调频开关板的制作方法

文档序号:7073187阅读:239来源:国知局
调频开关板的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种调频开关板,适用于广播射频信号发射领域。所述调频开关板设有一安装架,该安装架上固定有功率分配器,功率分配器的一端与发射机或多工器的主馈电缆相连接,另一端连接有并联设置的两组馈管组件。该两组馈管组件分别能与天线系统的半部天线相连接。所述功率分配器设有第一变阻器,第一变阻器由外导体及内导体组成,其中,每支节内导体的长度为发射机或多工器的信号源电磁波中心波长λ的1/16。本实用新型的调频开关板,在保证电气性能指标的前提下,变阻器的长度较现有技术大为缩短,生产成本降低的同时安装及调试更为方便、系统工作稳定性提高。
【专利说明】调频开关板【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有功率分配及自由切换功能的调频开关板。
【背景技术】
[0002]在广播台站的射频信号发射过程中,由于天馈线系统处于恶劣的户外工作环境中,工作状态受天气条件影响,容易出现因进水、吸入潮湿空气而导致天线反射变大、发射机无法开机。因此,为了在信号发射设备出现故障时,尽量减少停播时间,发射台站会做备份设备,采用双馈天线系统,使现行天馈系统更加安全可靠。该双馈天线系统由两根电长度相等的主馈电缆分别对天线系统的上半部天线阵列和下半部天线阵列馈电。这样使得其中的半部天线阵列出现故障时,另半部天线阵列仍能正常工作,保障播出安全。
[0003]在双馈天线系统中,通常采用具有功率分配及自由切换功能的开关板,其原理如下:开关板将来自发射机或多工器的总输出射频信号接入开关板输入端口,通过开关板内部的功率分配器(变阻器)将总功率一分为二,即两路输出等相位、等功率(1/2总功率)的射频电压信号,分别馈送给上、下两半部天线,使电波在空中合成,完成整副天线的发射效果。
[0004]目前市场上广泛应 用的调频开关板主流产品,采用λ/4波长功率分配器技术,使得在满足设计要求的阻抗匹配及带宽的前提下,变阻器的整体长度较长。但是,受到变阻器安装空间的限制,往往需要将变阻器设计成若干节折弯管,并采用插芯和抱箍加以连接,才能达到在有限的安装空间内得以组装、应用。
[0005]上述的技术局限使得调频开关板的元器件数量较多,生产成本较高,安装较为复杂、费时,同时由于运输过程中零部件有可能产生松动而影响开关板的电气性能指标,使得设备的安装调试较为繁复。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种具有功率分配及自由切换功能的新型调频开关板,采用短功率分配器技术,使得改进后的变阻器为直筒状结构,调频开关板的元器件种类及数量大幅减少,安装及调试也更为方便。
[0007]为此,本实用新型提供的调频开关板设有一安装架,所述安装架上固定有功率分配器,所述功率分配器具有第一变阻器,所述第一变阻器包含外导体及与所述外导体相绝缘设置的内导体,所述第一变阻器的一端与并联设置的两组馈管组件相连接,其另一端为与发射机或多工器的主馈电缆相连接的信号输入端,所述第一变阻器呈直筒状设置,所述外导体内腔设有至少两节顺次连接的内导体,各所述内导体的长度为所述发射机或多工器的信号源电磁波中心波长λ的1/16。
[0008]在优选的实施方式中,所述第一变阻器与两组所述馈管组件相连接的一端为馈管连接端,所述馈管连接端设有与所述第一变阻器呈十字交叉状设置的输出外导体,所述输出外导体内腔设有一输出内导体,所述输出内导体与靠近所述馈管连接端的所述内导体呈十字交叉状连接。[0009]在优选的实施方式中,所述馈管组件与所述馈管连接端相连接的端部设有一弯头,所述弯头与所述馈管连接端相连接,所述馈管组件与天线系统的一组半部天线相连接的一端为天线连接端,所述天线连接端与所述第一变阻器的信号输入端位于同一平面。
[0010]在优选的实施方式中,所述调频开关板设有两个U型连接器,所述U型连接器的两端部分别连接所述天线连接端及所述半部天线。
