專利名稱：全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有微波傳輸設(shè)備，如用在微波干線上的8WG3－1型設(shè)備，由天線、饋線、收信機(jī)、發(fā)信機(jī)、調(diào)制器、解調(diào)器以及配套設(shè)備構(gòu)成。其不足之處是，其中發(fā)信機(jī)采用的微波功率器件是行波管，屬電真空器件，需用多種電源供電。發(fā)信機(jī)與天線系統(tǒng)是分開設(shè)置的，一般天線架設(shè)在高塔上，發(fā)信機(jī)置于室內(nèi)，它們之間需用幾十米、甚至上百米的笨重波導(dǎo)聯(lián)接，因此整個(gè)設(shè)備體積大，費(fèi)用高，安裝架設(shè)困難。
本實(shí)用新型的任務(wù)旨在克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種將天線與收發(fā)信機(jī)裝于一體、節(jié)省笨重的波導(dǎo)聯(lián)接的全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備。
本實(shí)用新型由天饋系統(tǒng)、微波收發(fā)信機(jī)、中頻調(diào)制解調(diào)器和電源等部份組成一端，兩端組成套?？勺鳛殡娨?、電話以及數(shù)據(jù)廣播等信息的中短距離傳輸設(shè)備。
為完成上述任務(wù)，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案和各部件分述如下1.天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)用來收發(fā)微波信號，要求有一定的抗干擾性，天線采用旋轉(zhuǎn)拋物面天線反射體，反射體的尺寸可為φ0.6米或φ1.2米，采用后饋方式，其饋源是由一對半波振子和一園盤反射面組成，它直接固定在同軸饋線的一端并處在拋物面的焦點(diǎn)上，饋線的另一端固定在拋物面的頂點(diǎn)，并裝有電纜插座，在拋物面的頂部還裝有自鎖緊裝置的凹孔部份，以便與收發(fā)信機(jī)快速安裝。
2.收發(fā)信機(jī)收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，安由上蓋板1、收信室2、密封槽及密封圈3、與機(jī)殼一體的隔板4、機(jī)殼5、發(fā)信室6、右側(cè)板7、與機(jī)殼一體的面板8、燕尾槽導(dǎo)軌9、擋板10、左側(cè)板11等所組成。在機(jī)殼5的后部裝有安裝天線的鎖緊裝置凸部，其中與機(jī)殼一體的隔板4將機(jī)箱分為兩部份，一部份為收信室，另一部份為發(fā)信室。發(fā)信室中裝有上變頻器、介質(zhì)振蕩器、濾波器、隔離器、環(huán)流器、功率放大器等，功率放大器的輸出只用一根10～20cm的電纜就可同天線上的饋源聯(lián)接，其效果就在于只用一根10～20cm長的同軸電纜就可將發(fā)射能量全部饋給天線，其饋線衰耗從現(xiàn)有技術(shù)的10.1dB降低到小于1dB，同時(shí)使使設(shè)備節(jié)約了大量的銅材，降低了成本。
收信室中裝有低噪聲場放、下變頻器、二次變頻器等。
機(jī)殼5上開有密封槽3，在密封槽3中裝有密封條，可起到防雨、防潮的作用，使設(shè)備能適應(yīng)室外環(huán)境。
在發(fā)信室中裝有以下主要器件(1)上變頻器為環(huán)流式參量上變頻器，包括介質(zhì)振蕩器本振源、變?nèi)莨軈⒘可献冾l器、輸出帶通濾波器和140MHz泵浦中波濾波器等組成。本振功率從環(huán)流器端1輸入，經(jīng)環(huán)流器從端2進(jìn)入上變頻器加在變?nèi)莨苌?，中波信號?jīng)濾波也加在變?nèi)荻O管上，產(chǎn)生新的邊帶能量，從端3輸出，經(jīng)濾波得到邊帶功率。
(2)功率放大器微波GaAsMESFET場效應(yīng)管是替代行波管的理想固態(tài)器件，它具有功耗低、壽命長、增益高、線性好、設(shè)備簡單、使用方便、安全可靠等特點(diǎn)。放大器共分五級，采用微帶線形式。輸入、輸出都加有隔離器。當(dāng)輸入0dB的微波信號時(shí)，由推動級放大到23～25dBm，再通過功率輸出級放大到所需電平。為了保護(hù)FET，設(shè)計(jì)了電源保護(hù)電路，當(dāng)FET柵極負(fù)壓不正常時(shí)，電路自行切斷漏極電壓。在輸入輸出加了隔離器，保證了功放的輸入輸出駐波比，中間級隔離器則可以改善級間匹配，使放大器頻響更好更穩(wěn)定。
