jí)聯(lián)一路只須調(diào)試一或兩個(gè)帶通濾波器的過度帶，而不用調(diào)試帶通濾波器通帶內(nèi)頻響。
圖11是本實(shí)用新型分米波多頻道鄰頻功率合成器一種具體實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。其中，N＝6，六腔帶通濾波20-25輸入、輸出接口采用電感耦合方式，環(huán)行器30-34采用單個(gè)分離方式，即每一個(gè)環(huán)行器安裝于一個(gè)金屬外殼7內(nèi)。
在機(jī)箱40中裝有固定橫梁和支撐板，按頻道順序把六個(gè)六腔帶通濾波器20-25兩排按裝在固定橫梁上，然后將環(huán)行器30的輸入2端通過彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第二個(gè)頻道六腔帶通濾波器21的輸出端口；環(huán)行器30的輸入1端通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第一個(gè)六腔帶通濾波器20的輸出端口。環(huán)行器31的輸入2端通過彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第三個(gè)頻道六腔帶通濾波器22的輸出端口；環(huán)行器31端口1通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、插塞、套箍、喉箍連接環(huán)行器30輸出3端。環(huán)行器32的輸入2端通過彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第四個(gè)頻道六腔帶通濾波器23輸出端口；環(huán)行器32的輸入1端通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、彎頭、插塞、套箍、喉箍連接環(huán)行器31的輸出3端。環(huán)行器33的輸入2端通過彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第五個(gè)頻道六腔帶通濾波器24的輸出端口，環(huán)行器33的輸入1端通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、插塞、套箍、喉箍連接環(huán)行器32的述出3端。環(huán)行器33的輸入2端通過彎頭、插塞、套箍、喉箍連接第六個(gè)頻道六腔帶通濾波器25的輸出端口，環(huán)行器33輸入1端通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、插塞、套箍、喉箍連接環(huán)行器32的輸出3端，環(huán)行器33的輸出3端為合成器輸出端。環(huán)行器33的輸出3端通過外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、彎頭、插塞、套箍、喉箍連接到變徑器，然而再通過插塞、套箍、喉箍接另一變徑器，然而再通過插塞、套箍、喉箍連接合成器輸出接口。把一至六個(gè)頻道輸入端分別通過彎頭、插塞、套箍、喉箍直接連接第一至第六個(gè)六腔帶通濾波的輸入端口。最后按裝頂罩裝置。
圖12是本實(shí)用新型分米波多頻道鄰頻功率合成器另一種實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。在圖12所示的另一米波6頻道鄰頻功率合成器的實(shí)施例中，六腔帶通濾波器的輸入、輸出接口采用電容耦合方式，環(huán)行器采用復(fù)合方式，即相鄰環(huán)行器安裝在一個(gè)金屬外殼中，若N-1為單數(shù)，則最后一個(gè)環(huán)行器還以單環(huán)行器使用。
本實(shí)用新型中，每個(gè)頻道的六腔帶通濾波的一端安裝L27轉(zhuǎn) 英寸同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸入口，六腔帶通濾波的另一端順序與低插損環(huán)行器輸入端口連接，低插損環(huán)行器之間串行連接使多個(gè)頻道信號(hào)合成，最后一個(gè)環(huán)行器輸出口作為合成輸出，然后通過變徑轉(zhuǎn)換為 英寸接口作為本分米波多頻道鄰頻功率合成器總輸出口。
本實(shí)用新型將每頻道大功率窄帶信號(hào)經(jīng)本頻道六腔帶通濾波后送入低插損環(huán)行器，每頻道間串型連接，每個(gè)環(huán)行器間用 英寸硬同軸連接，每個(gè)頻道輸入口配裝為L(zhǎng)27接頭已方便安裝軟電纜，合成器輸出口為 英寸標(biāo)準(zhǔn)接口。
分米波多頻道鄰頻功率合成器技術(shù)關(guān)鍵主要是六腔大功率帶通濾波器、低插損大功率環(huán)行器。其中，低插損環(huán)行器由兩個(gè)相同鐵氧體基片并聯(lián)安裝在有散熱片裝置的金屬外殼中，各導(dǎo)體的對(duì)應(yīng)端口連接于金屬外殼上的八分之七銅軸接口上使插損變小。六腔帶通濾波采用大功率帶通濾波器，六腔帶通濾波器的功率等級(jí)為1KW。
只有做好這兩個(gè)關(guān)鍵部件才能做到每個(gè)數(shù)字射頻功率信號(hào)，才能將各8MHZ通道帶寬的六個(gè)鄰頻射頻功率信號(hào)合成總帶寬為48MHz的一路射頻功率信號(hào)輸出，送至天饋系統(tǒng)。
分米波多頻道鄰頻功率合成器計(jì)算條件輸出功率≥800W輸出帶寬≥50MHz環(huán)行器每口插入損耗≤0.15dB帶通濾波器插入損耗≤0.5dB合成器相鄰口合成反射時(shí)的損耗IL≤0.1dB功率合成器各入口到總出口插入損耗LCHN計(jì)算LCH1≤0.15dB×10+0.5dB+0.1dB＝2.1dBLCH2≤0.15dB×9+0.5dB+0.1dB＝1.95dBLCH3≤0.15dB×7+0.5dB+0.1dB＝1.65dBLCH4≤0.15dB×5+0.5dB+0.1dB＝1.35dBLCH5≤0.15dB×3+0.5dB+0.1dB＝1.05dBLCH6≤0.15dB×1+0.5dB＝0.65dB主要技術(shù)指標(biāo)頻率范圍470～860MHz；最大輸出功率≤800W(有效值)；額定輸入功率≤200W(每路有效值)輸入反射損耗≥22dB輸出反射損耗≥26dB插入損耗≤3dB環(huán)境條件環(huán)境溫度0～45℃相對(duì)濕度≤95％海拔高度＜2500米。
