專利名稱：用于沿信號路徑耦合hf信號的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于沿信號路徑耦合(即耦合輸入或耦合輸出)HF信號的裝置。此外，描述了一種用于將至少兩個HF信號耦合輸入到一個共同的發(fā)射線路上的裝置，所述至少兩個HF信號分別施加在不同的發(fā)射通道上，其中，每個發(fā)射通道分配了一個帶通濾波器，相應的發(fā)射通道通過所述帶通濾波器耦合到發(fā)射線路上。
背景技術：
多發(fā)射分向器(Mehrsendeweichen)--即所謂的“Manifold合路器”在無線電廣
播領域中用于將兩個或更多個發(fā)射通道聯接到一個共同的天線線路上。在此，如此聯接發(fā)射器，使得它們盡可能不相互干擾。發(fā)射通道的頻率間距越小，則所謂的去耦合就越困難。按照頻率的通道間距較小的情況下或者也在可調諧的發(fā)射頻率的情況下，通常使用濾波器分向器，其中，通過分別連接在發(fā)射器后面的窄帶帶通濾波器實現去耦合。其同時也可以用 于抑制雜散發(fā)射并且因此用作集成的屏蔽濾波器。濾波器輸出端適于通過相應的匹配網絡如此連接，使得在運行通道中具有盡可能良好的匹配。然而，在運行通道外部存在不匹配，使得具有運行通道以外的頻率的HF信號在很大程度上被反射并且因此不朝著天線傳播或者至少極大衰減地朝著天線傳播。這種匹配網絡通常借助于管路實現，其中，線路長度分別使得有用信號盡可能僅僅在天線方向上傳播。為了闡述已知的Manifold結構，參照圖3，其中，濾波器Fl至Fn電感式地耦合到一個共同的天線線路A上。所述天線線路A在這里分別依次穿過(hindurchschleifen)各個濾波器Fl至Fn，即在輸出側在濾波器的每一個上分別存在用于天線線路的輸入門和輸出門Bein、Baus。因此，濾波器具有三個門或者連接端子，即用于天線連接線路的所述輸入門和輸出門Bein、Baus以及濾波器輸入端Fein,相應的發(fā)射信號在所述濾波器輸入端上饋入以進行濾波。天線線路A在一側短接K而在輸出側以天線輸出端AT結束。由US 2009/0045887A1公開了一種具有兩個耦合輸出支路的定向耦合器，其電長度短于λ/4。通過如下方式來實現所述裝置的良好方向特性耦合輸出支路在一個端部上彼此電連接。此外，耦合輸出支路中的一個在另一個端部上以可調諧的阻抗結束，而另一個耦合輸出支路保持開放。由DE 695 15 815Τ2公開了一種多發(fā)射分向器，其具有由線路、連接裝置(Τ分支)和短截線裝置組成的加總網絡，其中，通過借助于所輸送的控制信號改變短截線的電長度來實現匹配。
發(fā)明內容
本發(fā)明所基于的任務是提出一種用于沿信號路徑耦合HF的裝置，其被如此構造，使得可能在相應的濾波器與耦合輸入位置之間沿信號路徑出現的固有諧振至少在位于工作頻率范圍以外的頻率范圍內。此外，耦合裝置要同樣地適于不同濾波器類型的耦合，并且通過所述方式為各種各樣的濾波器類型提供更靈活的連接可能性。此外，要提出一種用于將至少兩個HF信號耦合輸入到一個共同的發(fā)射線路上的成本有利的裝置，其中，所述至少兩個HF信號分別分配有一個發(fā)射通道，沿所述發(fā)射通道分別連接有一個帶通濾波器，所述帶通濾波器將相應的發(fā)射線路耦合到所述信號路徑上。在權利要求I和10中說明了本發(fā)明所基于的任務的解決方案。由從屬權利要求的主題以及參照實施例的描述得到有利地擴展本發(fā)明構思的特征。根據本發(fā)明的任務的解決方案基于如下思想沿信號路徑電容式地耦合HF信號，其中，耦合電容置于信號路徑中。