專利名稱：大功率vhf功率合成器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種功率合成器，特別是一種能夠任意多路合成的用 于全固態(tài)電視發(fā)射機的大功率VHF功率合成器。
背景技術：
大功率全固態(tài)電視發(fā)射機的發(fā)射功率為1-IO千瓦，由于受到晶體管功 率的制約，單管功率只能達到幾百瓦，因此必須用功率合成器進行功率合 成，例如一臺10千瓦的全固態(tài)電視發(fā)射機，用32個450W功放模塊進行3 次功率合成而達到IO千瓦的輸出功率，每合成一次要損失10%的功率。
圖1是現(xiàn)有N路功率合成器的原理圖，是由阻抗變換器I和隔離網(wǎng)絡 II兩部分組成。具體是N路輸入信號凈皮分成兩路，其中一路構成阻抗變 換器，另一路構成隔離網(wǎng)絡。所述阻抗變換器I由N個50Q的并聯(lián)阻抗變 換成輸出的50Q阻抗。根據(jù)帶寬的要求可以設計成一級、二級或多級四分 之一波長的阻抗變換器。所述隔離網(wǎng)絡II是由N路兩級長度為入/4的同 軸線及吸收負載所構成，其中第一級入/4的同軸線與第二級X /4的同軸 線串聯(lián)，串接處接吸收負載，所述N路第二級人/4的同軸線的另一端內外 導體分別短接。
上述功率合成器可以有多種實施結構，其中一種是將阻抗變換器和隔 離網(wǎng)絡安裝于一屏蔽盒內，N路輸入信號分別由安裝在盒體上的N路同軸插 座接入，再通過A /4的同軸電纜并接設于盒體上的輸出同軸插座，構成單 級阻抗變換器，或并接于第二級四分之一波長的阻抗變換器上構成多級阻 抗變換器。當N的數(shù)值較大時，將會有一部分信號輸入端到輸出同軸插座 或第二級之間的距離大于入/4，因此N的數(shù)值受到限制， 一般只能做到8 路合成。
例如，單管450W的功放模塊用一級5路合成最大合成功率只能達到 3. 2kW，若要合成功率3 kW以上只能采用多級合成，代價是功率損耗增加。如何增加被合成的路數(shù)以減小功率損耗是大功率電視發(fā)射機功率合成的技 術難點之一。
本設計人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知 識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的大
功率VHF功率合成器，以改進現(xiàn)有的功率合成器的不足，使其更具有實用 性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)過反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出 確具實用價值的本實用新型。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的上述不足，而提 供一種可以任意設置被合成的路數(shù)大功率VHF功率合成器。
本實用新型所提供的大功率VHF功率合成器是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種大功率VHF功率合成器，包括屏蔽盒、設于所述屏蔽盒側面的N 個輸入同軸插座、設于屏蔽盒底部的輸出同軸插座、吸收負載及短路板， 所述輸入同軸插座通過三通將輸入信號分成兩路，其中一路通過由人/4同 軸電纜所構成的阻抗變換器接輸出同軸插座，另 一路連接由吸收負載及短 路板所構成的隔離網(wǎng)絡，其特征在于所述屏蔽盒內設有N個Y型平面三通 連接器，所述輸入同軸插座通過50n同軸電纜連接所述Y型平面三通連接 器，所述Y型平面三通連接器的另兩路分別連接阻抗變換器和隔離網(wǎng)絡。
本實用新型的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。
依據(jù)本實用新型提出的前述大功率VHF功率合成器，其中所述的阻抗 變換器是兩級阻抗變換器，其中第一級是由N路入/4同軸電纜并接構成， 第二級是A/4的懸?guī)Ь€，所述入/4的懸?guī)Ь€一端連接所述設于屏蔽盒底部 的輸出同軸插座，另一端接第一級N路入/4同軸電纜，所述第一級的入/4 同軸電纜的另一端接所述Y型平面三通連接器。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述的阻抗變換器是多級阻抗變 換器，其中第一級是由N路入/4同軸電纜并接構成，其余各級是入/4的串 接成一體的懸?guī)Ь€，所述懸?guī)Ь€一端連接述設于屏蔽盒底部的輸出同軸插 座，另一端接第一級N路入/4同軸電纜，所述第一級的入/4同軸電纜的另