(3)介質(zhì)振蕩器介質(zhì)振蕩器是一種高穩(wěn)定度的微波源，利用高Q介質(zhì)作反饋網(wǎng)絡(luò)，具有頻率穩(wěn)定度高、調(diào)頻噪聲低、功耗小等特點(diǎn)。介質(zhì)振蕩器由電源穩(wěn)定器、GaAsFETDRO和隔離器組成。反饋網(wǎng)絡(luò)由FET放大器漏極和柵極微帶線之間的高Q介質(zhì)諧振器選頻網(wǎng)絡(luò)組成。電源穩(wěn)定器消除電壓波動對振蕩器輸出頻率、功率的影響，并起保護(hù)作用。隔離器則可減少負(fù)載對振蕩器性能的影響。振蕩器的頻率主要由介質(zhì)塊以及介質(zhì)塊和調(diào)諧盤的距離決定。
在收信室中裝有以下主要器件(1)低噪聲場效應(yīng)放大器場放由兩級低噪聲FET組成，其偏置每級僅用兩個(gè)電阻構(gòu)成自舉電路，能適應(yīng)各種不同夾斷電壓的場效應(yīng)管。
(2)下變頻器下變頻器由混頻及前置中放組成，混頻由一場效應(yīng)管完成，具有頻帶寬、變頻增益高等特點(diǎn)。由場放來的信號經(jīng)混頻后成為800MHz的Ⅱ中頻信號，再由兩級2SC3358組成的前置中放進(jìn)行放大。
(3)二次變頻器二次變頻器由電子調(diào)諧器、二級專用AGC中放集成電路、二分配器組成，二次變頻器完成將800MHzⅡ中頻信號變換成70MHzⅠ中頻信號，并將此信號放大。來自下變頻器的800MHzⅡ中頻信號，經(jīng)過電子調(diào)諧器輸出70MHz的Ⅰ中頻信號，再經(jīng)過二級專用AGC中放集成電路放大，得到幅度恒定的中頻信號，由二分配器分成兩路，一路送經(jīng)中頻輸出作中繼接力用，另一路則送往中頻解調(diào)器處理。中放集成電路的增益及AGC控制范圍均大于50dB，且具有良好的限幅能力。
3.調(diào)制解調(diào)器由中頻調(diào)制器和中頻解調(diào)器兩大部分組成，其任務(wù)是將需傳輸?shù)男畔⒃凑{(diào)制成中頻信號；將收信機(jī)送來的中頻信號還原成信息。各主要器件分述如下(1)中頻調(diào)制器是將音、視頻復(fù)合基帶信號調(diào)制到70MHz的調(diào)頻調(diào)制器。伴音信號在副載波調(diào)制電路中，首先變換7.5MHz和8.5MHz頻率的副載波信號(FM)，然后與視頻信號一起復(fù)合成基帶信號。本單元由兩個(gè)伴音副載波調(diào)制電路，一個(gè)70MHz中頻調(diào)制電路，和一個(gè)分別采用APC和AFC手段實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定振蕩的鎖相跟蹤環(huán)路組成。其中APC和AFC是這樣實(shí)現(xiàn)的70MHz中頻調(diào)制信號經(jīng)過10分頻后得到一個(gè)7MHz信號，該信號與晶體產(chǎn)生的高穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)7MHz信號進(jìn)行頻率相位比較，經(jīng)相位頻率檢波器檢出誤差信號，經(jīng)低通濾波，直流放大后送到變?nèi)荻O管的負(fù)極作為控制信號，以控制調(diào)制電路振蕩頻率穩(wěn)定在70MHz。當(dāng)振蕩頻率偏離70MHz較大時(shí)，電路處于AFC工作狀態(tài)，當(dāng)偏離70MHz較小或接近時(shí)，電路轉(zhuǎn)為APC工作狀態(tài)。
(2)伴音副載波調(diào)制電路本實(shí)用新型可同時(shí)傳送A、B兩路伴音信號，是將其調(diào)制在不同的副載波頻率上，其中一路調(diào)制在7.5MHz，另一路調(diào)制在8.5MHz，工作原理與中頻調(diào)制器相同。
(3)勤務(wù)電話本勤務(wù)電路與外接伴音B共用一個(gè)伴音通道，由伴音／勤務(wù)控制開關(guān)轉(zhuǎn)換工作，當(dāng)此開關(guān)處于勤務(wù)位置時(shí)，勤務(wù)電路由音頻放大器、音頻功率放大器、控制信號發(fā)生器、控制信號接收電路、控制器通話開關(guān)、停止開關(guān)等組成。停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，音頻放大器、功率放大器、控制信號發(fā)生器的電源被切斷，不能工作，而控制信號接收電路和控制器仍工作。當(dāng)按通話開關(guān)或接收到對方傳來的通話信號時(shí)，控制器立即接通上述電路的電源，整個(gè)電路轉(zhuǎn)入通話狀態(tài)。