[0011]在优选的实施方式中,所述功率分配器还设有U型的第二变阻器,所述第二变阻器的一端为与所述信号输入端相连接的变阻器连接端,其另一端为与所述发射机或多工器的主馈电缆相连接的信号连接端。
[0012]在优选的实施方式中,所述第二变阻器设有U型外导体以及与所述U型外导体内腔相绝缘设置的第二变阻器内导体。
[0013]在优选的实施方式中,所述安装架的侧壁上固定有一连接面板,所述连接面板靠近所述信号输入端及所述天线连接端,所述连接面板分别设有第一变阻器连接器及第二变阻器连接器,所述第一变阻器连接器的两端部分别连接所述信号输入端及所述第二变阻器的变阻器连接端;所述第二变阻器连接器的两端部分别连接所述主馈电缆及所述第二变阻器的所述信号连接端。
[0014]在优选的实施方式中,所述连接面板分别设有两组第一转换端口及第二转换端口,所述第一转换端口的两端部分别连接所述天线连接端及所述U型连接器的一端部;所述第二转换端口的两端部分别连接所述半部天线及所述U型连接器的另一端部。
[0015]在优选的实施方式中,两组所述馈管组件及所述第一变阻器呈水平方向的设置,所述第二变阻器及两所述U型连接器为垂直方向设置,且所述第二变阻器与所述U型连接器轴线间的横向距离等于所述U型连接器的两所述端部中心间的纵向距离。
[0016]本实用新型的新型调频开关板与现有技术相较之下,具有以下特点及优点:
[0017]1、本实用新型的新型调频开关板,采用了每支节内导体长为λ/16的短变阻器技术。经过系统测试,本实用新型的新型调频开关板工作频率在87mHz至108mHz的范围内,满足工作频率内驻波比小于1.05的指标,电气性能满足设计要求。
[0018]2、由于本实用新型的第一变阻器的长度缩短,可设计成直筒状结构,因而连接变阻器及馈管组件的弯头、插芯、抱箍等零部件减少,变阻器的重量减轻,生产成本降低,同时不会因为运输及安装过程中各连接件的松动而改变电气指标,安装及调试更为便捷。
[0019]3、本实用新型的新型调频开关板相对于现有技术而言,第二变阻器作为变阻器整体的一部分而设置于连接面板的外侧,因而在满足变阻器整体变阻需求的情况下,可相应进一步缩短位于安装架内的第一变阻器的长度,节省了变阻器的空间。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性解释和说明,并非用以限制本实用新型。其中:
[0021]图1是本实用新型的新型调频开关板侧视图。
[0022]图2是图1中沿A-A向的俯视图。
[0023]图3是图1的右视图。
[0024]图4是本实用新型第一变阻器的剖视图。[0025]图5是本实用新型第二变阻器的剖视图。
[0026]附图标号说明:
[0027]1-安装架,2-功率分配器,21-第一变阻器,211-外导体,212-内导体;
[0028]213-信号输入端,214-馈管连接端,215-输出外导体,216-输出内导体;
[0029]22-第二变阻器,221-变阻器连接端,222-信号连接端,223-U型外导体;
[0030]224-第二变阻器内导体,3-馈管组件,31-弯头,32-天线连接端;
[0031]4-U型连接器,5-连接面板,6-第一变阻器连接器,7-第二变阻器连接器;
[0032]8-第一转换端口,9-第二转换端口,10-绝缘环。
【具体实施方式】
[0033]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现结合【专利附图】
附图
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0034]如图1所示,为本实用新型的新型调频开关板的侧视图。其中,该调频开关板具有一安装架1,该安装架I用于安装及固定所述调频开关板的工作部件,优选的该安装架I可由工业框架铝型材制成,使得调频开关板的外形美观、重量较轻。
[0035]所述安装架上固定有功率分配器2以及与所述功率分配器2相固定连接的并联设置的两组馈管组件3。在射频信号的发射过程中,来自发射机或多工器的总输出射频信号由功率分配器2分配至两组馈管组件3,然后经两组馈管组件3将两路等相位、等功率的射频电压信号分别馈送给两组半部天线。
