专利名称：同轴连接器型直流馈电装置的制作方法
同轴连接器型直流馈电装置[技术领域]本发明涉及一种电子，通行，导航，雷达的同轴连接器型馈电装置，尤其涉 及一种通过同轴电缆线向有源天线供电的同轴连接器型馈电装置。 [技术背景]在通信，导航等领域，天线往往安装在室外，与系统通过同轴电缆相连接。 有源天线也已被广泛地采用。但在不同的地区，例如由于接收机可能离天线有源 天线较远，使接收机对天线的供电电压降低而影响有源天线性能，或由于接收机 可能离天线较远，使信号传输衰减增加，或由于楼宇的高低不同，无线电信号的 反射，接受信号的强弱不同，往往需要提高现有系统的接受或发射信号的增益。 比如临时增加一级低噪声放大器，增加一个增益放大器或增加一个有源滤波器等， 装接放大器等有源器件很不方便，尤其是对于有源天线，其馈电问题是现场工程 师很头痛的问题。现有的方法是接一个馈电线到有源天线端，给有源天线馈电。 这样会带来一系列从施工设计、构造、规模和费用的诸多问题。还比如一个系统， 其天线是一个无源天线，放在室外，为了增加接收灵敏度，希望将无源天线改为 有源天线，但给该有源天线馈电是很麻烦的问题，需额用电源线给其馈电。还比 如，原系统给外部的有源天线馈电，系统设计最长馈电距离为200米，而现场需 300米远，而系统提供的馈电电压和信号功率只能达到200米，现场的工程人员 很难改造系统电压或提高信号增益。利用本发明可很容易解决这类问题，而不需 改动原系统内部电路。 [发明内容]本发明所需要解决的技术问题在于提供一种有效而方便的同轴连接器型馈电 装置，向同轴连接器内的有源电路同时还可以向下一级的有源电路馈电。为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是提供一种同轴连接器 型馈电装置其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基板，该基板上的信号 输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈电电路的馈电输入端和 馈电输出端，在该基板的信号输入端与信号输出端间接有一个隔直流电容，其特 征在于该基板内置于该同轴连接器的壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上 的信号输入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，并且通过在该同轴 连接器的外壳穿孔，将外部的电源电压加在该馈电电路的馈电输入端上，该馈电电路的馈电输出端连接在该基板的信号输出端与该隔直流电容间，该馈电电路与 该同轴连接器共地，通过该信号的输出端向该同轴连接器外部的下一级有源电路 馈电。该同轴连接器是SMA型同轴连接器，N型同轴连接器，BNC型同轴连接器 或两端装有同轴接头的金属壳体型同轴连接器。在该基板与该同轴连接器内壳体之间有一个加固接触的金属垫片。 该馈电电路可以是一个信号高阻抗线，信号高阻滤波器或低通滤波器。 为了解决上述技术问题，本发明所采取的另一技术方案是提供一种同轴连接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基板，该基板上的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈电电路的馈电输入端和馈电输出端，制作在该基板上的有源电路，其特征在于该基板内置于该 同轴连接器壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上的信号输入端和信号输出端 与该同轴连接器的另一端相连接，并且通过在该同轴连接器的外壳穿孔，将外部 电源电压加在该馈电电路的馈电输入端上，该馈电电路的馈电输出向该有源电路 馈电，该馈电电路与该同轴连接器共地。该同轴连接器是SMA型同轴连接器，N型同轴连接器或BNC型同轴连接器。 该同轴连接器是壳体与同轴接头一体化加工成型的同轴连接器。 在该基板与该同轴连接器内壳体之间有一个加固接触的金属垫片。 