5一端接所述Y型平面三通連接器。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述屏蔽盒底板上固設有多個臥 置的具有U形插縫的絕緣墊塊，所述人/4的懸?guī)Ь€插設于所述絕緣墊塊的 U形插縫而平行懸架于屏蔽盒的底板上。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述由吸收負載及短路板所構成 的隔離網(wǎng)絡，還包括設于屏蔽盒底部的N個高頻插座、分別連接各高頻插 座的N個T型三通連接器，其中，所述各Y型平面三通連接器的另一端通 過入/4同軸電纜連接所述T型三通連接器，所述T型三通連接器的一端連 接高頻插座，所述高頻插座外接吸收負載，并通過另一條A/4同軸電纜接 短路板。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述T型三通連接器是由相互疊 合的金屬墊板和壓板構成，所述墊板和壓板的中心設有通孔，所述墊板和 壓板的疊合面上分別設有被通孔截斷的半圓槽，且半圓槽的軸線與所述通 孔軸線相交，所述墊板和壓板通孔的周側以半圓槽對稱設有安裝孔，所述 相互疊合的金屬墊板和壓板通過安裝孔用螺釘由屏蔽盒底內部與外側的高 頻插座固定而電連接屏蔽盒，所述高頻插座的內導體由墊板通孔中心伸到 所述半圓槽內，所述連接Y型平面三通連接器的入/4同軸電纜及連接短路 板的入/4同軸電纜的外導體被所述墊板和壓板的半圓槽壓緊接屏蔽盒，所 述二 A / 4同軸電纜的內導體與所述高頻插座的內導體在通孔內連接構成三 通，且內導體與屏蔽盒絕緣。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述短路板絕緣固定于所述屏蔽 盒底部。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述短路板是具有中心導體盤及 與所述中心導體盤同軸設置且絕緣的導體環(huán)的印刷電路板，所述N條分別 連接各T型三通連接器的人/4同軸電纜的內導體與所述中心導體盤短接， 所述人/4同軸電纜的外導體與所述導體環(huán)連接，所述導體環(huán)接屏蔽盒。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述Y型平面三通連接器是由相 互疊合的金屬墊板和壓板構成，所述墊板和壓板的中心設有通孔，所述墊 板和壓板的疊合面上分別設有以通孔軸線為中心呈Y形分布的三條半圓槽, 且所述三條半圓槽的軸線與所述通孔軸線相交，所述墊板和壓板通孔的廚側以三半圓槽對稱設有三安裝孔，所述相互疊合的金屬墊板和壓板通過安 裝孔用螺釘固定于屏蔽盒底內側而電連接屏蔽盒，所述連接輸入同軸插座
的50Q同軸電纜、連接選帶線的入/4同軸電纜及連接T型三通連接器的入 /4同軸電纜的外導體被所述墊板和壓板的半圓槽壓緊接屏蔽盒，所述50Q 同軸電纜及二A/4同軸電纜的內導體在通孔內連接構成三通，且內導體與 屏蔽盒絕緣。
前述的大功率VHF功率合成器，其中所述N為2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、…中的任意一數(shù)值。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技 術方案，本實用新型的硬饋管功率合成器可達到相當?shù)募夹g進步性及實用 性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有下列優(yōu)點
1 、本實用新型的大功率VHF功率合成器在屏蔽盒內增設Y形平面三通 連接器用于代替直接連接與輸入同軸插座上的三通，輸入同軸插座通過任 意長度的50 Q同軸電纜于盒內的Y形平面三通連接器分成阻抗變換器和隔 離網(wǎng)絡，從而解決了多路合成路數(shù)受輸入同軸插座到懸?guī)Ь€距離的制約， 而無法增大的缺陷，可實現(xiàn)任意路合成，克服了大功率一次合成的瓶頸，
提高效率、節(jié)約能源。
2、 本實用新型的大功率VHF功率合成器各功放入口阻抗匹配良好；隔
離網(wǎng)絡采用同軸電纜線，外加大功率吸收電阻；各入口之間互相隔離；任 何一路發(fā)生故障，不影響其他各路的工作，僅影響總輸出功率，機器可繼 續(xù)工作。
