專利名稱：：寬帶同軸腔體功分器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種用于實現(xiàn)微波功率定向傳輸?shù)牡确止β史峙淦?，是微波器件，屬于微波無線通信和有線數(shù)字信號傳輸領域。
背景技術：
：目前國內(nèi)已擁有多個移動通信和數(shù)字傳輸網(wǎng)絡，包括CDMA800和GSM頻段(800-960MHz);DCS、PHS、TD-SCDMA和WCDMA頻段(1710-2170MHz);WLAN頻段(2400-2483.5MHz);有線數(shù)字電視頻段(380-640MHz);國外的WINMAX頻段(2500-2700MHz)。由于現(xiàn)有同類產(chǎn)品的同軸腔體功分器的金屬內(nèi)導體由5節(jié)或4節(jié)以下的變徑金屬桿組成，其工作頻帶為800-2500MHz，無法實現(xiàn)全頻段380-2700MHz的整體覆蓋，只能用多套天饋分別覆蓋，使運營商的建設成本居高不下，給國家和企業(yè)浪費大量的建設資金。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有同軸腔體功分器不能實現(xiàn)全頻段覆蓋的不足之處，設計一種便于將多個運營商的通信和數(shù)字傳輸信號整合到一套天饋系統(tǒng)而設計一種電磁密封效果好，信號傳輸頻帶寬、損耗小，防水性能好的寬帶同軸腔體功分器。本實用新型的寬帶同軸腔體功分器，其結(jié)構(gòu)包括金屬殼體、金屬內(nèi)導體、頂端金屬蓋板、輸入端連接器、輸入端插孔、輸出端連接器、輸出端插孔，所述金屬內(nèi)導體裝在金屬殼體內(nèi)，輸入端連接器固裝在金屬殼體的一端，輸入端連接器內(nèi)的輸入端插孔與金屬內(nèi)導體的細端連接，頂端金屬蓋板蓋裝在金屬殼體的另一端，輸出端連接器圓周分布并安裝在頂端金屬蓋板附近的金屬殼體壁上，輸出端連接器內(nèi)的輸出端插孔與金屬內(nèi)導體的粗端連接，其特征在于金屬內(nèi)導體由7節(jié)變徑金屬桿組成。為了獲得很好的電磁密封效果，避免電磁波泄漏的現(xiàn)象的發(fā)生，使信號傳輸?shù)膿p耗達到最小，所述輸入端插孔和輸出端插孔與金屬內(nèi)導體之間的連接均為螺紋連接，輸入端連接器和輸出端連接器與金屬殼體之間的連接均為螺紋連接。為了提高防水防潮性能，在輸出端連接器與金屬殼體之間裝有密封圈。所述圓周分布在金屬殼體壁上的輸出端連接器及其中的輸出端插孔的數(shù)量為2-4個。當其數(shù)量為2個時，則按180°分布而成2功分器；當其數(shù)量為3個時，則按180°和90°分布而成3功分器；當其數(shù)量為4個時，也是按180°和90°分布而成4功分器。本實用新型的寬帶同軸腔體功分器，因?qū)⒔饘賰?nèi)導體改為由7節(jié)變徑金屬桿組成，并采用螺紋連接和加裝密封圈，具有信號傳輸頻帶寬，電磁密封效果好，信號傳輸損耗小，防水防潮性能好等優(yōu)點，是一種能全頻段覆蓋的寬帶同軸腔體功分器，適合在將通信和數(shù)字傳輸信號整合到一套天饋系統(tǒng)中安裝使用。附圖1是功分器的基本原理圖3[0010]附圖2是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實用新型在實際應用中的連接關系示意圖。