專利名稱：同軸一體化射頻信號隔離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔離器，尤其是一種適于地鐵，隧道通信系統(tǒng)，可用于在各系統(tǒng)中的通信電纜或泄露電纜做直流和低頻信號隔斷的同軸一體化的射頻信號隔離器，可有效的避免由于環(huán)境潮濕而使絕緣性能下降而使通信系統(tǒng)故障率增加。
背景技術(shù)：
同軸隔離器可用于對地鐵，隧道通信系統(tǒng)中的電纜，起到直流和低頻信號隔斷功能，具備體積小、重量輕、隔離可靠并與電纜同軸一體連接等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)、外市場上的同軸一體化射頻信號隔離器，均只是由中心導(dǎo)體隔離，外殼體則不設(shè)隔離器件，在某些情況下會(huì)出現(xiàn)缺陷，對于隧道或其他惡劣的使用環(huán)境，故障率很高。此外，現(xiàn)有的同軸一體化射頻信號隔離器，使用頻率范圍一般為800MHz到2500MHz。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和通信頻帶的不斷擴(kuò)展，現(xiàn)有的隔離器已漸漸不甚適用。因此，必需要有高性能的同軸一體化射頻信號隔離器，才能保證各系統(tǒng)可靠工作，本發(fā)明針對此而設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于地鐵，隧道等通信的高性能的同軸一體化射頻信號隔離器，使各通信系統(tǒng)能可靠，優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是同軸一體化射頻信號隔離器，包括主要由N型連接器陽、陰頭組成的連接端口，N 型連接器陽、陰頭通過絕緣外殼固定裝配于一起，N型連接器陽、陰頭的內(nèi)通道分別設(shè)置有陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體，所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體通過中心被銀電容連接；在絕緣外殼內(nèi)分布有多個(gè)外環(huán)被銀電容，多個(gè)外環(huán)被銀電容通過集流片連接在一起組成外環(huán)被銀電容組，外環(huán)被銀電容組兩端分別連接N型連接器陽、陰頭，形成外殼體頻帶通道。上述的N型連接器陽、陰頭分別通過金屬的陽、陰頭法蘭盤與絕緣外殼連接。上述外環(huán)被銀電容組一端安裝于陰頭法蘭盤上，以使外環(huán)被銀電容組通過陰頭法蘭盤連接N型連接器陰頭殼體。上述集流片安裝于陽頭法蘭盤上，以使外環(huán)被銀電容組的另一端通過集流片與N 型連接器陽頭的殼體連接。進(jìn)一步，中心被銀電容兩端分別引出線形成電極，所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體端部分別設(shè)有與同一端的柱形電極配合的容置端口。上述的陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體外周分別穿設(shè)有陽、陰頭絕緣子，并分別通過陽、陰頭絕緣子固定于N型連接器陽、陰頭的內(nèi)通道中。上述外環(huán)被銀電容等距離分布在一同心圓上。上述外環(huán)被銀電容組設(shè)有七個(gè)平均分布的外環(huán)被銀電容。上述外環(huán)被銀電容以中心被銀電容為中心軸分布。其中N型連接器陽、陰頭的輸入輸出射頻端口的阻抗為50歐姆。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明制成類似于N型連接器(一頭陰一頭陽)直通，可很方便的串接在射頻傳輸電纜中，對直流及低頻信號進(jìn)行隔離，而讓高頻信號(300-4000MHZ) 順利通過；被銀電容具備耐高壓特性，且按50歐的傳輸阻抗設(shè)計(jì)好各電容的電容值以及傳輸腔體的內(nèi)部直徑，以確保輸入輸出端口具有最好的回波損耗，確保有用信號高保真的傳輸。本發(fā)明中，中心的內(nèi)導(dǎo)體的隔離直流，是通過一個(gè)電容值合適的被銀電容及合理的腔體設(shè)計(jì)參數(shù)；多個(gè)被銀電容則等效成一個(gè)串接在兩個(gè)N型連接器外殼體間的合適隔直流電容，并通過腔體參數(shù)的設(shè)計(jì)及分布參數(shù)的修正，以達(dá)到產(chǎn)品具有中心導(dǎo)體和外殼體均隔直流并具有最佳匹配的目的。