專利名稱：同軸型分米波鄰頻多工合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種高頻信號(hào)發(fā)射輸出裝置，特別是一種同軸型分米波鄰頻多工合成器。
背景技術(shù)：
目前無(wú)線廣播電視傳輸設(shè)備中分米波電視多工器只有上海廣播科學(xué)研究所的波導(dǎo)型分米波電視多工器(實(shí)用新型號(hào)92215432.5)，上海廣播科學(xué)研究所的波導(dǎo)型分米波電視多工器，它采用波導(dǎo)腔體的方式實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榉置撞ǖ牟ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，波導(dǎo)技術(shù)一般適應(yīng)于1000MHZ以上的工作頻率。用于1000MHZ以下的工作頻率時(shí)，體積較大，鄰頻隔離度不高，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視條件下的傳輸，加工調(diào)試難度大。
它包括由多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于一路分米波段模擬射頻電視信號(hào)或一群分米波段數(shù)字射頻電視信號(hào)的同軸腔體濾波器1和同軸中心合路諧振腔2，所述同軸腔體濾波器1采用梳狀橢圓函數(shù)濾波器，它包括安裝在同軸腔體6內(nèi)與輸入輸出諧振桿13相連的輸入輸出端口3以及多個(gè)通過(guò)電容耦合的諧振桿4，在諧振桿4之間的同軸腔體6上分別設(shè)有微調(diào)帶寬的耦合調(diào)節(jié)螺桿5，所述諧振桿4一端固定于同軸腔體6上，另一端開(kāi)有圓柱形孔，與之對(duì)應(yīng)的同軸腔體6上安裝諧振桿調(diào)節(jié)螺釘7；所述同軸中心合路諧振腔2包括圓柱形腔體8、中心諧振棒9、頂蓋10和底蓋11，中心諧振棒9通過(guò)頂蓋10和底蓋11固定于圓柱形腔體8的中軸線位置，所述圓柱形腔體8的圓柱面上根據(jù)所需合路的射頻電視信號(hào)路數(shù)在同一橫截面上按圓等分開(kāi)口，這些開(kāi)口與所述同軸腔體濾波器1相連接，中心諧振棒9與輸出口12相連接。
其工作頻率采用470-1600MHZ，通過(guò)它可以將多個(gè)單路分米波電視發(fā)射機(jī)輸出的大功率模擬射頻電視信號(hào)或多個(gè)單群的數(shù)字射頻電視信號(hào)(一群數(shù)字射頻電視信號(hào)一般由3-12套數(shù)字電視節(jié)目組成)輸入到同軸腔體濾波器1進(jìn)行帶通濾波，通過(guò)和同軸中心合路諧振腔2共腔合成。適應(yīng)于分米波，它具有更高的技術(shù)指標(biāo)、插入插耗小、鄰頻隔離度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、性能穩(wěn)定可靠，不但適應(yīng)模擬電視下的傳輸，也適應(yīng)數(shù)字電視下的傳輸，還能實(shí)現(xiàn)模擬電視與數(shù)字電視的混合傳輸，還可用于無(wú)線通信。
圖5同軸中心合路諧振腔橫剖面示意圖；圖6為本發(fā)明等效電原理圖；圖7為兩個(gè)同軸型分米波鄰頻多工合成器通過(guò)環(huán)行器合成的示意圖；圖8為兩個(gè)同軸型分米波鄰頻多工合成器通過(guò)雙工器或多工器合成的示意圖；圖9為運(yùn)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀調(diào)試插損、反射波形圖。
還可在同軸腔體濾波器的輸入端插入消除反射波的隔離器，同軸腔體多工器的工作頻率為470-1600MHZ，它可組成2路、3路、4路、5路、6路、8路、9路、10路、12路多種類型，也可由兩個(gè)多工器通過(guò)環(huán)行器合成對(duì)上述各路實(shí)行再自由組合，還可通過(guò)雙工器或多工器實(shí)現(xiàn)多個(gè)多工器再合路，以形成更多的路數(shù)，更自由路數(shù)的組合。