该有源电路与该信号输出端之间有一个隔直流电容，该馈电电路的馈电输出 端还可以连接于该隔直流电容与信号输出端之间，向该同轴连接器外部的下一级 有源电路馈电。该馈电电路还包括一个分压电路，给该同轴连接器外部的下一级有源电路馈 电的电压可以不同于该同轴连接器内置的有源电路的馈电电压。 该有源电路是低噪声放大器，增益放大器或有源滤波器。 该馈电电路可以是一个信号高阻抗线，信号高阻滤波器或低通滤波器。 为了解决上述技术问题，本发明所采取的另一技术方案是提供一种同轴连 接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基板，该基板上 的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈电电路的馈电输 入端和馈电输出端，制作在该基板上的有源电路，其特征在于该基板内置于该 同轴连接器壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上的信号输入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，外部电源电压通过该同轴连接器的信号线经该 基板上的输入端加给该馈电电路的馈电输入端，该直流馈电电路向该有源电路馈 电，该馈电电路与该同轴连接器共地。该同轴连接器是SMA型同轴连接器,N型同轴连接器或BNC型同轴连接器。 该同轴连接器是壳体与同轴接头一体化加工成型的同轴连接器。 在该基板与该同轴连接器内壳体之间有一个加固接触的金属垫片。 该有源电路与信号输出端之间有一个隔直流电容，该馈电电路的馈电输出端 还可以连接于该隔直流电容与该信号输出端之间，向该同轴连接器外部的下一级 有源电路馈电。该有源电路是低噪声放大器，增益放大器或有源滤波器。 该馈电电路还包括一个分压电路，给下一级有源电路馈电的电压可以不同于 该同轴连接器内置的有源电路的馈电电压。该馈电电路可以是一个信号高阻抗线，信号高阻滤波器或低通滤波器。 本发明的有益效果是可以通过同轴连接器的接口电缆的信号线向下一级的 有源电路馈电，省去了外加电源馈电线的繁琐；将有源电路制作在一个同轴连接 器内，并且可以从同轴连接器的壳体外部或从系统的前一级经同轴连接器内的信 号线向该同轴连接器内的有源电路馈电，并且还可以向系统的下一级馈电。 因此，本发明有以下优点a. 使用方便，节省成本，通过共用电缆信号线，不需要额外的馈电线可向下 一级有源电路馈电。b. 体积小，连接方便，可方便地给一个系统增加所需的有源电路功能。c. 很方便地提高室外的无源或有源天线的增益。可直接将装有有源电路比如 低噪声放大器的同轴连接器型馈电装置连接在该天线的同轴电缆的接口 处，通过前端同轴电缆的信号线来获取馈电电压，不需额外增加馈电线。d. 适合于各种通信系统，电视广播系统，卫星收发系统，GPS收发系统。 [
]图1是第一实施例的同轴连接器型馈电装置的电路结构示意图。 图2是一个馈电电路的电路示意图。 图3是同轴连接器的壳体结构示意图。 图4是同轴连接器的外壳的结构示意图。图5是金属圆环套的结构示意图。 图6是接地金属垫片9的结构示意图。 图7是本发明的第一实施例的外观图。 图8是第二实施例的电路结构示意图。 图9是第三实施例的电路结构示意图。图io是第四实施例的带有分压电路的电路结构示意图。图11是第四实施例的同轴连接器型馈电装置的组合结构示意图。 图12是第五实施例的电路结构示意图。 图13是第六实施例的电路结构示意图。 图14是第七实施例的电路结构示意图。 图15是第八实施例的电路结构示意图。图16是第八实施例的同轴连接器型馈电装置的截面结构示意图。 [具体实施方式