根據解決方案要求保護一種用于沿信號路徑耦合HF信號的裝置，其中，所述信號路徑在第一共軸HF連接結構和第二共軸HF連接結構之間延伸，其中，這兩個共軸HF連接結構分別具有通過一個線路結構彼此電連接的內導體，并且所述線路結構與一個導電的耦合結構電容式地耦合，通過所述耦合結構可沿信號路徑耦合HF信號。所述線路結構將這兩個共軸HF連接結構彼此連續(xù)地連接。沿線路結構開設相對于線路結構的縱向延伸基本 上橫向地定向的孔或開口，所述耦合結構的第一區(qū)段穿過所述孔或開口。耦合結構的第一區(qū)段和線路結構借助于絕緣體彼此間隔開。HF信號可在耦合結構的第一區(qū)段與線路結構之間電容式I禹合。原則上，所述裝置也完全適于將HF信號從信號路徑耦合輸出并且通過耦合結構和與其連接的濾波器單元傳送。然而，優(yōu)選地，所述裝置適于將HF信號通過耦合結構耦合輸入到共軸HF連接結構之間的信號路徑中。此外，根據解決方案已經認識到，以上耦合裝置可以用作用于將至少兩個HF信號耦合輸入到一個共同的發(fā)射線路上的裝置的結構的基本結構。這種裝置是權利要求10的主題。所述至少兩個HF信號中的每一個施加在一個發(fā)射通道上，沿所述發(fā)射通道分別連接有一個帶通濾波器，所述帶通濾波器將相應的發(fā)射線路耦合到所述信號線路上。根據解決方案，為了將所述至少兩個HF信號耦合輸入到所述共同的發(fā)射線路上，對于每一個發(fā)射線路設有一個以上所述的耦合裝置，其中，分配給每一個耦合裝置的耦合結構電容式地耦合到相應的發(fā)射通道的帶通濾波器上。此外，每個耦合裝置的HF連接結構分別在HF方面(HF-miflig)彼此連接或耦合，使得在兩個耦合裝置的HF連接結構之間延伸的線路結構以及分別在HF方面彼此耦合的HF連接結構形成所述共同的發(fā)射線路。
為了進一步描述根據權利要求I的根據解決方案的耦合裝置以及根據權利要求10的裝置，以下參照相應的具體實施例，但不限制根據本發(fā)明的一般構思。附圖示出圖I :根據解決方案的用于沿信號路徑進行耦合的裝置(簡稱耦合裝置)的示意圖，圖2 :具有沿發(fā)射線路電容式地耦合輸入多個HF信號的裝置的原理圖，
圖3 已知的Manifold結構的示意圖。
具體實施例方式在圖I中示出的裝置簡化地示出用于沿信號路徑SP耦合HF信號HF的耦合裝置，所述信號路徑在耦合結構的第一共軸HF連接結構I與第二共軸HF連接結構2之間以線路結構5的形式延伸，所述線路結構將共軸HF連接結構1、2的兩個內導體3、4彼此連接。導電的耦合結構12沿線路結構5電容式地耦合，HF信號HF可通過所述耦合結構耦合輸入到信號路徑SP中或從信號路徑SP中耦合輸出。在信號耦合輸入到信號路徑SP中的情形中，從未示出的發(fā)射線路方面提供HF信號HF，所述發(fā)射線路通過濾波器裝置B通過耦合結構12耦合到耦合裝置上。為了簡化表示，HF連接結構1、2僅僅表示為矩形符號，如同所示出的濾波器B那樣，所述濾波器可以通過合適的接合連接19可拆卸地固定地安置在包圍耦合裝置的殼體11上。此外，殼體11如此實施，使得其在多個位置處可以被打開或者具有敞開的或可閉合的開口，以便能夠實現簡單的裝配。同樣示意性地示出了內導體3、4和線路結構5，也就是說，尺寸和構型(尤其是在從內導體3、4到線路結構5的過渡的區(qū)域中)可以極大地不同于在所述圖中示出的幾何形狀。本領域技術人員可以根據要求——例如波長、HF信號的功率、波阻、耦合電容、耐壓強度等等進行相關的尺寸確定。線路結構5優(yōu)選一體構造地用于共軸HF連接結構1、2的內導體3、4的電連接。則 優(yōu)選地相對于線路結構5居中地具有相對于線路結構5的縱向延展基本上橫向地定向的孔或者開口 13，耦合結構12的第一區(qū)段6穿過所述孔或者開口。