同軸腔體濾波器1的腔體可以是圓形腔體，也可以是矩形腔體，腔體中心的金屬諧振桿4的長(zhǎng)度L1由其對(duì)應(yīng)的射頻電視信號(hào)波長(zhǎng)λ決定，L1＝1/4λ，即其長(zhǎng)度為波長(zhǎng)的四分之一；根據(jù)同軸諧振器理論及同軸腔傳輸理論，諧振桿外徑與腔體內(nèi)徑尺寸影響其阻抗，為保證50歐姆阻抗匹配，其尺寸必須成比例。同軸腔體濾波器1為橢圓函數(shù)帶通濾波器，其帶外抑制度高、Q值高。根據(jù)同軸腔體濾波器的理論，諧振桿越長(zhǎng)，其諧振頻率越低，改變諧振桿長(zhǎng)度及調(diào)節(jié)螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)深度，可以改變工作頻率。金屬諧振桿4間距越窄，帶寬越寬，改變其間距，可以調(diào)節(jié)帶寬，調(diào)節(jié)諧振桿調(diào)節(jié)螺釘7的深淺，可以調(diào)節(jié)插入損耗與隔離度，增加濾波器的級(jí)數(shù)，其帶外抑制度越高，同時(shí)插損也越大。本實(shí)施方式選用四腔，也可以選用四腔以上，由于本腔體濾波器為高Q值濾波，功率大則容易擊穿，諧振桿4中心孔徑越大，諧振桿與之孔內(nèi)壁間距越大，則不容易擊穿；諧振桿4越粗，通過(guò)功率越大，腔體高度越高，工作頻率越高。
中心諧振棒9的外徑與同軸中心合路諧振腔2的內(nèi)孔徑成50Ω阻抗匹配關(guān)系。諧振桿4的外徑與同軸腔體濾波器1的內(nèi)孔徑成50Ω阻抗匹配關(guān)系。
一般頻率高的同軸腔體濾波器1腔體插入位置與同軸中心合路諧振腔2的中心諧振棒9的距離最近。為提高鄰頻隔離度與減少調(diào)試難度，相鄰頻道對(duì)應(yīng)的同軸腔體濾波器相隔分布。
諧振桿4須嚴(yán)格垂直于裝配面，并采用帶平墊與彈簧墊圈的緊固螺釘裝配好。諧振桿4長(zhǎng)度必須與對(duì)應(yīng)的分米波電視頻道相對(duì)應(yīng)，下表是其頻道與諧振桿長(zhǎng)度對(duì)比表


其他頻道根據(jù)1/4λ理論計(jì)算與反復(fù)試驗(yàn)得出；同軸腔休濾波器按圓等分規(guī)律分別被插入到同軸中心合路諧振腔2中，通過(guò)電容與電感耦合，被濾波后的電磁波信號(hào)諧振耦合到同軸中心合路諧振腔2上，多個(gè)同軸腔體濾波器的信號(hào)同時(shí)耦合到中心合路腔同軸諧振腔上，從而實(shí)現(xiàn)了合路。按圓等分還可形成2路、3路、4路、5路、9路、10路、12路多工器。
同軸中心合路諧振腔2的中心諧振棒9必須嚴(yán)格垂直腔體底面，用帶平墊與彈簧墊圈的大型緊固螺釘裝好，中心諧振棒9長(zhǎng)度必須與多工器的工作頻段相對(duì)應(yīng)，頻段越高，諧振棒越短，反之越長(zhǎng)。
同軸腔體濾波器1采用鋁合金方腔，其壁厚為2.0-3.5mm，并對(duì)其表面進(jìn)行電氧化處理或表面鍍銀處理。腔體要求有良好的切削性能，有較強(qiáng)的硬度，便于鉆孔改絲，要有良好的導(dǎo)電性及光潔度以降低插損；同軸中心合路諧振腔2腔體及濾波器諧振桿4采用加工與電性能較好的LY12鋁合金棒材進(jìn)行切削與車銑加工，并進(jìn)行打磨、攻絲處理。為了保證更好的性能要求對(duì)其進(jìn)行表面鍍銀處理，以達(dá)到光潔度提高與電性能提高；輸入輸出電纜頭座采用50ΩL16型或50ΩN型電纜座，其支架材料必須為聚四氟乙烯；如圖6，采用環(huán)行器合路以合成更多的路數(shù)，多工器1的工作頻帶為F1，多工器2的工作頻帶為F2，多工器1輸出的信號(hào)從環(huán)行器的第2端口輸出，多工器2輸出的信號(hào)從環(huán)行器第3端口輸入到第1端口輸出，因頻帶不同被多工器1反射，再?gòu)沫h(huán)行器第1端口輸入，從環(huán)行器第2端口輸出，從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)多工器的合路，多工器1與多工器2，可以是等路數(shù)，也可以不同路數(shù)，由此可以組成形成不同路數(shù)的多工器，由于環(huán)行器鄰頻隔離度高，可以將兩個(gè)多工器高隔離再合路。
本發(fā)明的主要技術(shù)指標(biāo)

多工器擁有濾波器的全部技術(shù)指標(biāo)，主要只多一個(gè)鄰頻隔離度這一關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。在模擬電視發(fā)射的條件下，圖像載波與聲音載波間距為6.5MHZ，頻帶間隔為1.5MHZ，削除了一部分圖像的殘留邊帶。數(shù)字電視調(diào)制后的帶寬為6.6-6.96MHZ，帶寬保證7MHZ，頻帶間隔為1MHZ，頻帶間隔越大，隔離度越高，反之則越小。