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步說明圖1為本發(fā)明的電路原理圖；圖2為本發(fā)明的拆分結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中與隧道泄露電纜連接的示意圖；圖5為本發(fā)明的S參數(shù)圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的電原理圖，從圖中可以看出，隔離器的輸入輸出之間， 串入的電容C0，只要其電容值足夠大，以在使用頻帶內(nèi)呈現(xiàn)的阻抗足夠小，則對高頻信號可視為短路，而對直流或低頻信號則呈現(xiàn)出很高阻抗，相當(dāng)于開路。N型連接器陽頭1和N型連接器陰頭1的組成的金屬外殼體間則串入電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7，做為金屬外殼體之間的高頻信號通路，而對直流或低頻信號則是開路。如圖2及圖3所示，本發(fā)明所提供的同軸一體化射頻信號隔離器，包括N型連接器陽頭1及N型連接器陰頭2，N型連接器陽頭1與N型連接器陰頭2各自的一端通過絕緣外殼3固定裝配于一起，另一端則作為接電纜線的端口，用以配合各自內(nèi)通道中的陽頭內(nèi)導(dǎo)體4、陰頭內(nèi)導(dǎo)體5與導(dǎo)線連接，其在使用時(shí)的樣態(tài)，如圖4所示，射頻信號隔離器兩端口分別與電纜9連接，形成同軸一體化的形式；N型連接器陽頭1及N型連接器陰頭2的內(nèi)通道可分別通過陽頭絕緣子42、陰頭絕緣子52來固定陽頭內(nèi)導(dǎo)體4、陰頭內(nèi)導(dǎo)體5，保證絕緣及裝配效果。如前所述，本發(fā)明采用電容對直流或低頻信號進(jìn)行隔離，且需要達(dá)到足夠的使用特性，通過電容值的計(jì)算及相關(guān)的分布參數(shù)及外殼及內(nèi)腔尺寸設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)高頻信號 (300-4000MHz)順利通過，本發(fā)明中陽頭內(nèi)導(dǎo)體4、陰頭內(nèi)導(dǎo)體5采用電容值合適的被銀式的元器件C0，即中心被銀電容6連接。其中，中心被銀電容6兩端可采用特殊焊接方法，引出兩個(gè)柱形電極61，同時(shí)陽頭內(nèi)導(dǎo)體4、陰頭內(nèi)導(dǎo)體5端部分別設(shè)置容置端口 41和容置端口 51，以使得中心被銀電容6兩端的柱形電極61能夠很方便的與陽頭內(nèi)導(dǎo)體4、陰頭內(nèi)導(dǎo)體5緊密連接在一起。如此實(shí)現(xiàn)了中心導(dǎo)體的直流、低頻信號隔離。金屬外殼體的N型連接器陽頭1與N型連接器陰頭2的隔離直流則是通過外環(huán)被銀電容組實(shí)現(xiàn)的，該外環(huán)被銀電容組的一端連接N型連接器陽頭1，另一端連接N型連接器陰頭2，實(shí)現(xiàn)兩極分別與兩金屬外殼體的連接；外環(huán)被銀電容組主要是有多只外環(huán)被銀電容7組成，并通過集流片71組成一體，以此等效為一個(gè)串接在N型連接器陽頭1與N型連接器陰頭2金屬外殼體間的合適隔直流電容。為了保證高頻信號的無障礙傳輸，故要求輸入輸出端口的回波損耗要小，以減少信號的反射，本實(shí)施例中優(yōu)選為七只外環(huán)被銀電容7，相當(dāng)于圖1中的Cl C7，等距分布在一個(gè)同心圓周上，該同心圓周可以中心被銀電容6作為中軸線，使外環(huán)被銀電容7的分布參數(shù)盡量相同，在使用通帶內(nèi)等同于一個(gè)良導(dǎo)體。本發(fā)明中，在輸入輸出的端口都是按N 型連接器標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆阻抗設(shè)計(jì)，使射頻信號在通過同軸一體化射頻信號隔離器時(shí)能完全順利通過，減少反射，達(dá)到最佳匹配。作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，N型連接器陽頭1通過陽頭法蘭盤11與絕緣外殼3連接，N型連接器陰頭2通過陰頭法蘭盤21與絕緣外殼3連接，其連接結(jié)構(gòu)較為合理簡單，且陽頭法蘭盤11與陰頭法蘭盤21便于固定住外環(huán)被銀電容組。其優(yōu)選的固定結(jié)構(gòu)可采用將外環(huán)被銀電容組安裝于陰頭法蘭盤21上，以使外環(huán)被銀電容組通過陰頭法蘭盤21連接N型連接器陰頭2 ；將集流片71安裝于陽頭法蘭盤11上，以使外環(huán)被銀電容組通過集流片71及陽頭法蘭盤11連接N型連接器陽1 ；如此即可實(shí)現(xiàn)兩極分別與金屬外殼的連接。如圖5所示為本發(fā)明隔離器的S參數(shù)圖，其通過測驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)直觀描述了本發(fā)明的性能，其中，S21表示傳輸特性；Sll表示輸入端口匹配好壞(駐波比)；S22是輸出端口匹配好壞(駐波比)。從產(chǎn)品樣機(jī)實(shí)測數(shù)據(jù)可看出產(chǎn)品的正向傳輸特性S21典型值是小于0. 2dB，個(gè)別點(diǎn)也不超過0. 3d B ；輸入駐波比典型值是1. 2 1 ；個(gè)別點(diǎn)不大于1. 35 1 ；輸出駐波比典型值是1. 2 1 ；個(gè)別點(diǎn)不大于1. 35 1本發(fā)明主要電性能指標(biāo)如下頻率范圍300MHz-—4000MHz直流耐壓大于1000V插入損耗小于0. 25d B輸入駐波比小于1. ；35輸出駐波比小于1. ；35中心導(dǎo)體和外殼體均隔直流平均無故障工作時(shí)間100000小時(shí)。