]请参阅图1，它是本发明的第一实施例的同轴连接器型馈电装置的电路结构 示意图。该基板1是一个双层基板，其表层是电路层，其底层是金属的共同接地 层，起共同接地端的作用。该底层与该同轴连接器的壳体相接触(共地)。在该基 板1的表层，该基板1的信号输入端21经一个信号微带线4与一个(射频)隔直 流电容5的一端相连接，该隔直流电容5的另一端经信号微带线4与该基板1的 信号输出端31相连接；该基板1上还包括有一个馈电电路6;该馈电电路对射频 信号起到高阻的作用，防止射频信号的泄漏，对直流电压起到导通的作用；外部 电源电压加在该馈电电路6的馈电输入端7上，该馈电电路6的馈电输出端8与 信号输出端31相连接，通过该同轴连接器的信号端向下一级(外部)的有源电路 馈电。该基板l内置于该同轴连接器的壳体内。也可以选用单层或多层基板，按 单层或多层基板来设计电路即可，关键是要让基板的接地端与该同轴连接器的壳 体保持共地。请参阅图2,它是一个馈电电路的电路示意图。该馈电电路6是一个印制在 该基板1上的微带射频高阻抗线6;外部电源提供的电压加在该馈电电路的6的 馈电输入端7，该馈电电路的馈电输出端8与信号输出端31相连接。若信号频率 不高时，比如小于lGHz时也可以用信号高阻抗线圈代替微带高阻抗线。另外在 馈电输入端7与同轴连接器的壳体间可接一个穿芯电容，能更好地防止射频信号的外泄。隔直流电容5可根据信号的频段来选择其电容量的大小。图中的隔直流 电容5是一个贴片电容。请参阅图3，它是本发明的第一实施例的同轴连接器的壳体结构示意图。该 同轴连接器是一个经过改造的SMA型同轴连接器。该壳体9与该同轴连接器的两 个信号接口端子制作为一体，其内部是由两个信号端2， 3分别与该同轴连接器的 外部信号接口端子相连接。图中的同轴连接器是一个双向连接器，输入端和输出 端可以互换。但该基板l的电路不是一个双向电路，有信号输入端和输出端，为 了说明的方便和考虑到系统连接的习惯，可以(未必一定要)选同轴连接器的阳 端作为信号输入端2。可将该基板1的信号输入端21，信号输出端31分别焊接在 该同轴连接器的内部信号端2， 3上。该基板1的共同接地端与该同轴连接器的壳 体内的金属衬底ll相接触，作为该馈电电路的接地端，即该馈电电路的接地端可 通过所连接系统，保持与系统共地。请参阅图4，它是本发明的第一实施例的同轴连接器的外壳的结构示意图。 该外壳10是一个金属套，其上有一个孔13,可以在该孔13间安装一个穿芯电容 14穿过该孔13与该馈电电路的馈电输入端7相连接。外部电源电压通过该穿芯 电容14加到该馈电电路上。为了安装上的方便，该外壳10是由两个半空心圆柱 体组成，该金属外壳的作用还有防潮，防尘等作用。当然，也可以用一个同轴连 接器的接头代替该穿芯电容14,同样可以起到馈电的作用。若希望单独直接用一个电源(电源电压)给下一级有源电路馈电，即该电源 没有与所需馈电的系统保持共地时，为了保证外部电源与系统保持共地，还要将该电源的接地端也与该馈电电路的底层的共同接地端相连接，比如在该穿芯电容 14与壳体间装一个金属接地片，将该外部电源的接地端与该同轴连接器的壳体上 的金属接地片相连接，保证该外部电源与系统的馈电电路有共同接地端。请参阅图5，它是一个金属圆环套的结构示意图。该金属圆环套15安装在该 壳体10的外端部，起密封加固作用。请参阅图6，它是接地金属垫片9的结构示意图。为了保证该馈电电路与系 统更好地接地，防止焊接该基板1的信号输入端21和信号输出端31时，由于焊 锡的冷却造成基板1略微升起，使该基板1不能很好地保持与金属衬底11接触， 在该馈电电路的基板1的一边(与该基板1的信号输入或输出端相邻的一边)与 金属衬底11间可安装有一个接地金属垫片19。也可以对称地安装两个金属垫片,但要留出馈电线的位置，比如在与馈电输入端7处交界处开一个槽，防止该金属 垫片19与馈电输入端7接触。该金属垫片可以是一个铍铜。其目的是为了保证基 板1更好地接地。当该同轴连接器的内部空间比较大时，也可以用螺钉将基板1 固定在金属衬底11上。请参阅图7，它是本发明的第一实施例的外观图。通过本发明的同轴连接器 馈电装置就可以将直流电压通过信号电缆接到该同轴连接器外部的下一级有源电 路上。比如传送到建筑物顶端的有源天线上，而不需要另外再引直流电源线到几 百米外的下一端。这里要强调的是第一实施例的同轴连接器的构造只是一个例子，同轴连接器 的内部构造也可以是其它形式。另外，同轴连接器还可以是N型同轴连接器，BNC型同轴连接器或其它类型 的同轴连接器。这些连接的内部构造与本实施例的SMA型同轴连接器的构造基本 相同，只是外部接头和外形尺寸不同而己。另外，只对于第一实施例来讲，该同 轴连接器还可以是两端装有同轴接头的金属壳体型同轴连接器。比如在一个铝壳 的两端安装上同轴接头。