專利名稱：一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三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3kW調(diào)頻三路合成器。
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(zhǎng)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(shì)其冗余度、可靠性高，壽命長(zhǎng)，效率高，實(shí)用安全方便。但由于目前無(wú)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(jiǎn)單的并聯(lián)工作存在致命的缺陷甚至根本無(wú)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(guò)一段任意長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)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(shì)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。有鑒于此，確有必要提出一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器。以降低合成系統(tǒng)的功率損耗和生產(chǎn)成本，便于生產(chǎn)方便及提高系統(tǒng)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3kW調(diào)頻三路合成器，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(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器，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，所述的帶狀傳輸線為三路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的曲線形帶狀傳輸線，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(guò)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(guò)變阻彎頭與輸出連接器內(nèi)的三路帶狀傳輸線公共節(jié)點(diǎn)相連接。所述的帶狀傳輸線通過(guò)點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)固定于兩相鄰的金屬支撐之間的平面內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器，提高了合成器的功率容量，可滿足5KW調(diào)頻全固態(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(jiǎn)單、免調(diào)試、成本低等特點(diǎn)。本實(shí)用新型由于采用了三路合成的大功率容量帶狀傳輸線、二次阻抗變換的同軸傳輸硬饋及彎頭，具有帶寬寬、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(jiǎn)單、免調(diào)試等特點(diǎn)，非常適用于5KW調(diào)頻廣播發(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3kW調(diào)頻三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3kW調(diào)頻三路合成器的側(cè)視圖；圖3是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器電壓駐波比實(shí)測(cè)圖；圖4是一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器插入損耗實(shí)測(cè)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-絕緣支撐柱7-輸出連接器8-螺絲固定孔9-抱箍10-變阻彎頭11-喉箍12-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3kW調(diào)頻三路合成器，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(duì)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(jiàn)圖1，帶狀傳輸線5為三路λ /4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的曲線帶狀傳輸線，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(guò)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7匯聚為公共節(jié)點(diǎn)，與同軸變阻器相連接；所述的三路帶狀傳輸線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(jiàn)圖2，同軸變阻器包括變阻彎頭10和變阻傳輸線硬饋12，變阻傳輸線硬饋12通過(guò)喉箍11、變阻彎頭10、抱箍9與輸出連接器7內(nèi)的三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。所述帶狀傳輸線內(nèi)導(dǎo)體的點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)絕緣支撐柱6用聚四氟乙烯棒加工而成， 把帶狀線內(nèi)導(dǎo)體支撐固定于兩相鄰的的合金鋁板的中心平面內(nèi)。所述帶狀傳輸線結(jié)構(gòu)一致，在同一個(gè)平面內(nèi)，互相屏蔽三路帶狀傳輸線內(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(duì)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(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λ，是指定頻率所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)。本裝置外置大功率容量的隔離電阻，通過(guò)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。在三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87.5 108MHz工作帶寬彡8MHz功率輸入口 VSWR ^ 1. 05 1 (工作頻率)輸入口功率容量彡1. OKW輸入插損^ 0. 2OdB (工作頻率)輸入隔離度彡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3kW調(diào)頻三路合成器，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三路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的曲線形帶狀傳輸線，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(guò)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器，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(guò)變阻彎頭與輸出連接器內(nèi)的五路帶狀傳輸線公共節(jié)點(diǎn)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器，其特征在于，所述的帶狀傳輸線通過(guò)點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)固定于兩相鄰的金屬支撐之間的平面內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于GYSEL網(wǎng)絡(luò)的3kW調(diào)頻三路合成器，其特征在于，所述的帶狀傳輸線為三路λ/4基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的曲線帶狀傳輸線，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(guò)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)H01P5/16GK202268467SQ20112039540
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者張宏斌, 趙旭鋼, 鄭義, 陳丹 申請(qǐng)人:遼寧普天數(shù)碼產(chǎn)業(yè)有限公司