[0036]其中,该功率分配器的具体结构请参考图2和图4所示。如图2所示,在一具体的实施方式中,该功率分配器2具有第一变阻器21,所述第一变阻器21的两端部分别连接发射机或多工器的主馈电缆及两组并联设置的馈管组件3,且第一变阻器21与发射机或多工器的主馈电缆相连接的一端为信号输入端213,其与两组馈管组件3相连接的一端为馈管连接端214。请同时参考图4,该第一变阻器21呈直筒状设置,且设有外导体211,该外导体211内腔设有至少两节顺次连接的内导体212,内导体212通过绝缘环10内嵌于外导体211,各支节内导体212的的长度为所述发射机或多工器的信号源电磁波中心波长λ的1/16,其中,信号源电磁波中心波长λ是指信号源发射的电磁波频率在87mHz到108mHz的范围内的中间频率值所对应的波长。因此,相较于现有技术中具有相同节数,且每支节内导体的长度为λ/4的变阻器而言,本实用新型的变阻器的长度大幅缩短,同时,经过系统测试,本实用新型的新型调频开关板工作频率在87mHz至108mHz的范围内,满足工作频率内驻波比小于1.05的指标,电气性能满足设计要求。
[0037]此外,由于本实用新型的第一变阻器21为直筒状结构,因此相较于现有技术中需设置多处弯头结构的变阻器而言,本实用新型的变阻器省去了过多的连接弯头及插芯、抱箍等结构件,而采取了 “水平直插”的形式,不会因为运输及安装过程中连接件及紧固件的松动而改变电气指标,安装及调试更为便捷。
[0038]进一步地,内导体212可由铜棒或铝棒或管材制成,同时,为降低原材料成本、便于加工及装配,内导体由铝管制成。
[0039]在优选的实施方式中,功率分配器2进一步设有一 U型的第二变阻器22,该第二变阻器22 —端为与信号输入端213相连接的变阻器连接端221,另一端为与所述发射机或多工器的主馈电缆相连接的信号连接端222 ;具体而言,如图5所示,该第二变阻器22具有U型外导体223及与所述U型外导体内腔相绝缘设置的第二变阻器内导体224,该第二变阻器内导体224的两端部分别通过一拐角接头与一连接端口相连接。该第二变阻器22作为功率分配器2的一部分而设置于安装架I的外部,在两组半部天线均能正常工作的情况下,第二变阻器22与第一变阻器21共同作用,完成发射机或多工器射频信号的阻抗匹配。
[0040]如图4所示,第一变阻器21的馈管连接端214设有与第一变阻器21呈十字交叉状设置的输出外导体215,该输出外导体215内腔设有一输出内导体216,该输出内导体216与靠近馈管连接端的内导体呈十字交叉状连接。同时参考图2,该馈管组件3的一端连接有一弯头31,该弯头31与馈管连接端214相连接,馈管组件3的另一端为天线连接端32,能与天线系统的半部天线相连接。同时,该天线连接端32与第一变阻器21的信号输入端213位于同一平面。
[0041]此外,本实用新型的调频开关板设有两个U型连接器4,即U-Link,该U-Link的两端部分别连接馈管组件3的天线连接端32及一组半部天线。
[0042]为实现本实用新型调频开关板各组件端口间的快速连接及切换,该安装架I的侧壁上设有一连接面板5,且该连接面板5靠近第一变阻器21的信号输入端213及馈管组件3的天线连接端32所在平面。
[0043]同时,连接面板5对应信号输入端213的位置设有第一变阻器连接器6,该第一变阻器连接器6的两端部分别连接第一变阻器21及第二变阻器22 ;连接面板5对应第二变阻器的信号连接端222的位置,即对应发射机或多工器的主馈电缆的位置设有第二变阻器连接器7 (如图1所示),即对应如图2所示的第二变阻器22的上端部,该第二变阻器连接器7的两端部分别连接第二变阻器22及发射机或多工器的主馈电缆。
[0044]此外,连接面板5对应馈管组件3的天线连接端32的位置设有第一转换端口 8,该第一转换端口 8的两端部分别连接馈管组件3及U-Link的一端部;连接面板5对应一组半部天线,即对应U-Link的另一端部的位置设有第二转换端口 9 (如图1所示),即对应如图
2所示的U-Link的上端部,该第二转换端口 9的两端部分别连接U-Link及该组半部天线。