權(quán)利要求1.一種分米波多頻道功率合成器，包括N個(gè)帶通濾波器和N-1個(gè)環(huán)行器所構(gòu)成，其中N個(gè)帶通濾波器的一端接輸入信號(hào)，帶通濾波器的另一端分別連接一環(huán)行器的輸入端口，N-1個(gè)環(huán)行器順序串行連接；其特征在于所述的帶通濾波器為n腔帶通濾波器，所述的環(huán)行器是低插損環(huán)形器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于每個(gè)n腔帶通濾波器的連接輸入信號(hào)的一端安裝一同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸入口；所述的同軸轉(zhuǎn)換器是將標(biāo)準(zhǔn)直徑軟電纜轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)直徑饋管的同軸轉(zhuǎn)換器，如L27轉(zhuǎn) 同軸轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的n腔帶通濾波器具有n個(gè)串聯(lián)諧振腔，每個(gè)諧振腔是由外導(dǎo)體和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體所構(gòu)成，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)；串聯(lián)諧振腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器作為信號(hào)輸出入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的n個(gè)諧振腔是由頂板、底板、側(cè)板和端板所構(gòu)成的矩形腔體，所述矩形腔體被n塊具有通孔的隔板分隔而成，所述的耦合環(huán)設(shè)于所述的隔板的通孔內(nèi)；所述同軸轉(zhuǎn)換器的內(nèi)導(dǎo)體通過電容板與諧振腔耦合；或所述的n個(gè)諧振腔是由外導(dǎo)體和同軸設(shè)置的四分之一波長(zhǎng)的內(nèi)導(dǎo)體所構(gòu)成，所述的n個(gè)諧振腔垂直設(shè)置于一矩形耦合腔上，于矩形耦合腔內(nèi)，相鄰二諧振腔之間設(shè)有可調(diào)耦合度的耦合環(huán)；矩形耦合腔的兩端設(shè)有同軸轉(zhuǎn)換器，即高頻同軸插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的低插損環(huán)形器環(huán)行器是由中心組件和容納該中心組件的構(gòu)成閉合磁路的磁軛所構(gòu)成，所述的中心組件是由結(jié)型帶線結(jié)構(gòu)三個(gè)呈Y型分布的加厚導(dǎo)體，及設(shè)于其上下端的鐵氧體片所構(gòu)成，所述的導(dǎo)體各具一端口，所述端口呈Y型分布，所述的構(gòu)成閉合磁路的磁軛是通過一永久磁鐵給中心導(dǎo)體施加一直流強(qiáng)磁場(chǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的低插損環(huán)形器安裝在有散熱片裝置的金屬外殼中，于金屬外殼上設(shè)有三個(gè)同軸接口，所述的三個(gè)相互絕緣的呈Y型分布的導(dǎo)體連接所述的三個(gè)同軸接口；所述的低插損環(huán)形器的型號(hào)為C240。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的N-1個(gè)環(huán)行器順序串行連接，即，第一環(huán)行器的輸出3端接第二環(huán)行器的輸入1端，第二環(huán)行器的輸出3端接第三環(huán)行器的輸入1端，..第N-2環(huán)行器的輸出3端接第N-1環(huán)行器的輸入1端，第N-1環(huán)行器的輸出3端為整個(gè)功率合成的器總輸出端接天饋線系統(tǒng)；N個(gè)六腔帶通濾波器分別連接第一環(huán)行器的輸入1端、第一環(huán)行器的輸入2端、第二環(huán)行器的輸入2端、..第N環(huán)行器的輸入2端；所述的N個(gè)相鄰頻道的信號(hào)，分別依序連接所述N個(gè)六腔帶通濾波器的輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的N個(gè)六腔帶通濾波器與所述的N-1個(gè)環(huán)行器以及N-1個(gè)環(huán)行器之間是通過同軸饋線相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于所述的同軸饋線是由同軸饋管、同軸彎頭組成，或是同軸電纜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的分米波多頻道功率合成器，其特征在于其中的N為所需合成的信號(hào)的數(shù)量，N＝2、3、4、...；n取決于每個(gè)諧振腔的功率和合成的總功率。
專利摘要一種分米波多頻道功率合成器，包括N個(gè)帶通濾波器和N－1個(gè)環(huán)行器所構(gòu)成，其中N個(gè)帶通濾波器的一端接輸入信號(hào)，帶通濾波器的另一端分別連接一環(huán)行器的輸入端口，N－1個(gè)環(huán)行器順序串行連接；其特征在于所述的帶通濾波器為n腔帶通濾波器，所述的環(huán)行器是低插損環(huán)形器。本實(shí)用新型可將二至六個(gè)相鄰或相隔頻道發(fā)射機(jī)送來的大功率窄帶(8MHz)信號(hào)，經(jīng)濾波后合成為一個(gè)寬帶大功率信號(hào)共用一副天、饋線發(fā)射；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)簡(jiǎn)單，成本低，適合于批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01P1/32GK2888663SQ20062001221
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者張宇, 尤鞏圻, 王文華, 莊亞仁, 欒鶴峰 申請(qǐng)人:北京北廣科技股份有限公司