同軸諧波濾波連接器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了同軸諧波濾波連接器，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)置有諧波濾波器，諧波濾波器的兩端分別連接有輸入接頭和輸出接頭；所述諧波濾波器中串聯(lián)電感和并聯(lián)電容分別用同軸高阻抗線和低阻抗線代替；所述的輸入接頭為微帶同軸連接器的輸入接頭。本實(shí)用新型將功率放大器的射頻輸出連接器，抑制諧波輸出的濾波器，及發(fā)射機(jī)的功率輸出連接器進(jìn)行了一體化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了將多個單一功能的微波器件聯(lián)系到一起，既使發(fā)射機(jī)的諧波輸出達(dá)到了較高的技術(shù)指標(biāo)要求，又簡化了電路、縮小了體積、降低了功率損耗和經(jīng)濟(jì)成本、進(jìn)一步提高了設(shè)備適用性和可靠性。
【專利說明】同軸諧波濾波連接器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于微波通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及同軸諧波濾波連接器。

【背景技術(shù)】
[0002]諧波輸出是發(fā)射機(jī)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。發(fā)射機(jī)作為電子系統(tǒng)的功率信號輸出設(shè)備，在其輸出的功率信號當(dāng)中，除了規(guī)定要求的有用信號功率之外，往往還有一些無用或有害的功率成分存在，諧波輸出就是其中最為典型的部分。
[0003]現(xiàn)有的同軸諧波濾波器件，電路復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，且需要導(dǎo)線等安裝在功率放大器輸出端，整體濾波、穩(wěn)定性能不能滿足需求，安裝不方便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供同軸諧波濾波連接器，能實(shí)現(xiàn)多個單一功能的微波器件集成到一起，電路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便，又減少了插入損耗，提高了設(shè)備整體的可靠性。
[0005]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]同軸諧波濾波連接器，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)置有諧波濾波器，諧波濾波器的兩端分別連接有輸入接頭和輸出接頭；所述諧波濾波器中串聯(lián)電感和并聯(lián)電容分別用同軸高阻抗線和低阻抗線代替。
[0007]所述的輸入接頭為微帶同軸連接器的輸入接頭。
[0008]所述的輸出接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的N型射頻同軸連接器的輸出接頭。
[0009]所述的外殼采用通用的N型KFK連接器的通用結(jié)構(gòu)外殼。
[0010]所述的諧波濾波器為低通原型濾波器。
[0011]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，它將功率放大器的射頻輸出連接器，抑制諧波輸出的濾波器，及發(fā)射機(jī)的功率輸出連接器進(jìn)行了一體化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了將多個單一功能的微波器件聯(lián)系到一起，既使發(fā)射機(jī)的諧波輸出達(dá)到了較高的技術(shù)指標(biāo)要求，又簡化了電路、縮小了體積、降低了功率損耗和經(jīng)濟(jì)成本、進(jìn)一步提高了設(shè)備適用性和可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1a為本實(shí)用新型所述諧波濾波器中傳輸線小段的示意圖；
[0013]圖1b為本實(shí)用新型所述諧波濾波器中傳輸線小段T型等效電路的示意圖；
[0014]圖1c為本實(shí)用新型所述諧波濾波器中傳輸線小段Π型等效電路的示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型所述同軸諧波濾波電路模型圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)外型示意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型的阻帶抑制特性仿真圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型的通帶衰減和端口駐波仿真圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖3所示，同軸諧波濾波連接器，包括外殼2，外殼2內(nèi)設(shè)置有諧波濾波器，諧波濾波器的兩端分別連接有輸入接頭3和輸出接頭I ;所述諧波器中串聯(lián)電感和并聯(lián)電容分別用同軸高阻抗線和低阻抗線代替，從而構(gòu)成低通原型濾波器，從而實(shí)現(xiàn)諧波濾波。
[0020]低通原型濾波器由一系列串聯(lián)電感和并聯(lián)電容交替連接所組成的，在微波電路中，一個傳輸線小段可以等效為電容和電感組成的T形或π形網(wǎng)絡(luò)；圖1a-圖1c中，I表示傳輸線小段的長度，Ztl和Ytl是其阻抗和導(dǎo)納。在T型等效電路中，其等效電抗X和電納分別為B:
[0021]X = 2Z0tan[^-|?Zn^ B = Y0smf-)?Y0—在 Π 型等效電路中，其等效
KdvJ ￥{v J U
電抗X和電納B分別為:
X = Z0Sin —卜20—(3)

V