3、 本實用新型大功率VHF功率合成器的阻抗變換器采用兩級四之一波 長變換，第一級為懸?guī)Ь€，第二級由多條人/4同軸電纜做成，功率合成器 的工作頻帶寬，因而每一個波段可用一種尺寸的阻抗變換器，對于不同頻 道通過改變同軸電纜的長度，即可滿足不同隔離網(wǎng)絡的要求。因而有利于 生產(chǎn)制造的模塊化、標準化。
綜上所述，本實用新型所提供的大功率VHF功率合成器具有上述諸多 優(yōu)點及實用價值，其不論在產(chǎn)品的結構或生產(chǎn)制造上皆有較大改進，在技 術上有顯著的進步，并產(chǎn)生了經(jīng)濟及實用的效果，且較現(xiàn)有的硬饋管功率 合成器具有增進的突出多項功效，從而更加適于實用，并具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為能夠更清楚了解本實用 新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為讓本實用新型 的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并 配合附圖，詳細i兌明如下。


圖l是現(xiàn)有功率合成器的原理圖。
圖2是本實用新型大功率VHF功率合成器的結構圖。
圖3是圖2側視圖。
圖4是T型三通連接器的結構圖。
圖5是圖4的A-A剖^f見圖。
圖6是Y型平面三通連接器的結構圖。
圖7是圖6的B-B剖視圖。
圖8是短接板結構圖。
圖9是絕緣墊塊的結構圖。
具體實施方式
本實用新型的 一些實施例將詳細描述如下。然而，除了以下描述外，本 實用新型還可以廣泛地在其他實施例施行，并且本實用新型的保護范圍并 不受實施例的限定，其以權利要求的保護范圍為準。再者，為提供更清楚 的描述及更容易理解本實用新型，圖式內各部分并沒有依照其相對尺寸繪 圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關的細節(jié)部分也未完全 繪示出，以求圖式的簡潔。
如圖2、 3所示，本實用新型所提供的一種大功率VHF功率合成器，包 括屏蔽盒l(wèi)、設于所述屏蔽盒1側面的N個輸入同軸插座2、設于屏蔽盒l(wèi) 底部的輸出同軸插座3、吸收負載(圖中未示)及短路板4，所述輸入同軸 插座2通過三通將輸入信號分成兩路，其中一路通過由X /4同軸電纜5所 構成的阻抗變換器I接輸出同軸插座3,另一路連接由吸收負載及短路板4 所構成的隔離網(wǎng)絡II (參見圖1),為解決當N較大，部分輸入同軸插座2
8與輸出同軸插座3之間的距離大于人/4所造成的對N的限制；本實用新型 將直接連接所述N個輸入同軸插座2的N個三通改成設置于所述屏蔽盒1 內的N個Y型平面三通連接器6，所述輸入同軸插座2通過50Q同軸電纜7 連接所述Y型平面三通連接器6,所述Y型平面三通連接器6的另兩路分別 連接阻抗變換器I和隔離網(wǎng)絡II。從而可以實現(xiàn)任意路合成。
在圖2所示具體實施例中，所述的阻抗變換器I是兩級阻抗變換器， 其中第一級是由N路A/4同軸電纜5并接構成，第二級是入/4的懸?guī)Ь€8， 所述懸?guī)Ь€8的一端連接所述設于屏蔽盒底部的輸出同軸插座3，另一端接 第一級N路入/4同軸電纜5，所述第一級的入/4同軸電纜5的另一端接所 述Y型平面三通連接器6。
作為另一種實施例，所述的阻抗變換器I還可以是多級阻抗變換器， 其中第一級是由N路人/4同軸電纜5并接構成，其余各級是人/4的串接成 一體的懸?guī)Ь€，所述懸?guī)Ь€一端連接述設于屏蔽盒底部的輸出同軸插座， 另一端接第一級N路A/4同軸電纜，所述第一級的入/4同軸電纜的另一端 接所述Y型平面三通連接器。
所述屏蔽盒l(wèi)的底板上固設有多個臥置的具有U形插縫91的絕緣墊塊 9 (如圖9所示)，所述入/4的懸?guī)Ь€7插設于所述絕緣墊塊9的U形插縫 91中而平行懸架于屏蔽盒l(wèi)的底板上。
所述由吸收負載及短路板4所構成的隔離網(wǎng)絡II，還包括設于屏蔽盒 1底部的N個高頻插座10、分別連接各高頻插座10的N個T型三通連接器 11，其中，所述各Y型平面三通連接器5的另一端通過入/4同軸電纜12連 接所述T型三通連接器11,所述T型三通連接器11的一端連接高頻插座 10，所述高頻插座IO外接吸收負載，并通過另一條入/4同軸電纜13接短 路板4。