權(quán)利要求
1.同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于包括主要由N型連接器陽、陰頭(1、2)組成的外殼，N型連接器陽、陰頭(1、2)通過絕緣外殼(3)固定裝配于一起，N型連接器陽、陰頭(1、2)的內(nèi)通道分別設(shè)置有陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體(4、5)，所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體(4、5)通過中心被銀電容(6)連接；在絕緣外殼(3)內(nèi)分布有多個(gè)外環(huán)被銀電容(7)，多個(gè)外環(huán)被銀電容(7) 通過集流片(71)連接在一起組成外環(huán)被銀電容組，外環(huán)被銀電容組兩端分別連接N型連接器陽、陰頭(1、2)，形成外殼頻帶通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述N型連接器陽、陰頭(1、2)分別通過陽、陰頭法蘭盤(11、21)與絕緣外殼(3)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述外環(huán)被銀電容組安裝于陰頭法蘭盤(21)上，以使外環(huán)被銀電容組通過陰頭法蘭盤(21)連接N型連接器陰頭(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述集流片 (71)安裝于陽頭法蘭盤(11)上，以使外環(huán)被銀電容組通過集流片(71)及陽頭法蘭盤(11) 連接N型連接器陽(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述中心被銀電容(6)兩端分別引出形電極(61)，所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體(4、5)端部分別設(shè)有與同一端的柱形電極(61)配合的容置端口(41、51)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體(4、5)外周分別穿設(shè)有陽、陰頭絕緣子(42、52)，并分別通過陽、陰頭絕緣子(42、52)固定于N型連接器陽、陰頭(1、2)的內(nèi)通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述外環(huán)被銀電容(7)分布在一同心圓上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述外環(huán)被銀電容組具有七個(gè)外環(huán)被銀電容(7)，七個(gè)外環(huán)被銀電容(7)以中心被銀電容(6)為中心軸等距分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述N型連接器陽、陰頭(1、2)與絕緣外殼(3)分別通過緊固螺釘(8)固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸一體化射頻信號隔離器，其特征在于所述N型連接器陽、陰頭(1、2)的輸入輸出射頻端口的阻抗為50歐姆。
全文摘要
同軸一體化射頻信號隔離器，包括N型連接器陽、陰頭，N型連接器陽、陰頭通過絕緣外殼固定裝配于一起，N型連接器陽、陰頭的內(nèi)通道分別設(shè)置有陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體，所述陽、陰頭內(nèi)導(dǎo)體通過中心被銀電容連接；在絕緣外殼內(nèi)分布有多個(gè)外環(huán)被銀電容，多個(gè)外環(huán)被銀電容通過集流片連接在一起組成外環(huán)被銀電容組，外環(huán)被銀電容組兩端分別連接N型連接器陽、陰頭組成的金屬外殼體。本發(fā)明制成類似于N型連接器直通，可很方便的串接在射頻傳輸電纜中，對直流及低頻信號進(jìn)行隔離，而讓高頻信號(300-4000MHz)順利通過。
文檔編號H03K19/14GK102158218SQ20101054679
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者張盛興 申請人:廣東通宇通訊股份有限公司