專利名稱：數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器。
背景技術(shù)：
隨著高速通信線路的發(fā)展，人們對(duì)提高通信線路的帶寬的要求與日俱增。同樣在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中，要求功率放大器應(yīng)有足夠高的功率且功率放大器具有高線性、寬動(dòng)態(tài)范圍，即數(shù)字調(diào)制信號(hào)在動(dòng)態(tài)峰值范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)射機(jī)仍有良好的線性。在相對(duì)較窄的范圍內(nèi)，我們可以忽略增益斜率，但是對(duì)于數(shù)字電視發(fā)射機(jī)47(Γ806ΜΗΖ這寬頻帶來說，如果輸出耦合器采用傳統(tǒng)的微帶耦合要達(dá)到整帶輸出功率誤差在±0.2dB是比較困難的。從整帶頻率的耦合平坦度來說，要達(dá)到最小的耦合平坦度，傳統(tǒng)的微帶耦合器的微帶需要達(dá)到 四分之一波長(zhǎng)，如果按照650MHZ計(jì)算，在介電常數(shù)為Er=2. 55的介質(zhì)中，波長(zhǎng)1 =
J
=3. 0*108/ ^235 /650*106=0. 289m，所以微帶線需要到達(dá)72mm，如果考慮到正向功率耦合
線和反向功率耦合線，微帶線要為144mm，這么長(zhǎng)的微帶線不僅加大了整機(jī)結(jié)構(gòu)的尺寸，從而提高發(fā)射機(jī)的成本，而且長(zhǎng)的微帶線還會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗増大，降低了輸出功率。這里我們結(jié)合附圖對(duì)傳統(tǒng)微帶耦合器耦合平坦度及方向性進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，利用ADS2008仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的微帶耦合器，電路如圖I所示，設(shè)置微帶線的間距及長(zhǎng)度為變量SI和LI，仿真可知微帶線的間距僅改變耦合量，對(duì)耦合平坦度的作用不是很大，而改變微帶線的長(zhǎng)度對(duì)耦合平坦度的作用較大，當(dāng)微帶線線的長(zhǎng)度達(dá)到72_時(shí)候，耦合平坦度相對(duì)較好，值達(dá)到O. 7dB左右，此時(shí)微帶耦合器的反向耦合S(3，2)，整帶內(nèi)的方向性為在806MHZ時(shí)最差為_9dB，在470MHZ時(shí)最好為-15. 7dB，所以整帶內(nèi)的方向性為-9 -15. 7dB，如圖2所示。當(dāng)方向性最差時(shí)能檢測(cè)到的最小駐波為2. 1，當(dāng)駐波小于2. I時(shí)就檢測(cè)不到了。而功放的駐波一般為I. 5左右，所以達(dá)不到要求。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供ー種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，能有效起到幅度均衡作用。本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)ー種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在干所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述幅度均衡器包括一輸入端；ー輸出端；一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經(jīng)ー第一電容與所述輸出端連接；一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經(jīng)ー第二電阻與所述輸出端連接；一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及ー第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。[0007]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需對(duì)現(xiàn)有的耦合器做很大改動(dòng)，成本低，而且其尺寸小型化、損耗變小、整帶耦合平坦度減小，整帶方向性能達(dá)到-18dB且方便調(diào)試，完全滿足數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的要求。

圖I是傳統(tǒng)的微帶線耦合器仿真結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是傳統(tǒng)微帶線整帶耦合平坦度及反向耦合曲線示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例幅度均衡器的定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)。圖4是幅度均衡器的衰減頻率特性曲線示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例耦合器仿真結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。本實(shí)施例提供ー種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)。具體的說，幅度均衡器的結(jié)構(gòu)包括橋·Τ型，r型，ニ端網(wǎng)絡(luò)型三種結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)，如圖3所示。為了使耦合器兩端的阻抗匹配，在輸入和輸出端各使用一個(gè)幅度均衡器。該幅度均衡器包括一輸入端；ー輸出端；一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經(jīng)ー第一電容與所述輸出端連接；一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經(jīng)ー第二電阻與所述輸出端連接；一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及ー第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。