圖4、 5是T型三通連接器的結構圖。如圖所示，所述T型三通連接器 11是由相互疊合的金屬墊板111和壓板112構成，所述墊板111和壓板112 的中心設有通孔113，所述墊板111和壓板ll2的疊合面上分別設有被通孔 截斷的半圓槽114、 114，，且半圓槽114、 114，的軸線與所述通孔113的 軸線相交，所述墊板111和壓板112通孔的周側以半圓槽114、 114，對稱 設有安裝孔115，所述相互疊合的金屬墊板111和壓板112通過安裝孔115用螺釘116由屏蔽盒底內部與外側的高頻插座10固定而電連接屏蔽盒，所 述高頻插座10的內導體由墊板通孔113中心伸到所述半圓槽114、 114，內， 所述連接Y型平面三通連接器6的入/4同軸電纜12及連接短路板4的入/4 同軸電纜13的外導體被所述墊板111和壓板112的半圓槽114、 114，壓緊 接屏蔽盒l(wèi),所迷二A/4同軸電纜12、 13的內導體與所述高頻插座10的 內導體在通孔內連接構成三通，且內導體與屏蔽盒l(wèi)絕緣。 所述短路板10絕緣固定于所述屏蔽盒1底部。
如圖8所示，所述短路板4是具有中心導體盤41及與所述中心導體盤 41同軸設置且絕緣的導體環(huán)42的印刷電路板，所述N條分別連接各T型三 通連接器11的人/4同軸電纜13的內導體與所述中心導體盤41短接，所述 入/4同軸電纜13的外導體與所述導體環(huán)42連接，所述導體環(huán)42接屏蔽盒 1。所述印刷電路板尺寸很小，保證各路結構對稱，而且引入分布參數(shù)小， 容易滿足高頻性能要求。
圖6、 7是Y型平面三通連接器的結構圖，如圖所示，所述Y型平面三 通連接器6是由相互疊合的金屬墊板61和壓板62構成，所述墊板61和壓 板62的中心設有通孔63,所述墊板61和壓板62的疊合面上分別設有以通 孔63軸線為中心呈Y形分布的三條半圓槽64、 65，且所述三條半圓槽64、 65的軸線與所述通孔軸線63相交，所述墊板61和壓板62通孔的周側以三 半圓槽對稱設有三安裝孔66,所述相互疊合的金屬墊板61和壓板62通過 安裝孔66用螺釘67固定于屏蔽盒1底內側而電連接屏蔽盒，所述連接輸 入同軸插座2的50Q同軸電纜7、連接選帶線8的同軸電纜5及連接 T型三通連接器11的A /4同軸電纜12的外導體被所述墊板61和壓板62 的半圓槽64、 65壓緊接屏蔽盒1，所述50O同軸電纜7及二入/4同軸電纜 的5、 12的內導體在通孔63內連接構成三通，且內導體與屏蔽盒絕緣。
所述N為2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、…中的任意一數(shù)值。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作 任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非 用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技 術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同 變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均 仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1、一種大功率VHF功率合成器，包括屏蔽盒、設于所述屏蔽盒側面的N個輸入同軸插座、設于屏蔽盒底部的輸出同軸插座、吸收負載及短路板，所述輸入同軸插座通過三通將輸入信號分成兩路，其中一路通過由λ/4同軸電纜所構成的阻抗變換器接輸出同軸插座，另一路連接由吸收負載及短路板所構成的隔離網(wǎng)絡，其特征在于所述屏蔽盒內設有N個Y型平面三通連接器，所述輸入同軸插座通過50Ω同軸電纜連接所述Y型平面三通連接器，所述Y型平面三通連接器的另兩路分別連接阻抗變換器和隔離網(wǎng)絡。
2、 根據(jù)權利要求1所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述的 阻抗變換器是兩級阻抗變換器，其中第一級是由N路入/4同軸電纜并接構 成，第二級是入/4的懸?guī)Ь€，所述A/4的懸?guī)Ь€一端連接所述設于屏蔽盒 底部的輸出同軸插座，另一端接第一級N路入/4同軸電纜，所述第一級的 入/4同軸電纜的另一端接所述Y型平面三通連接器。
3、 根據(jù)權利要求1所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述的 阻抗變換器是多級阻抗變換器，其中第一級是由N路入/4同軸電纜并接構 成，其余各級是A/4的串接成一體的懸?guī)Ь€，所述懸?guī)Ь€一端連接述設于 屏蔽盒底部的輸出同軸插座，另一端接第一級N路入/4同軸電纜，所述第 一級的入/4同軸電纜的另一端接所述Y型平面三通連接器。