耦合結構12的所述第一區(qū)段6由一個套筒狀構造的電絕緣體7至少部分地在徑向上包圍,所述電絕緣體一方面在機械上自支承地支承整個稱合結構12,優(yōu)選借助于配合接合(Passfiigung),此外稱合結構12的區(qū)段6通過絕緣體7的套筒壁厚度與導體結構5間隔一不變的距離。由此實現了管式電容器形式的電容器結構，其電容耦合強度保持不變，即使在為了與外部濾波器B電容匹配而在耦合結構12的縱向延展上移動耦合結構12時，如以下仍要闡述的那樣。為了避免傳輸或者傳送HF信號時的功率損耗，線路結構5優(yōu)選由黃銅、銅、鋁、銀或金制成。也可考慮由銅、黃銅或鋁制成的線路結構5與由銀或金或類似的良好導電的金屬構成的表面涂層的一體制造。如從在圖I中示出的實施例中可以看到的那樣，第一共軸HF連接結構I和第二共軸HF連接結構2在殼體11上分別安置在殼體開口處，將HF連接結構1、2的內導體3、4彼此連接的線路結構5引入到其殼體內部中。耦合結構12的桿柱狀構造的第一區(qū)段位于殼體11的內部并且精確配合地如此支承在空心圓柱狀的絕緣體7的內部，使得耦合結構12的第一區(qū)段6不僅可繞其桿縱軸線14轉動而且可沿著桿縱軸線14移動。借助于桿狀或銷狀構造的裝置15進行轉動以及縱向移動，所述裝置與耦合結構12的第一區(qū)段6間接或直接地配合并且穿過殼體壁10向外伸出殼體11?？梢酝ㄟ^殼體上或殼體外的相應的止動裝置來止動所調節(jié)的縱向移動。此外,殼體11在與第一殼體壁10相對置的第二殼體壁18上具有開口 9,稱合結構12的與第一區(qū)段6在HF方面連接的第二區(qū)段8穿過開口 9。在第二殼體壁18上還安置有連接結構19，例如濾波器B形式的外部HF組件20在機械上可拆卸地固定地安置到所述連接結構19上，HF信號HF從所述外部HF組件可通過第二區(qū)段8耦合輸入到耦合結構12中并且通過耦合結構12的第一區(qū)段6電容式地通過管式電容器裝置耦合輸入到線路結構5中。耦合結構12的第二區(qū)段8在端側具有板狀或盤狀的輪廓，其用于與外部HF組件20電容式耦合。為了使耦合結構12與外部組件之間的外部信號耦合最優(yōu)，至少借助于桿狀的裝置15使耦合結構12縱向移動起作用。當例如端側的板狀或盤狀的輪廓具有不同于關于桿縱軸線14的旋轉對稱性的形狀時，也可考慮耦合結構12繞桿縱軸線14的轉動。耦合裝置的根據解決方案的魅力尤其在于，電容耦合輸入區(qū)域的電耦合關系以及幾何布置(其在所述實施例中具有管式電容器結構的形式)沿線路結構5、即沿信號路徑SP保持不變，并且同時負責可以在優(yōu)化意義上單獨地進行外部組件20耦合到耦合裝置上的耦合關系的改變。通過耦合裝置的緊湊結構還可以盡可能短地構造電容耦合輸入區(qū)域與外部組件之間的線路長度，由此在形成固有諧振方面具有優(yōu)點，所述固有諧振在線路長度較短的情況下優(yōu)選在位于工作頻率范圍以外的頻率范圍中形成。通過耦合結構12的可轉動性和/或可縱向移動性可以將不同的外部組件安置到耦合裝置上。因此，無需如迄今那樣儲備不同構造的耦合裝置。另外，根據解決方案的耦合裝置是溫度不敏感的，因為可能由溫度決定的、尤其在所述實施例中具有管式電容器結構形狀的電容耦合輸入區(qū)域的區(qū)域中出現的膨脹效應由于關于桿縱軸線的旋轉對稱構造而呈現各向同性并且因此而抵消。尤其是，絕緣體的由溫度決定的膨脹由于所選擇的幾何結構而僅僅微弱地影響耦合強度。 替代在圖I中示出的實施形式——其中HF連接結構1、2和殼體開口 9位于相對置的殼體壁上，也可以考慮任意其他安置變形方案。例如，HF連接結構1、2和開口 9可以設置在相鄰的或相同的殼體壁上。本領域技術人員可以選擇合適的布置并且相應修改所述