本發(fā)明的調(diào)試步驟1、粗調(diào)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，從低頻道往高頻道調(diào)，也可由高往低調(diào)；從靠近同軸中心合路諧振腔2的第一個(gè)諧振桿的諧振桿調(diào)節(jié)螺釘開(kāi)始調(diào)起，使插損與反射線有明顯反應(yīng)，并調(diào)整到規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，然后調(diào)第二個(gè)，依次按順序調(diào)好四根諧振桿調(diào)節(jié)螺釘7，使其帶寬、中心頻率、插損、鄰頻隔離度、輸入輸出反射和帶內(nèi)平坦度、帶外抑制度達(dá)到要求；調(diào)好第一個(gè)同軸腔體濾波器后，再裝調(diào)第二個(gè)同軸腔體濾波器；調(diào)第二個(gè)時(shí)調(diào)節(jié)螺桿使鄰頻隔離度達(dá)到要求；因在合路中濾波器有相互影響，調(diào)節(jié)好第二個(gè)同軸腔體濾波器后再去測(cè)第一個(gè)，發(fā)現(xiàn)波形與指標(biāo)變壞，又要對(duì)第二個(gè)同軸腔體濾波器進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣反復(fù)幾次，使之達(dá)到要求；然后調(diào)節(jié)第3個(gè)同軸腔體濾波器，調(diào)好第3個(gè)后，因相互影響又得去調(diào)節(jié)第2個(gè)、第1個(gè)，如此反復(fù)，直到3個(gè)濾波器都能達(dá)多工器指標(biāo)；如圖9所示；依此辦法調(diào)節(jié)第n個(gè)，直到調(diào)好；2、統(tǒng)調(diào)，統(tǒng)調(diào)要從相反的順序調(diào)，如果粗調(diào)是從低往高調(diào)，統(tǒng)調(diào)則要從高往低調(diào)，反之則反，其方法與所述粗調(diào)的方法相同。
權(quán)利要求
1.一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于A它包括由多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于一路分米波段模擬射頻電視信號(hào)或一群分米波段數(shù)字射頻電視信號(hào)的同軸腔體濾波器(1)和同軸中心合路諧振腔(2)，所述同軸腔體濾波器(1)采用梳狀橢圓函數(shù)濾波器，它包括安裝在同軸腔體(6)內(nèi)與輸入輸出諧振桿(13)相連的輸入輸出端口(3)以及多個(gè)通過(guò)電容耦合的諧振桿(4)，在諧振桿(4)之間的同軸腔體(6)上分別設(shè)有微調(diào)帶寬的耦合調(diào)節(jié)螺桿(5)，所述諧振桿(4)一端固定于同軸腔體(6)上，另一端開(kāi)有圓柱形孔，與之對(duì)應(yīng)的同軸腔體(6)上安裝諧振桿調(diào)節(jié)螺釘(7)，通過(guò)調(diào)整諧振桿調(diào)節(jié)螺釘(7)的插入諧振桿(4)內(nèi)孔的深度調(diào)節(jié)頻率；B所述同軸中心合路諧振腔(2)包括圓柱形腔體(8)、中心諧振棒(9)、頂蓋(10)和底蓋(11)，中心諧振棒(9)通過(guò)頂蓋(10)和底蓋(11)固定于圓柱形腔體(8)的中軸線位置，所述圓柱形腔體(8)的圓柱面上根據(jù)所需合路的射頻電視信號(hào)路數(shù)在同一橫截面上按圓等分開(kāi)口，這些開(kāi)口與所述同軸腔體濾波器(1)相連接，所述中心諧振棒(9)與輸出口(12)相連接。
2.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于相鄰頻道對(duì)應(yīng)的所述同軸腔體濾波器(1)相隔分布安裝于所述同軸中心合路諧振腔(2)的腔體上。
3.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于多個(gè)所述同軸腔體濾波器(1)按圓等分插入所述同軸中心合路諧振腔(2)的腔體上。
4.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于所述中心諧振棒(9)的外徑與同軸中心合路諧振腔(2)的內(nèi)孔徑成50Ω阻抗匹配關(guān)系。