該幅度均衡器主要由LRC器件組成，它的電感與電容(L-C)元件參數(shù)的取值可使均衡器在高于或低于所需頻帶的某個(gè)頻率上產(chǎn)生諧振。通過改變電感與電容(L-C)元件參數(shù)的值來移動(dòng)均衡器的諧振點(diǎn)，使它在所需帶寬內(nèi)的傳輸特性與耦合線耦合器的耦合輸出特性互補(bǔ)，從而使它們組合起來的輸出特性在整個(gè)工作頻段內(nèi)平坦。如圖4所示，圖中Id1為原來的傳輸系統(tǒng)的衰減頻率特性，b2為均衡器的衰減特性，(=I3Jbci=常數(shù))為總的衰減頻率特性，由圖可以看到，由于均衡器的衰減頻率特性恰好與原來的傳輸系統(tǒng)的衰減頻率特性相反，最終傳輸網(wǎng)絡(luò)的衰減頻率特性為ー常數(shù)，起到了幅度均衡的作用，b為一直線是理想情況下，實(shí)際應(yīng)用中，在不影響通信質(zhì)量的情況下允許一定的偏差。設(shè)計(jì)與耦合線耦合器耦合輸出特性互補(bǔ)的幅度均衡器是幅度均衡器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。利用ADS2008仿真加入幅度均衡器的耦合器，如圖5所示。下面我們對(duì)加入幅度均衡器的耦合器耦合平坦度及方向性進(jìn)行分析將微帶線長(zhǎng)度設(shè)為變量L，橋T網(wǎng)絡(luò)中的電感LI和L3設(shè)為變量LI，L2和L4設(shè)為變量L2，Cl和C3設(shè)為變量Cl，C2和C4設(shè)為變量C2，通過改變這些調(diào)諧變量的大小，對(duì)這個(gè)電路進(jìn)行仿真，優(yōu)化后可知，微帶線的長(zhǎng)度對(duì)耦合平坦度的作用不是很明顯，影響較大為橋T 網(wǎng)絡(luò)各 LC 值。當(dāng) Ll=L3=47nH，Cl=C3=220p，C2=C4=15p，L2=L4=120nH，仿真出 S (3，I)曲線，此時(shí)的耦合平坦度為O. 2dB左右，微帶線長(zhǎng)度為IOmm時(shí)，耦合量在-38. 798 -39. 017dB間。加入幅度均衡器后耦合器的的反向耦合S (3，2)，整帶內(nèi)的方向性為在806MHZ時(shí)最差為-18dB，在407MHZ時(shí)最好為-19. 65dB，所以整帶內(nèi)的方向性為-18 -19. 65dB,方向性最差時(shí)能檢測(cè)到的駐波I. 29，能滿足檢測(cè)精度要求。敏感性分析在定阻T型對(duì)稱結(jié)構(gòu)中，當(dāng)滿足Z11 · Z22=R02條件時(shí)，它的特性阻抗不隨頻率變化而變化，便干與其它網(wǎng)絡(luò)的匹配。其中LI和Cl串聯(lián)的阻抗是Z11, L2和C2并聯(lián)的阻抗是Z22, R1= R2= R0。因?yàn)閆11呈感性而Z22呈容性，所以Z11起關(guān)鍵作用的元器件為L(zhǎng)I、L3，而Z22起關(guān)鍵作用的為C2、C4。在電路仿真軟件里面將L1、L3和C2、C4作為調(diào)諧變量，然后調(diào)諧這幾個(gè)值的大小，可以看出，它們的變化對(duì)耦合度的影響很大，要耦合量滿足技術(shù)指標(biāo)要求，這幾個(gè)值只能夠在很小的范圍變化。再把L2、L4和C1、C3作為調(diào)諧變量，調(diào)諧它們的大小，可以看出，在很大范圍內(nèi)變化，耦合量仍然滿足技術(shù)指標(biāo)要求，變化比較不明顯。因此在實(shí)際調(diào)試電路時(shí)候，LI、L3和C2、C4是主要的調(diào)試元器件。綜上各仿真及計(jì)算結(jié)果可知(I)利用幅度均衡技術(shù)的耦合器的微帶線僅為10_明顯短于傳統(tǒng)微帶線耦合器的72mm，且耦合平坦度O. 2dB也小于傳統(tǒng)微帶線耦合器耦合平坦度的O. 7dB。這在結(jié)構(gòu)上不僅能實(shí)現(xiàn)小型化，而且能降低傳輸損耗。(2)利用幅度均衡技術(shù)的耦合器在方向性上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)微帶線耦合器，這將大大增加輸出駐波的檢測(cè)范圍。(3)在調(diào)試方便性上看，利用幅度均衡技術(shù)的耦合器，C2, C4, LI, L3是主要的調(diào)試元器件，將比較容易改變耦合量，而傳統(tǒng)的微帶線耦合器需要改變微帶線的長(zhǎng)度或距離才得以實(shí)現(xiàn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.ー種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在于所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，其特征在于，所述幅度均衡器包括 一輸入端； ー輸出端； 一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經(jīng)ー第一電容與所述輸出端連接； 一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經(jīng)ー第二電阻與所述輸出端連接； 一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及 一第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字電視發(fā)射機(jī)寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在于所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對(duì)稱橋T型結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型是在現(xiàn)有的耦合器的輸入端和輸出端設(shè)置均衡器，就能起到幅度均衡的作用，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H03J3/06GK202435357SQ20122000440
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者何方, 吳雄賓, 陳巧靈 申請(qǐng)人:福建三元達(dá)通訊股份有限公司