>j-U ρ α裝直。在圖2中示出了用于將至少兩個HF信號(在這里η個HF信號——HF1、HF2、...、HFn)耦合輸入到一個共同的發(fā)射線路S上的裝置的實施例。這種裝置也稱作多發(fā)射器分向
器或Manifold合路器。η個HF信號分別彼此分離地施加在各個發(fā)射線路SI、S2.....Sn
上，這些發(fā)射線路分別通過帶通濾波器BI. . . Bn電容式地耦合到所述共同的發(fā)射線路S上。所述共同的發(fā)射線路S (其典型地是天線線路)以一個發(fā)射線路端部22在一側上短接，相對置的發(fā)射線路端部25是天線輸出端AT。各個發(fā)射線路SI.....Sn通過帶通濾波器BI、Β2.....Bn電容式地耦合輸入到
發(fā)射線路S中所在的耦合輸入位置01、02.....On分別相對于一側的短接部K具有對應于
λ /4的奇數倍的線路縱向距離，其中，λ 對應于沿第i個發(fā)射線路的HF信號的波長。與此相應地，選擇耦合輸入位置01和02或者02和03等等與短接部之間的各個線路段22、23、24、...。因此，所述系統(tǒng)可任意擴展，即對于任何其他待耦合輸入的發(fā)射通道設有另一相應地確定尺寸的線路段，其形成發(fā)射線路S的一部分。分別借助于在圖I中詳細闡述的耦合結構21將可分配給各個發(fā)射線路SI、
S2.....Sn的HF信號HF1、HF2.....HFn耦合輸入到發(fā)射線路S中。在圖2中通過相應虛
線示出的邊框分別與各個發(fā)射線路相關地標記出耦合結構21。耦合裝置21分別具有一個殼體(在圖I中參見附圖標記11)，在所述殼體上安置有兩個HF連接結構I、2，其具有用于耦合到位于耦合裝置21外部的線路段22、23、24...上的共軸連接端子的形式。根據圖I的實施形式，共軸連接端子1、2的內導體在相應的殼體內部借助于線路結構導電地連接，使得線路結構5在與線路段22、23、24、...共同作用的情況下在原則上表示天線線路或者共同的發(fā)射線路S的一部分。分別如此選擇線路結構和殼體的尺寸，使得能夠實現傳輸到發(fā)射線路S上的HF信號的盡可能無損耗的傳輸。
為了沿相應的線路結構并且因此沿整個發(fā)射線路S電容式地耦合輸入各個HF信
號HF1、HF2.....HFn，每個耦合裝置21具有一個管式電容器結構，其已經結合圖I中的實
施例進行了闡述。HF信號通過管式電容器結構電容式耦合到發(fā)射線路S上保持不變，耦合裝置21
的電容式耦合能夠分別與濾波器BI.....Bn的耦合關系相匹配。典型地，帶通濾波器BI、
B2.....Bn被分別構造為由一個或多個在HF方面彼此耦合的空腔諧振器組成的空腔諧振
濾波器?？梢酝ㄟ^耦合結構12的第二區(qū)段8進入帶通濾波器的空腔諧振器的內部空間中
的侵入深度(參見圖I)來調節(jié)耦合裝置21在HF方面與相應的帶通濾波器B1、B2.....Bn
的耦合，其方式是，可通過裝置15通過整個耦合結構12的縱向移動來改變第二區(qū)段8的侵入深度。附圖標記列表1、2共軸連接結構3、4連接結構的內導體5線路結構6耦合結構的第一區(qū)段7絕緣體8耦合結構的第二區(qū)段9第二殼體壁中的開口10第一殼體壁11殼體12耦合結構,存在6和813孔、開口14桿縱軸線15裝置18第二殼體壁19連接結構20HF 組件21用于沿信號路徑耦合HF信號的裝置22、23、24 線路段HF1、HF2HF 信號S1、S2發(fā)射通道B帶通濾波器A1, A2 HF 信號 HFl、HF2 的波長S發(fā)射線路K短接部01、02耦合輸入位置SP信號路徑AT天線輸出端
