專利名稱：一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的10kW電視十路合成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體固態(tài)器件科學(xué)、設(shè)計(jì)制造、生產(chǎn)工藝不斷取得長足的發(fā)展，全固態(tài)廣播電視發(fā)射機(jī)，特別是調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)進(jìn)入了實(shí)用階段。全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機(jī)具有電子管發(fā)射機(jī)不可比擬的優(yōu)勢其冗余度、可靠性高，壽命長，效率高，實(shí)用安全方便。但由于目前無法生產(chǎn)千瓦級(jí)的高頻固態(tài)器件，要制造大功率發(fā)射機(jī)必須使用多個(gè)中功率固態(tài)器件。但多個(gè)中功率器件簡單的并聯(lián)工作存在致命的缺陷甚至根本無法正常工作一是并聯(lián)后，阻抗太小，很難匹配；二是各固態(tài)器件之間很難保證參量完全一致，容易造成失配或損壞。此外，若其中一個(gè)固態(tài)器件損壞，并聯(lián)的其他固態(tài)器件都面臨損壞的威脅，可靠性很差。因此，要制造大功率發(fā)射機(jī)必須采用具有隔離作用的功率合成技術(shù)。在微波電路中，功率合成器是非常重要的器件，它廣泛應(yīng)用于饋線系統(tǒng)、混頻及功率放大單元。常用的功率合成器包括GYSEL合成器和WILKINSON合成器兩種。GYSEL網(wǎng)絡(luò)的理論闡述于20世紀(jì)70年代由Ulrich Gysel H提出，是WILKINSON 網(wǎng)絡(luò)的一種變形。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)介于分支線耦合器結(jié)構(gòu)和WILKINSON網(wǎng)絡(luò)之間，與分支線耦合器一樣，其終端負(fù)載可以通過一段任意長度，特性阻抗與負(fù)載阻抗相同的傳輸線引到電路上，因而負(fù)載可以根據(jù)需要外接在電路上，便于大功率隔離負(fù)載的使用。GYSEL合成器具有和WILKINSON合成器一樣的相對帶寬。GYSEL合成器可以采用同軸線、帶狀線及微帶線等多種形式實(shí)現(xiàn)。GYSEL合成器在20%相對帶寬情況下，其插入損耗、電壓駐波比等指標(biāo)比WILKINSON合成器要好，顯示出較好的寬帶特性。窄帶情況下，當(dāng)傳輸線損耗相同時(shí)，GYSEL合成器的損耗值約為0. 12dB，WILKINSON合成器則為0. IdB,電壓駐波比也稍大一些。但是GYSEL合成器有更高的隔離度，回波功率消耗在隔離電阻上，加上 GYSEL合成器的結(jié)構(gòu)加工相對容易，所以，中小功率的合成多用WILKINSON合成器，大功率的功率合成多用GYSEL合成器，尤其是大功率的多路合成時(shí)，WILKINSON合成器加工困難， GYSEL合成器的優(yōu)勢更加明顯。由于其在高功率性能方面的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，通常用在傳輸功率較大而幅相一致性要求又很高的網(wǎng)絡(luò)里面。電視全固態(tài)IOkW發(fā)射機(jī)的末級(jí)功率合成方案較多，基本都是二級(jí)或三級(jí)合成。其中最常見的是先用GYSEL合成器合成兩個(gè)獨(dú)立的5KW，在用3dB耦合器二次合成為10kW。 這種合成的不足受空間的限制，兩個(gè)5KW GYSEL合成器的腔體不能做得很大，導(dǎo)致插入損耗偏大(0. 3 0. 5dB)，產(chǎn)生的熱量不容易散發(fā)；3dB耦合器為寬帶耦合器，在電視的大功率合成應(yīng)用為窄帶應(yīng)用，容易產(chǎn)生相對較大的損耗(0.2 0.3dB)；在兩次合成的過程里，會(huì)產(chǎn)生比較大的損耗(0. 5 0. 6dB)，導(dǎo)致射頻功率的不必要浪費(fèi)，所產(chǎn)生的熱量也會(huì)帶來合成系統(tǒng)的穩(wěn)定性的降低；為了保證整個(gè)合成網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，3dB耦合器的隔離電阻需要的功率容量較大，大功率的隔離電阻必然會(huì)帶來大的安裝空間要求和較高的生產(chǎn)成本；同相性保證相對困難。