此种构造的同轴连接器不适合与其它实施例。请参阅图8，它是本发明的第二实施例的电路结构示意图。在一个基板l上， 包括一个有源电路17，该基板l可以是一个双层基板，其表层是电路层，其底层 是金属层，起共同接地端的作用。在该基板l的表层，该基板1的信号输入端21 经一个信号微带线4与该有源电路17的输入端相连接，该有源电路的输出端经信 号微带线还可以与一个射频隔直流电容5的一端相连接，该隔直流电容5的另一 端与该基板l的信号输出端31相连接。该基板上还包括有一个馈电电路6，向该 有源电路17馈电。请参阅图9，它是本发明的第三实施例的电路结构示意图。它与第二实施例 不同之处是，它既可以给该同轴连接器内置的该有源电路17馈电，还可以通过同 轴连接器的信号端给下一级(外部)的有源电路馈电，即该馈电输出端-81向该有 源电路17馈电；馈电输出端82与信号输出端31相连接，还可以向下一级(外部) 的有源电路馈电。该有源电路17可以是低噪声放大器，增益放大器，有源滤波器或其它有源电 路。该有源电路与该同轴连接器共地。若该有源电路17内部有自己的输入输出隔直流电容，则不需要额外加隔直流电容5，若有源电路17有自己的馈电电路(信号高阻抗电路)，则向该有源电路 17馈电的该馈电电路6就可以是一个导电线或导电微带线。参考第一实施例，将该基板1安装在一个经过改造的SMA型同轴连接器的壳 体9上，就是一个完整的同轴连接器型馈电装置。请参阅图10，它是本发明的第四实施例的带有分压电路的电路结构示意图。 它是在第三实施例的基板l的电路结构上，增加了一个分压电路18。该馈电电路 的馈电输入端7作为该分压电路18的电压输入端；该分压电路18有两个馈电输 出端， 一个馈电输出端81给该同轴连接器内置的有源电路17馈电；另一个馈电 输出端82经高阻抗线6与基板1的信号输出端31相连接，还可以给下一级(外 部)的有源电路馈电。也就是说，两个馈电输出端81， 82的电压可以不同。分压 电路可选用通用的分压集成电路(IC)，比如，DC/DC变换器，LDO等器件，可 以方便的得倒所需电压。在实际的应用中，下一级(外部)的有源电路距离该馈 电电路较远，并且可能需要的馈电电压也不同，利用这一分压电路，可以很好地 解决这一问题。请参阅图11,它是本发明的第四实施例的同轴连接器型馈电装置的组合结构 示意图。将本实施例的该基板1安装在一个经过改造的SMA同轴连接器的壳体9 内，该基板1的信号输入端21与该同轴连接器的信号端2相连接，信号输出端 31与该同轴连接器的信号端3相连接，其它构造与第一实施例所述的构造完全相 同，这里不再重复说明。该有源电路17可以是低噪声放大器，增益放大器，有源滤波器或其它有源电路。请参阅图12，它是本发明的第五实施例的电路结构示意图。它与第二实施例 的区别在于，该馈线端7的电压不是窜过该同轴连接器的外壳加入的，而是来自 前一级的信号线。相同之处，这里不再重复说明。从前一级经该同轴连接器的信 号端2同时将信号和馈电电压传送给基板1的信号输入端21，经一个隔直流电容 51将信号送给该有源电路16的输入端，通过前一级的信号线过来的偏置电压通 过馈电输入端7经馈电电路6的馈电输出端81给该有源电路17馈电。该有源电 路的输出端还可以经一个隔直流电容5与信号输出端32相连接。请参阅图13，它是本发明的第六实施例的电路结构示意图。它与第五实施例 的不同在于，该馈电电路6的馈电输出端82还与信号输出端32相连接，还可以给下一级(外部)的有源电路馈电。
该有源电路16可以是低噪声放大器，增益放大器，有源滤波器或其它有源电路。
请参阅14，它是本发明的第七实施例的电路结构示意图。它与第六实施例的 区别在于，增加了一个分压电路18，该分压电路向该有源电路17馈电。两个馈 电输出端81， 82的电压可以不同，但馈电输入端7的电压与馈电输出端82的电 压相同。
请参阅图15，它是本发明的第八实施例的电路结构示意图。该馈电输入端7 经一个高阻抗线61与分压电路18的输入端相连接，该分压电路分出两个电压， 其中馈电输出端81向该有源电路17馈电，另一个馈电输出端82经一个高阻抗线 62与信号输出端31相连接，可以向下一级(外部)的有源电路馈电。