4、 根據(jù)權利要求2或3之一所述的大功率VHF功率合成器，其特征在 于所述屏蔽盒底板上固設有多個臥置的具有U形插縫的絕緣墊塊，所述入 /4的懸?guī)Ь€插設于所述絕緣墊塊的U形插縫而平行懸架于屏蔽盒的底板上。
5、 根據(jù)權利要求1所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述由 吸收負載及短路板所構成的隔離網(wǎng)絡，還包括設于屏蔽盒底部的N個高頻 插座、分別連接各高頻插座的N個T型三通連接器，其中，所述各Y型平 面三通連接器的另一端通過入/4同軸電纜連接所述T型三通連接器，所述 T型三通連接器的一端連接高頻插座，所述高頻插座外接吸收負載，并通過 另一條入/4同軸電纜接短路板。
6、根據(jù)權利要求5所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述T 型三通連接器是由相互疊合的金屬墊板和壓板構成，所述墊板和壓板的中 心設有通孔，所述墊板和壓板的疊合面上分別設有被通孔截斷的半圓槽， 且半圓槽的軸線與所述通孔軸線相交，所述墊板和壓板通孔的周側以半圓槽對稱設有安裝孔，所述相互疊合的金屬墊板和壓板通過安裝孔用螺釘由 屏蔽盒底內部與外側的高頻插座固定而電連接屏蔽盒，所述高頻插座的內導體由墊板通孔中心伸到所述半圓槽內，所述連接Y型平面三通連接器的半圓槽壓緊接屏蔽盒，所述二入/4同軸電纜的內導體與所述高頻插座的內 導體在通孔內連接構成三通，且內導體與屏蔽盒絕緣。
7、 根據(jù)權利要求5所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述短 路板絕緣固定于所述屏蔽盒底部。
8、 根據(jù)權利要求7所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述短 路板是具有中心導體盤及與所述中心導體盤同軸設置且絕緣的導體環(huán)的印 刷電路板，所述N條分別連接各T型三通連接器的入/4同軸電纜的內導體 與所述中心導體盤短接，所述A/4同軸電纜的外導體與所述導體環(huán)連接， 所述導體環(huán)接屏蔽盒。
9、 根據(jù)權利要求1所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述Y 型平面三通連接器是由相互疊合的金屬墊板和壓板構成，所述墊板和壓板 的中心設有通孔，所述墊板和壓板的疊合面上分別設有以通孔軸線為中心 呈Y形分布的三條半圓槽，且所述三條半圓槽的軸線與所述通孔軸線相交， 所述墊板和壓板通孔的周側以三半圓槽對稱設有三安裝孔，所述相互疊合 的金屬墊板和壓板通過安裝孔用螺釘固定于屏蔽盒底內側而電連接屏蔽 盒，所述連接輸入同軸插座的50Q同軸電纜、連接選帶線的入/4同軸電纜 及連接T型三通連接器的入/4同軸電纜的外導體被所述墊板和壓板的半圓 槽壓緊接屏蔽盒，所述50Q同軸電纜及二入/4同軸電纜的內導體在通孔內 連接構成三通，且內導體與屏蔽盒絕緣。
10、 根據(jù)權利要求1所述的大功率VHF功率合成器，其特征在于所述N 為2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、…中的任意一數(shù)值。
專利摘要本實用新型涉及一種功率合成器，特別是一種大功率VHF功率合成器，包括屏蔽盒、設于屏蔽盒側面的N個輸入同軸插座、設于屏蔽盒底部的輸出同軸插座、吸收負載及短路板，輸入同軸插座通過三通將輸入信號分成兩路，其中一路通過由λ/4同軸電纜所構成的阻抗變換器接輸出同軸插座，另一路連接由吸收負載及短路板所構成的隔離網(wǎng)絡，其中屏蔽盒內設有N個Y型平面三通連接器，輸入同軸插座通過50Ω同軸電纜連接Y型平面三通連接器，Y型平面三通連接器的另兩路分別連接阻抗變換器和隔離網(wǎng)絡。解決了多路合成路數(shù)受輸入同軸插座到懸?guī)Ь€距離的制約，可實現(xiàn)任意路合成，克服了大功率一次合成的瓶頸，提高效率、節(jié)約能源。
文檔編號H01P5/18GK201345405SQ200920105628
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月2日 優(yōu)先權日2009年2月2日
發(fā)明者孫永慧, 張惠儒, 李萬柱, 袁震宇 申請人:北京北廣科技股份有限公司