3[0008]有鑒于此，確有必要提出一種克服上述缺陷的基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，以降低合成系統(tǒng)的功率損耗和生產(chǎn)成本，便于生產(chǎn)方便，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，外置隔離電阻、體積小，維護(hù)方便，散熱效果好，生產(chǎn)成本低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，包括輸入連接器、帶狀傳輸線、輸出連接器、同軸變阻器、隔離電阻連接器，其特征在于，所述的帶狀傳輸線為十路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的帶狀傳輸線，每一路帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)相同，位于同一個(gè)平面內(nèi)，共用同一組平行地平面，并通過金屬支撐互相隔離；每一路帶狀傳輸線一端與輸入連接器相連接，另一端在輸出連接器匯聚為公共節(jié)點(diǎn)，與同軸變阻器相連接；所述的十路帶狀傳輸線、輸入連接器、隔離電阻連接器設(shè)置于一個(gè)封閉腔體之中。所述的同軸變阻器包括變阻彎頭和變阻傳輸線硬饋，變阻傳輸線硬饋通過變阻彎頭與輸出連接器內(nèi)的十路帶狀傳輸線公共節(jié)點(diǎn)相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本裝置提高了合成器的功率容量，可滿足IOkW電視全固態(tài)發(fā)射機(jī)的功率合成的使用要求，并且該合成器具有工作頻帶寬、輸入電壓駐波比小、插入損耗小、隔離度大、功率容量大、加工簡單、免調(diào)試、成本低等特點(diǎn)。由于采用了大功率容量的帶狀傳輸線、同軸傳輸硬饋及彎頭，使得本功率合成器具備帶寬寬、輸入電壓駐波比小、輸入差損小、輸入隔離度高、功率容量大、成本低、加工簡單、免調(diào)試等特點(diǎn)，非常適用于IOkW電視廣播發(fā)射機(jī)的功率合成的應(yīng)用。

圖1是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器的帶狀傳輸線頂視圖；圖2是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器的側(cè)視圖；圖3是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器電壓駐波比實(shí)測圖；圖4是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器插入損耗實(shí)測圖。圖中1-封板2-輸入連接器3-隔離電阻連接器4-合金鋁支撐5-帶狀傳輸線 6-輸出連接器7-抱箍8-變阻彎頭9-喉箍10-傳輸線硬饋
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，由帶狀傳輸線與同軸傳輸線共同構(gòu)成GYSEL網(wǎng)絡(luò)；帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)一致，在同一個(gè)平面內(nèi)，互相屏蔽；針對指定頻率設(shè)計(jì)的 GYSEL網(wǎng)絡(luò)；外置大功率容量的GYSEL網(wǎng)絡(luò)隔離電阻、彎頭及同軸傳輸線。見圖1，帶狀傳輸線5為十路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的帶狀傳輸線，每一路帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)相同，位于同一個(gè)平面內(nèi)，共用同一組平行地平面，并通過合金鋁支撐4互相隔離；每一路帶狀傳輸線5 —端與輸入連接器2相連接，另一端在輸出連接器6匯聚為公共節(jié)點(diǎn)，與同軸變阻器相連接；所述的十路帶狀傳輸線5、輸入連接器2、隔離電阻連接器3設(shè)置于一個(gè)由上、下封板1及側(cè)板構(gòu)成的封閉腔體之中。