请参阅图16，它是本发明的第八实施例的同轴连接器型馈电装置的截面结构 示意图。将第七实施例的基板1安装在一个经过改造的SMA同轴连接器的壳体9 内，该基板1的信号输入端21与该同轴连接器的信号端2相连接，该基板1的信 号输出端31与该同轴连接器的信号端3相连接，就可以从前一级(同轴连接器的 前一端)获取电源电压，通过该同轴连接器的壳体9的信号线经该基板1上的信 号输入端21加直流电压给馈电输入端7，该馈电电路与该同轴连接器共地。该同 轴连接器的构造与第一，第二实施例基本相同。所不同之处在于该馈电输入端7 不需从外壳上穿孔来馈电，而是通过前一级的信号线来馈电，因此外壳10是一个 金属套，其上没有孔13,也不需要金属环15。
另外，同轴连接器还可以是N型同轴连接器，BNC型同轴连接器或其它类型 的同轴连接器。这些连接的内部构造与本实施例的SMA型同轴连接器的构造基本 相同，只是外部接头和外形尺寸不同而已。但该同轴连接器是壳体与同轴接头一 体化加工成型的同轴连接器。
权利要求
1. 一种同轴连接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基板，该基板上的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈电电路的馈电输入端和馈电输出端，在该基板的信号输入端与信号输出端间接有一个隔直流电容，其特征在于该基板内置于该同轴连接器的壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上的信号输入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，并且通过在该同轴连接器的外壳穿孔，将外部的电源电压加在该馈电电路的馈电输入端上，该馈电电路的馈电输出端连接在该基板的信号输出端与该隔直流电容间，该馈电电路与该同轴连接器共地，通过该信号的输出端向该同轴连接器外部的下一级有源电路馈电。
2. 根据权利要求l所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该同轴连接器是SMA型同轴连接器，N型同轴连接器，BNC型同轴连接器或两端装有同轴接头的金属壳体型同轴连接器。
3. 根据权利要求l所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于在该基板与该同轴连接器内壳体之间可以有一个加固接触的金属垫片。
4. 根据权利要求l所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该馈电电路可以 是一个信号高阻抗微带线，高阻抗厄流线圈或其它信号高阻网络。
5. —种同轴连接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基 板，该基板上的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈 电电路的馈电输入端和馈电输出端，制作在该基板上的有源电路，其特征在于 该基板内置于该同轴连接器壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上的信号输 入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，并且通过在该同轴连接器 的外壳穿孔，将外部电源电压加在该馈电电路的馈电输入端上，该馈电电路的 馈电输出向该有源电路馈电，该馈电电路与该同轴连接器共地。
6. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该同轴连接器是SMA型同轴连接器，N型同轴连接器或BNC型同轴连接器，该同轴连接器是 壳体与同轴接头一体化加工成型的同轴连接器。
7. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于在该基板与该同轴连接器内壳体之间有一个加固接触的金属垫片。
8. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该有源电路与该信号输出端之间有一个隔直流电容，该馈电电路的馈电输出端还可以连接于该 隔直流电容与信号输出端之间，向该同轴连接器外部的下一级有源电路馈电。
9. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该馈电电路还包 括一个分压电路，给该同轴连接器外部的下一级有源电路馈电的电压可以不同 于该同轴连接器内置的有源电路的馈电电压。
10. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该有源电路是 低噪声放大器，增益放大器或有源滤波器。
11. 根据权利要求5所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该馈电电路可 以是一个信号高阻抗微带线，高阻抗厄流线圈或其它信号高阻网络。
12. —种同轴连接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体， 基板，该基体上的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路， 该馈电电路的馈电输入端和馈电输出端，制作在该基板上的有源电路，其特 征在于该基板内置于该同轴连接器壳体内，该同轴连接器的一端经该基板 上的信号输入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，外部电源电 压通过该同轴连接器的信号线经该基板上的输入端加给该馈电电路的馈电输 入端，该直流馈电电路向该有源电路馈电，该馈电电路与该同轴连接器共地。
13. 根据权利要求12所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该同轴连接器 是SMA型同轴连接器，N型同轴连接器或BNC型同轴连接器；该同轴连接器是壳体与同轴接头一体化加工成型的同轴连接器。
14. 根据权利要求12所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于在该基板与该同轴连接器内壳体之间有一个加固接触的金属垫片。
15. 权利要求12所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该有源电路与信号输出端之间有一个隔直流电容，该馈电电路的馈电输出端还可以连接于该隔 直流电容与该信号输出端之间，向该同轴连接器外部的下一级有源电路馈电。
16. 根据权利要求10所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该有源电路是低噪声放大器，增益放大器或有源滤波器。
17. 据权利要求12所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该馈电电路还包括一个分压电路，给下一级有源电路馈电的电压可以不同于该同轴连接器内 置的有源电路的馈电电压。
18. 根据权利要求12所述的同轴连接器型馈电装置，其特征在于该馈电电路可以是一个信号高阻抗微带线，高阻抗厄流线圈或其它信号高阻网络。
全文摘要
本发明涉及一种同轴连接器型馈电装置，其包括同轴连接器，该同轴连接体的壳体，基板，该基板上的信号输入端和信号输出端，制作在该基板上的馈电电路，该馈电电路的馈电输入端和馈电输出端，制作在该基板上的有源电路，该基板内置于该同轴连接器壳体内，该同轴连接器的一端经该基板上的信号输入端和信号输出端与该同轴连接器的另一端相连接，并且通过在该同轴连接器的壳外穿孔，将外部电源电压加在该馈电电路的馈电输入端上，该馈电电路的馈电输出向该有源电路馈电，该馈电电路与该同轴连接器共地。该馈电电路还可以向壳体外的下一级有源电路馈电。本发明特别适合于通信与导航的有源天线与主机相分离的系统。其具有体积小，连接方便，易于制造，成本低的特点。
文档编号H01R13/646GK101533977SQ20081006557
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者阎跃军, 阎跃鹏 申请人:阎跃军;阎跃鹏