[0022]B = 2Y0tanY0-上式的近似等效要求當(dāng)傳輸線很短且端接恰
\2v J VV 4
當(dāng)時，則可近似認(rèn)為其與一個單獨(dú)的電抗元件相等效。對于兩端接有高阻抗線的低阻抗傳輸線小段來說，在其T型等效電路中的串聯(lián)電抗X很小，而其兩端串接的高阻抗線的電抗很大，故X可以忽略，于是可以等效為一個單獨(dú)的并聯(lián)電容。同理，對于兩端接有低阻抗線的高阻抗傳輸線小段來說，在其Π型等效電路中的并聯(lián)電納B很小，而其兩端并接的低阻抗線的電納很大，故B亦可以忽略，因此其電路可以等效為一個單獨(dú)的串聯(lián)電感。
[0023]同軸線的特性阻抗ZO與其內(nèi)導(dǎo)體外徑a和外導(dǎo)體內(nèi)徑b之間的關(guān)系為:
Z0 = 1381og(Wa)%/,//p0'5 (歐姆)(5)式中..和U1分別是同軸線兩導(dǎo)體間填充介質(zhì)的相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率。
[0024]若濾波元件中的串聯(lián)電感和并聯(lián)電容分別用同軸高阻抗線和低阻抗線來實(shí)現(xiàn)，則無論串聯(lián)電感還是并聯(lián)電容都將與同軸線的阻抗值和線段長度有關(guān)，而阻抗只與同軸線內(nèi)外導(dǎo)體的尺寸有關(guān)，其長度則與頻率有關(guān)?？紤]到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸的加工合理性及導(dǎo)體損耗和平均功率的傳輸特性，本實(shí)施例中選定高阻抗為100歐姆，低阻抗為25歐姆；考慮到通帶最大衰減LAr ( 0.3dB,阻帶最小衰減LA ^ 40dB,取元件數(shù)目n=lI,其同軸濾波電路設(shè)計(jì)模型如圖2所示。
[0025]在結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上，輸入接頭3設(shè)計(jì)為微帶同軸連接器形式，輸出接頭I則直接采用標(biāo)準(zhǔn)的N型射頻同軸連接器形式；在安裝方式的設(shè)計(jì)上，采用通用的N型KFK連接器的通用結(jié)構(gòu)形式。整個諧波濾波連接器的結(jié)構(gòu)外型示意如圖3所示。
[0026]所述的輸入接頭為微帶同軸連接器的輸入接頭3，所述的輸出接頭I采用標(biāo)準(zhǔn)的N型射頻同軸連接器的輸出接頭1，所述的外殼采用通用的N型KFK連接器的通用結(jié)構(gòu)外殼。該同軸諧波濾波連接器的設(shè)計(jì)，不僅電路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便，而且由于巧妙地進(jìn)行了一體化集成處理，從而原有的功率電纜插入端口時的插入損耗，改善了端口駐波，并且降低了成本，提高了發(fā)射機(jī)效率和設(shè)備可靠性。
[0027]圖4、圖5所示:選用銅材和空氣介質(zhì)，使用Ansoft微波仿真軟件對濾波器連接器的電路進(jìn)行建模仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過改變高低阻抗線段的長度和同軸連接器的結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)值對濾波器電路的通帶衰減和阻帶抑制特性進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，得到的仿真結(jié)果。
[0028]根據(jù)工程需要，實(shí)際設(shè)計(jì)的諧波濾波連接器的外形尺寸為85 mmX35 mmX25mm,其主要技術(shù)指標(biāo)測試結(jié)果；通過實(shí)施例中可以看出，除了頻帶寬度、諧波抑制、端口駐波能夠很好的滿足要求外，其插入損耗較以前大約改善了 0.85dB，相當(dāng)于在同樣條件下，使功放輸出功率提高了 17.8%。
[0029]實(shí)踐證明，這一諧波濾波連接器的設(shè)計(jì)，不僅電路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便，而且由于巧妙地進(jìn)行了一體化集成處理，從而減小了插入損耗，改善了端口駐波，并且降低了成本，提高了發(fā)射機(jī)效率和設(shè)備可靠性。
【權(quán)利要求】
1.同軸諧波濾波連接器，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)置有諧波濾波器，其特征在于:諧波濾波器的兩端分別連接有輸入接頭和輸出接頭；所述諧波濾波器中串聯(lián)電感和并聯(lián)電容分別用同軸高阻抗線和低阻抗線代替。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸諧波濾波連接器，其特征在于:所述的輸入接頭為微帶同軸連接器的輸入接頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸諧波濾波連接器，其特征在于:所述的輸出接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的N型射頻同軸連接器的輸出接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的同軸諧波濾波連接器，其特征在于:所述的外殼采用通用的N型KFK連接器的通用結(jié)構(gòu)外殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同軸諧波濾波連接器，其特征在于:所述的諧波濾波器為低通原型濾波器。
【文檔編號】H01P1/212GK203932267SQ201320892211
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張宏偉, 趙雙領(lǐng), 劉海旭 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所