權利要求
1.用于沿信號路徑(SP)耦合HF信號的裝置，所述信號路徑在第一共軸HF連接結構與第二共軸HF連接結構之間延伸，其中，所述兩個共軸HF連接結構(1，2)分別具有通過線路結構(5)彼此電連接的內導體(3，4)，并且所述線路結構(5)與導電的耦合結構(12)電容式地耦合，通過所述耦合結構可沿所述信號路徑(SP)耦合所述HF信號， 其中，所述線路結構(5)將所述兩個共軸HF連接結構(1，2)連續(xù)地彼此連接， 沿所述線路結構(5)開設有相對于所述線路結構(5)的縱向延伸基本上橫向地定向的孔或開口(13)，所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)穿過所述孔或開口， 所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)和所述線路結構(5)借助于絕緣體(7)彼此間隔開，并且 所述HF信號可在所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)與所述線路結構(5)之間電容式地耦合。
2.根據權利要求I所述的裝置，其特征在于， 所述線路結構(5)是一體構造的。
3.根據權利要求I或2所述的裝置，其特征在于， 所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)被構造成桿狀，所述絕緣體(7)被構造成套筒狀，并且套筒狀的所述絕緣體(7)至少部分地在徑向上包圍所述耦合結構(12)的桿狀的第一區(qū)段⑶。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于， 所述耦合結構的第一區(qū)段(6)、所述絕緣體(7)以及所述線路結構(5)在所述孔或開口(13)的區(qū)域中形成管式電容器。
5.根據權利要求3或4所述的裝置，其特征在于， 所述耦合結構(12)的桿狀的第一區(qū)段(6)具有桿縱向軸線(14)，所述桿縱向軸線同時是轉動軸線，所述耦合結構(12)可繞所述轉動軸線轉動地和/或可在縱向上移動地支承。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述第一共軸HF連接結構和所述第二共軸HF連接結構(1，2)安置在一殼體(11)上，將所述HF連接結構(1，2)的內導體(3，4)彼此連接的線路結構(5)引入到所述殼體的殼體內部中。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于， 至少所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)安置在所述殼體(11)的內部并且與一裝置(15)間接地或直接地配合，所述裝置穿過第一殼體壁(10)向外伸出所述殼體(11)，并且所述耦合結構(12)可借助于所述裝置(15)轉動和/或縱向移動。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于， 所述殼體(11)在與所述第一殼體壁(10)相對置的第二殼體壁(18)上具有開口(9),所述耦合結構(12)的與所述第一區(qū)段(6)在HF方面連接的第二區(qū)段(8)穿過所述開口，并且 在所述第二殼體壁(18)上安置有連接結構(19) ,HF組件(20)可安置到所述連接結構上，一 HF信號可從所述HF組件通過所述第二區(qū)段(8)耦合輸入到所述耦合結構(12)中并且通過所述耦合結構(12)的第一區(qū)段(6)耦合輸入到所述線路結構(5)中。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述耦合結構(12)的第二區(qū)段(8)具有板狀的輪廓或盤狀的輪廓。