具體實施方式同軸腔體功分器的設計原理本質(zhì)上是一個阻抗變換器，下面以二功分器為例，分析、計算各端口的阻抗關系、傳輸特征(三功分、四功分數(shù)據(jù)見表1)，參見附圖1，圖中的二功分器的阻抗變換比為2:1即輸入端(A點)阻抗為50Q，變換到B點，B點阻抗RBA=25Q，在B點分路，輸出端口Q、C2端分別接Ru、&2用戶終端(例如天線，以下簡稱終端)，兩個終端并聯(lián)，正好跟B點匹配。但是請注意，單個輸出端口Q(或C2)跟B點是不匹配的，其內(nèi)阻Z^等于RBA與另外一個終端負載l(或Ru)并聯(lián)。即Zcrt=25Q||50Q=16.667Q輸出端口Q(或C2)的駐波比p=50/16.667=3:1對腔體功分器的信號傳輸特征分析如下1、正向傳輸(下行通道)下行信號，由輸入口A傳輸?shù)紹點，并在B點分路，分別傳送到Ru、&2兩個終端。雖然單個輸出端口與終端負載不匹配，但如上述阻抗分析可知，當功分器的二個輸出端口同時端接負載時，A—B的駐波比P應該滿足技術條件P<1.2:1。輸出端口Q(或C》與負載Ru(或RL2)的大駐波反射不會進入到AB阻抗變換段，只可能在Ru-CfB-Cfl^之間來回反射，最終達到平衡，下行信號將一分為二，全部送到二個終端。2、反向傳輸(上行通道)來自終端的上行信號，送到端口Q(或C2)，Q口的駐波比p=3:1反射系數(shù)r=(p-1)/(p+1)=0.5反射功率p反二Ir|2=0.25即25%的信號功率被反射回去，75%送到B點。因為B點由RBA，RL2并聯(lián)RBA=25Q分配得到的上行信號為50%(向A傳輸?shù)男盘枮開3dB)RL2=50Q分配得到的上行信號為25%(到達另外一個終端的信號為_6dB。即隔離度)結(jié)論1、同軸腔體功分器，反向(上行通道)有效傳輸信號為_3dB符合對偶傳輸理論；2、輸出端口Q—C2之間的隔離度為6dB;3、25%(即_6dB)的信號反射到RL1終端；4、功分器內(nèi)部不損耗功率；5、如果終端不匹配，正向傳輸?shù)囊徊糠窒滦行盘枌⒎瓷浠貋?，其分析、計算等效上行通道的反向傳輸。對于三功分器和四功分器原理與二功分器相同，其相關的輸出阻抗、隔離度理論計算數(shù)值如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>[0038]*以上數(shù)據(jù)是假設輸入口理想匹配時推算出來的，實際情況輸入駐波比《1.2:1，因此實際數(shù)值會上、下有些變化。駐波比越小，越接近理論值。本實用新型的寬帶同軸腔體功分器是經(jīng)過7節(jié)阻抗變換來實現(xiàn)寬帶傳輸?shù)?，在功分器設計中，節(jié)數(shù)與倍頻的關系大約如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中倍頻=終止頻率F2/起始頻率Fl[0042]在本實用新型的寬帶同軸腔體功分器中，終止頻率F2=2700MHz，起始頻率F1=380MHz，倍頻二2700/380=7.l，故設計時采用7節(jié)變換，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)包括金屬殼體1、金屬內(nèi)導體2、頂端金屬蓋板3、輸入端連接器4、輸入端插孔5、輸出端連接器6、輸出端插孔7，所述金屬內(nèi)導體2裝在金屬殼體1內(nèi)，輸入端連接器4固裝在金屬殼體1的一端，輸入端連接器內(nèi)的輸入端插孔5與金屬內(nèi)導體2的細端連接，頂端金屬蓋板3蓋裝在金屬殼體1的另一端，輸出端連接器6圓周分布并安裝在頂端金屬蓋板附近的金屬殼體壁上，輸出端連接器內(nèi)的輸出端插孔7與金屬內(nèi)導體2的粗端連接，其中的金屬內(nèi)導體2由7節(jié)變徑金屬桿組成。