通話狀態(tài)時(shí)，話音通過話筒產(chǎn)生的話音信號經(jīng)音頻放大器放大到足夠的電平，然后加到調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，對方將解調(diào)后的話音信號，送到音頻功放，然后由揚(yáng)聲器送出話音。當(dāng)按停止開關(guān)或收到對方的停止信號時(shí)，控制器立即關(guān)閉上述電路電源，電路轉(zhuǎn)入停止?fàn)顟B(tài)。
按通話開關(guān)，除接通本電路外同時(shí)送一通信信號，接通對方電路。
按停止開關(guān)，除關(guān)閉本電路外，同時(shí)送出一個(gè)停止信號關(guān)閉對方電路(4)中頻解調(diào)器中頻解調(diào)器包括70MHz基帶信號解調(diào)及兩路伴音信號解調(diào)。中頻70MHz調(diào)頻信號經(jīng)放大通過平衡－不平衡變換器加到中頻鎖相解調(diào)器集成電路上，該電路為專用鎖相環(huán)型FM解調(diào)器，具有頻率特性好，解調(diào)門限低，微分增益、微分相位等指標(biāo)均優(yōu)良等特點(diǎn)。
解調(diào)出的基帶信號一路經(jīng)跟隨器送出視頻信號，另外兩路經(jīng)跟隨器后再濾波、放大再進(jìn)行伴音解調(diào)。
(5)視頻放大器視頻放大器包括去重電路、低通濾波器、時(shí)延校正器、視頻放大和箝位等電路組成。
來自解調(diào)器的基帶信號經(jīng)去重、濾波后，進(jìn)入視頻放大，再經(jīng)箝位，輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號。
該放大器為雙端輸入－輸出寬帶視放，具有高穩(wěn)定增益。
4.電源選用通訊專用直流電源DH1782型，該電源輸出功率大，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)對蓄電池充電，停電時(shí)自動轉(zhuǎn)換供電方式，保證設(shè)備短時(shí)間內(nèi)不中斷工作。


圖1是全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備示意圖(便移式)。
圖2是全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備示意圖(塔式)。
圖3是收發(fā)信機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備的方框圖。
圖5是現(xiàn)有的收發(fā)信機(jī)原理圖。
圖6是現(xiàn)有的調(diào)制解調(diào)器原理圖。
下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步說明本實(shí)用新型由天線和饋源(天饋系統(tǒng))16和收發(fā)信機(jī)17聯(lián)接成一體構(gòu)成室外單元。調(diào)制解調(diào)器19和電源20構(gòu)成室內(nèi)單元。
將收發(fā)信機(jī)17裝上三腳架16頂部的過渡板12上，將收發(fā)信機(jī)17底部三個(gè)M5安裝孔對準(zhǔn)三腳架16頂部過渡板12的安裝孔，用鎖緊松不脫螺釘13旋緊。
將天線上的天線自鎖緊裝置14的凹孔對準(zhǔn)收發(fā)信機(jī)17的鎖緊裝置凸部，推上，到位后扳動天線鎖緊環(huán)上的把手朝鎖緊方向壓緊。
用電纜18聯(lián)接室外單元和室內(nèi)單元?？捎靡桓嘈倦娎|或四根軟電纜。
三角架16可以是便移式的，也可以塔式的。一個(gè)室外單元和一個(gè)室內(nèi)單元組成傳輸設(shè)備的一端，用同樣的設(shè)備設(shè)置在另一端，兩端的距離可從幾公里至50公里之間，根據(jù)地形選定?？呻p向同時(shí)傳輸一路彩色電視信號和幾十路模擬電話或同等容量的其他信息。大于50公里的傳輸，可設(shè)中繼設(shè)備。本設(shè)備也可用作中繼設(shè)備，留有中繼接口。是微波干線以下至縣城、村鎮(zhèn)傳輸信息的理想設(shè)備。