10.用于將至少兩個HF信號(HF1，HF2)耦合輸入到一個共同的發(fā)射線路(S)上的裝置，其中，所述至少兩個HF信號(HF1，HF2)分別分配有一個發(fā)射通道(SI，S2)，沿所述發(fā)射通道分別連接有一個帶通濾波器(B)，所述帶通濾波器將相應的發(fā)射線路(SI，S2)耦合到所述信號路徑(S)上， 其特征在于， 為了將所述至少兩個HF信號(HF1，HF2)耦合輸入到所述共同的發(fā)射線路(S)上分別設有根據權利要求I至9中任一項所述的裝置，使得所述耦合結構(12)分別電容式地耦合到相應的發(fā)射通道(S1，S2)的帶通濾波器(B)上，并且 兩個裝置的各一個HF連接結構(1，2)在HF方面彼此耦合，并且兩個裝置的線路結構(5)以及兩個HF連接結構(2，I)在HF方面的耦合形成所述共同的發(fā)射線路(S)。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于， 所述帶通濾波器是由一個或多個在HF方面彼此耦合的空腔諧振器組成的空腔諧振濾波器。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于， 所述耦合結構(12)與所述帶通濾波器在HF方面的耦合可通過所述耦合結構(12)的第二區(qū)段(8)進入所述帶通濾波器的空腔諧振器的內部空間中的侵入深度來調節(jié)。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于， 所述第二區(qū)段(8)的侵入深度可通過整個耦合結構(12)通過所述裝置(15)的縱向移動來改變。
14.根據權利要求10至13中任一項所述的裝置，其特征在于， 所述至少兩個HF信號(HF1，HF2)可分別對應于一個波長U1, A2), 所述發(fā)射線路(S)在一個端部上在HF方面短接， 所述至少兩個HF信號(HF1，HF2)可沿所述發(fā)射線路(S)分別耦合輸入到不同的耦合輸入位置(01，02)上，并且 所述耦合輸入位置(01，02)相對于所述發(fā)射線路的短接的端部分別具有對應于A1A或者X 2/4的奇數倍的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沿信號路徑耦合HF信號的裝置，信號路徑在第一與第二共軸HF連接結構之間延伸，兩個共軸HF連接結構分別具有通過線路結構彼此電連接的內導體，線路結構與導電的耦合結構電容式地耦合，通過耦合結構可沿信號路徑耦合HF信號。本發(fā)明還涉及一種將至少兩個可分配有不同發(fā)射通道的HF信號耦合輸入到共同的發(fā)射線路上的裝置，每個發(fā)射通道分配一個與信號路徑耦合的帶通濾波器。為了將至少兩個HF信號耦合輸入到共同的發(fā)射線路上分別設有根據權利要求1至10之一的裝置，使得耦合結構分別電容式地耦合到相應發(fā)射通道的帶通濾波器上，兩個裝置的各一個HF連接結構在HF方面彼此耦合，兩個裝置的線路結構和兩個HF連接結構在HF方面的耦合形成共同的發(fā)射線路。
文檔編號H01P5/12GK102820508SQ20121015201
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權日2011年6月8日
發(fā)明者J·蘭丁格, J·克洛伊茨邁爾 申請人:斯賓納機床制造有限公司