5.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于所述諧振桿(4)的外徑與同軸腔體濾波器(1)的內(nèi)孔徑成50Ω阻抗匹配關(guān)系。
6.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于所述同軸腔體濾波器(1)用于數(shù)字電視系統(tǒng)時(shí)的帶寬為7MHz。
7.如權(quán)利要求1的一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，其特征在于所述同軸腔體濾波器(1)的用于模擬電視系統(tǒng)時(shí)的帶寬為6.5MHz。
8.一種同軸型分米波鄰頻多工合成器的調(diào)試方法，其特征在于它包括以下步驟A粗調(diào)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，從低頻道往高頻道調(diào)，也可由高往低調(diào)；從靠近同軸中心合路諧振腔(2)的第一個(gè)諧振桿的諧振桿調(diào)節(jié)螺釘開(kāi)始調(diào)起，使插損與反射線有明顯反應(yīng)，并調(diào)整到規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，然后調(diào)第二個(gè)，依次按順序調(diào)好四根諧振桿調(diào)節(jié)螺釘(7)，使其帶寬、中心頻率、插損、鄰頻隔離度、輸入輸出反射和帶內(nèi)平坦度、帶外抑制度達(dá)到要求；調(diào)好第一個(gè)同軸腔體濾波器后，再裝調(diào)第二個(gè)同軸腔體濾波器；調(diào)第二個(gè)時(shí)調(diào)節(jié)螺桿使鄰頻隔離度達(dá)到要求；因在合路中濾波器有相互影響，調(diào)節(jié)好第二個(gè)同軸腔體濾波器后再去測(cè)第一個(gè)，發(fā)現(xiàn)波形與指標(biāo)變壞，又要對(duì)第二個(gè)同軸腔體濾波器進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣反復(fù)幾次，使之達(dá)到要求；然后調(diào)節(jié)第3個(gè)同軸腔體濾波器，調(diào)好第3個(gè)后，因相互影響又得去調(diào)節(jié)第2個(gè)、第1個(gè)，如此反復(fù)，直到3個(gè)濾波器都能達(dá)多工器指標(biāo)；如圖9所示；依此辦法調(diào)節(jié)第n個(gè)，直到調(diào)好；2、統(tǒng)調(diào)，統(tǒng)調(diào)要從相反的順序調(diào)，如果粗調(diào)是從低往高調(diào)，統(tǒng)調(diào)則要從高往低調(diào)，反之則反，其方法與所述粗調(diào)的方法相同。
全文摘要
一種同軸型分米波鄰頻多工合成器，它包括由多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于一路分米波段模擬射頻電視信號(hào)或一群分米波段數(shù)字射頻電視信號(hào)的同軸腔體濾波器和同軸中心合路諧振腔，同軸腔體濾波器包括安裝在同軸腔體內(nèi)的輸入輸出端口以及多個(gè)通過(guò)電容耦合的諧振桿，在諧振桿之間的同軸腔體上分別設(shè)有微調(diào)帶寬的耦合調(diào)節(jié)螺桿，所述諧振桿一端固定于同軸腔體上，另一端開(kāi)有圓柱形孔，與之對(duì)應(yīng)的同軸腔體上安裝諧振桿調(diào)節(jié)螺釘；所述同軸中心合路諧振腔的圓柱形腔體的圓柱面上根據(jù)所需合路的射頻電視信號(hào)路數(shù)在同一橫截面上按圓等分開(kāi)口，這些開(kāi)口與所述同軸腔體濾波器相連接。本實(shí)用新型造價(jià)低、生產(chǎn)調(diào)試簡(jiǎn)單、成本低，可廣泛用于多路模擬電視無(wú)線發(fā)射、多路數(shù)字電視無(wú)線發(fā)射，還可實(shí)現(xiàn)數(shù)模兼容發(fā)射。
文檔編號(hào)H04N5/38GK1455592SQ0311810
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者陳意輝 申請(qǐng)人:株洲大同信息科技有限公司