功率放大器采用微波GaAsMESFET場效應(yīng)管代替行波管，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全固態(tài)化。
與已有技術(shù)相比，取得如下突出效果1.天線與收發(fā)信機(jī)裝于一體，功率放大器的輸出只用一根10～20cm的同軸電纜就可同天線上的饋源聯(lián)接，饋線衰耗從現(xiàn)有技術(shù)的10.1dB降低到小于1dB，節(jié)省了上百米的笨重波導(dǎo)聯(lián)接，降低了成本，設(shè)備體積小。
2.架設(shè)調(diào)試方便，只用一根多芯電纜或四根軟電纜就可與室內(nèi)單元聯(lián)接。
3.采用全固態(tài)器件組成，不采用電真空器件，單一電源就能滿足全機(jī)需要。由于全固態(tài)化，因此體積小，耗電省，可靠性高。
4.收發(fā)信機(jī)采和了防雨、防潮措施，能適應(yīng)室外工作環(huán)境。
5.可雙向同時(shí)傳輸一路彩色電視和幾十路模擬電話或同等容量的其他信息，是微波干線以下至縣城、村鎮(zhèn)傳輸信息的理想設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備，由天線和饋源、收發(fā)信機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、電源等組成，其特征是，天線和饋源16和收發(fā)信機(jī)17聯(lián)接成一體構(gòu)成室外單元，調(diào)制解調(diào)器19和電源20構(gòu)成室內(nèi)單元，用電纜18聯(lián)接室外單元和室內(nèi)單元，一個(gè)室外單元和一個(gè)室內(nèi)單元組成傳輸設(shè)備的一端，用同樣的設(shè)備設(shè)置在另一端，由此組成全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備，收發(fā)信機(jī)17裝在三腳架16頂部的過渡板12上，其間有鎖緊松不脫螺釘13固定，天線上有天線自鎖緊裝置14凹孔，收發(fā)信機(jī)17有自鎖緊裝置凸部，兩者到位后，用天線鎖緊環(huán)上的把手鎖緊。三角架是便移式的，也可以是塔式的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全固態(tài)雙向微波傳輸設(shè)備，其特征是，收發(fā)信機(jī)17由上蓋板1、收信室2、密封槽及密封槽3，與機(jī)殼一體的隔板4、機(jī)殼5、發(fā)信室6、右側(cè)板7、與機(jī)殼一體的面板8、燕尾槽導(dǎo)軌9、檔板10、左側(cè)板11等所組成，機(jī)殼5的后部裝有安裝天線的鎖緊裝置凸部，隔板4將機(jī)箱分為二部分，即收信室2和發(fā)信室6，發(fā)信室6中有上變頻器、介質(zhì)振蕩器、功率放大器等，功率放大器的輸出只用一根10～20cm電纜就可同天線上的饋源聯(lián)接，收信室2中裝有低噪聲場放、下變頻器、二次變頻器等，在機(jī)殼5上開有密封槽3，密封槽3中裝有密封條。
專利摘要本實(shí)用新型屬于微波傳輸技術(shù)領(lǐng)域。由天線系統(tǒng)、收發(fā)信機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、電源等組成，天饋系統(tǒng)和收發(fā)信機(jī)連接為一體，節(jié)省笨重的波導(dǎo)連接，整個(gè)設(shè)備采用全固態(tài)一體化設(shè)計(jì)，體積小，耗電省，可靠性高。在進(jìn)行一路彩色電視節(jié)目雙向傳送的同時(shí)，可附帶傳送幾十路模擬電話，或同等容量的數(shù)據(jù)、廣播等信號，設(shè)備設(shè)有勤務(wù)電話，兩端的業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)極為方便，是進(jìn)行電視、電話及數(shù)據(jù)廣播等信息的中短距離傳送的理想設(shè)備。
文檔編號H04B7/22GK2123842SQ92200740
公開日1992年12月2日 申請日期1992年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月18日
發(fā)明者徐耀進(jìn), 高延和, 曹亦功, 林青, 何澤光, 徐鎏 申請人:國營長安機(jī)器總廠