見圖2，同軸變阻器包括變阻彎頭8和變阻傳輸線硬饋10，變阻傳輸線硬饋10通過喉箍9、變阻彎頭8、抱箍7與輸出連接器6內(nèi)的十路帶狀傳輸線公共節(jié)點(diǎn)相連接。所述帶狀傳輸線為GYSEL網(wǎng)絡(luò)的第一分支傳輸線，用以功率傳輸和參與阻抗匹配。所述同軸傳輸線是阻抗為特性阻抗的聚四氟同軸電纜，為GYSEL網(wǎng)絡(luò)的第二、第三分支傳輸線。所述帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)一致，在同一個(gè)平面內(nèi)，互相屏蔽十路帶狀傳輸線內(nèi)導(dǎo)體采用一定厚度的黃銅板線切割一次成型，并安裝于具有一定強(qiáng)度的相互平行合金鋁支撐中間。所述針對指定頻率設(shè)計(jì)的GYSEL網(wǎng)絡(luò)所述λ /4帶狀傳輸線或同軸傳輸線所對應(yīng)的波長λ，是指定頻率所對應(yīng)的波長。本裝置外置大功率容量的隔離電阻，通過隔離電阻連接器連接于合成器腔體之外，用大功率容量的高頻電阻制成。本裝置改變了標(biāo)準(zhǔn)的GYSEL網(wǎng)絡(luò)的功率傳輸分支的阻抗，使其帶狀傳輸線的內(nèi)導(dǎo)體寬度增加，功率容量提高。在十路帶狀傳輸線的公共節(jié)點(diǎn)處增加同軸變阻器，用以帶狀傳輸線的公共節(jié)點(diǎn)到特性阻抗的阻抗變換。增大GYSEL合成器的腔體，使其帶狀傳輸線的相互干擾減小，減小插入損耗。本裝置的技術(shù)指標(biāo)如下頻率范圍470 860MHz工作帶寬≥8MHz功率輸入口 VSWR ≤1. 05 1 (工作頻率)輸入口功率容量≥1. OKW輸入插損 ≤0. 20dB (工作頻率)輸入隔離度≥35. OdB (工作頻率)輸入連接器L27K連接器輸出連接器40直通硬饋。
權(quán)利要求1.一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，包括輸入連接器、帶狀傳輸線、輸出連接器、同軸變阻器、隔離電阻連接器，其特征在于，所述的帶狀傳輸線為十路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的帶狀傳輸線，每一路帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)相同，位于同一個(gè)平面內(nèi)，共用同一組平行地平面，并通過金屬支撐互相隔離；每一路帶狀傳輸線一端與輸入連接器相連接，另一端在輸出連接器匯聚為公共節(jié)點(diǎn)，與同軸變阻器相連接；所述的十路帶狀傳輸線、輸入連接器、 隔離電阻連接器設(shè)置于一個(gè)封閉腔體之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的IOkW電視十路合成器，其特征在于， 所述的同軸變阻器包括變阻彎頭和變阻傳輸線硬饋，變阻傳輸線硬饋通過變阻彎頭與輸出連接器內(nèi)的十路帶狀傳輸線公共節(jié)點(diǎn)相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的10kW電視十路合成器，其特征在于，所述的帶狀傳輸線為十路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的帶狀傳輸線，每一路帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)相同，位于同一個(gè)平面內(nèi)，共用同一組平行地平面，并通過金屬支撐互相隔離；每一路帶狀傳輸線一端與輸入連接器相連接，另一端在輸出連接器匯聚為公共節(jié)點(diǎn)，與同軸變阻器相連接；所述的十路帶狀傳輸線、輸入連接器、隔離電阻連接器設(shè)置于一個(gè)封閉腔體之中。本實(shí)用新型的有益效果是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，外置隔離電阻、體積小，維護(hù)方便，散熱效果好，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)H01P5/16GK202308256SQ201120395379
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者宋春水, 趙旭鋼, 陳丹 申請人:遼寧普天數(shù)碼產(chǎn)業(yè)有限公司