所述輸入端插孔5和輸出端插孔7與金屬內(nèi)導體2之間的連接均為螺紋連接，輸入端連接器4和輸出端連接器6與金屬殼體1之間的連接均為螺紋連接。所述輸出端連接器6與金屬殼體1之間裝有密封圈8。所述圓周分布在金屬殼體壁上的輸出端連接器6及其中的輸出端插孔7的數(shù)量一般為2-4個。本實用新型在實際應用中的連接關系如圖3所示，工作時，天饋系統(tǒng)接收到的不同頻段的信號先經(jīng)過合路器合成為多頻段信號，再由耦合器將射頻信號按照實際需要分配到各個樓層，最后用本實用新型的寬帶同軸腔體功分器平均分配到各個使用單位，通過天線與使用者進行信號傳輸。在實際應用中，請注意將不用的端口接入一個50歐姆的匹配負載，否則系統(tǒng)將出現(xiàn)故障。本實用新型經(jīng)過生產(chǎn)工藝革新，采用鋁合金方管或圓管型材加工，不但外形美觀，而且大幅度降低了成本，所有部件都是由金屬緊密接觸(均為螺旋連接，要求力拒大于12Lbs/inch)，傳輸頻帶寬，能全頻段覆蓋，具有很好的電磁密封效果，不會有電磁波泄漏的現(xiàn)象發(fā)生，從而使信號傳輸?shù)膿p耗達到最小，同時極大地提高了三階互調(diào)的指標，加上良好的防水設計(可達到國際上的IP67標準)，使其廣泛應用于室外、隧道、海底等環(huán)境比較惡劣的場所。權利要求一種寬帶同軸腔體功分器，包括金屬殼體、金屬內(nèi)導體、頂端金屬蓋板、輸入端連接器、輸入端插孔、輸出端連接器、輸出端插孔，所述金屬內(nèi)導體裝在金屬殼體內(nèi)，輸入端連接器固裝在金屬殼體的一端，輸入端連接器內(nèi)的輸入端插孔與金屬內(nèi)導體的細端連接，頂端金屬蓋板蓋裝在金屬殼體的另一端，輸出端連接器圓周分布并安裝在頂端金屬蓋板附近的金屬殼體壁上，輸出端連接器內(nèi)的輸出端插孔與金屬內(nèi)導體的粗端連接，其特征在于金屬內(nèi)導體由7節(jié)變徑金屬桿組成。2.如權利要求1所述的寬帶同軸腔體功分器，其特征在于所述輸入端插孔和輸出端插孔與金屬內(nèi)導體之間的連接均為螺紋連接，輸入端連接器和輸出端連接器與金屬殼體之間的連接均為螺紋連接。3.如權利要求1或2所述的寬帶同軸腔體功分器，其特征在于輸出端連接器與金屬殼體之間裝有密封圈。4.如權利要求3所述的寬帶同軸腔體功分器，其特征在于圓周分布在金屬殼體壁上的輸出端連接器及其中的輸出端插孔的數(shù)量為2-4個。專利摘要本實用新型的寬帶同軸腔體功分器，其結(jié)構(gòu)包括金屬殼體、金屬內(nèi)導體、頂端金屬蓋板、輸入端連接器、輸入端插孔、輸出端連接器、輸出端插孔，金屬內(nèi)導體由7節(jié)變徑金屬桿組成。具有傳輸頻帶寬，能全頻段覆蓋，很好的電磁密封效果，不會有電磁波泄漏的現(xiàn)象發(fā)生，從而使信號傳輸?shù)膿p耗達到最小，同時極大地提高了三階互調(diào)的指標，加上良好的防水設計(可達到國際上的IP67標準)，使其廣泛應用于室外、隧道、海底等環(huán)境比較惡劣的場所。文檔編號H01P5/12GK201450092SQ20092004743公開日2010年5月5日申請日期2009年7月16日優(yōu)先權日2009年7月16日發(fā)明者葉鶴鳴申請人:南京博翔電子有限公司