[0045]由于上述各转换端口及变阻器连接器的设置,可分别实现第二变阻器22、两个U-Link与连接面板5的快速连接功能。
[0046]进一步地,如图1及图3所示,第一变阻器21与两组并联设置的馈管组件3呈水平方向的设置,第二变阻器22与两U-Link为垂直方向设置;同时,第二变阻器22与U-Link轴线间的横向距离LI与U-Link两端部中心间的纵向距离L2相等。由此,当天线系统的两组半部天线中的一组出现故障,例如图3中所示的与靠右的U-Link相连接的半部天线因天气条件或其他原因出现进水、吸入潮湿空气而导致天线反射变大、发射机无法开机时,可迅速将调频开关板上的第二变阻器22和靠左的U-Link拔出,然后将拔出的U-Link横向插设于第二变阻器连接器7及靠左的第二转换端口 9,即发射机或多工器的主馈电缆直接连接左半部天线,通过对左半部天线的半功率馈电,实现本实用新型调频开关板的正常工作,保障播出安全。
[0047]综上所述,相较于现有技术中采用每支节内导体长为λ/4的变阻器而言,本实用新型的调频开关板的变阻器的长度大幅缩短,可采用“直筒型”设计,因而省去了大量连接弯头及插芯、抱箍等结构件,使得结构更加优化,且不会因为运输及安装过程中连接件及紧固件的松动而改变电气指标,安装及调试更为便捷。
[0048]同时,本实用新型的调频开关板可实现与现有技术相同的电气性能指标,经过系统测试,本实用新型的新型调频开关板工作频率在87mHz至108mHz的范围内,功率分配器
2、馈管组件3、U-Link及各转换端口的驻波比满足工作频率内驻波比小于1.05的指标,电气性能满足设计要求。
[0049]此外,本实用新型的调频开关板,其第二变阻器22设置于连接面板5的外侧并作为功率分配器2的一部分,因而在实现相同电气性能指标的前提下,相较于仅由第一变阻器21实现功率分配而言,可进一步减少安装架I内的第一变阻器21的长度即占用空间,使得位于安装架I内部的变阻器的占用空间更小,进而调频开关板的整体外形及布局可以进一步优化。
[0050]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】,并非用以限制本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的原则和构思的前提下所作的等同变化与修改,均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种调频开关板,所述调频开关板设有一安装架,所述安装架上固定有功率分配器,所述功率分配器具有第一变阻器,所述第一变阻器包含外导体及与所述外导体相绝缘设置的内导体,所述第一变阻器的一端与并联设置的两组馈管组件相连接,其另一端为与发射机或多工器的主馈电缆相连接的信号输入端,其特征在于: 所述第一变阻器呈直筒状设置,所述外导体内腔设有至少两节顺次连接的内导体,各所述内导体的长度为所述发射机或多工器的信号源电磁波中心波长λ的1/16。
2.如权利要求1所述的调频开关板,其特征在于,所述第一变阻器与两组所述馈管组件相连接的一端为馈管连接端,所述馈管连接端设有与所述第一变阻器呈十字交叉状设置的输出外导体,所述输出外导体内腔设有一输出内导体,所述输出内导体与靠近所述馈管连接端的所述内导体呈十字交叉状连接。
3.如权利要求2所述的调频开关板,其特征在于,所述馈管组件与所述馈管连接端相连接的端部设有一弯头,所述弯头与所述馈管连接端相连接,所述馈管组件与天线系统的一组半部天线相连接的一端为天线连接端,所述天线连接端与所述第一变阻器的信号输入端位于同一平面。
4.如权利要求3所述的调频开关板,其特征在于,所述调频开关板设有两个U型连接器,所述U型连接器的两端部分别连接所述天线连接端及所述半部天线。
5.如权利要求2至4任一项所述的调频开关板,其特征在于,所述功率分配器还设有U型的第二变阻器,所述第二变阻器的一端为与所述信号输入端相连接的变阻器连接端,其另一端为与所述发射机或多工器的主馈电缆相连接的信号连接端。
6.如权利要求5所述的调频开关板,其特征在于,所述第二变阻器设有U型外导体以及与所述U型外导体内腔相绝缘设置的第二变阻器内导体。
7.如权利要求5所述的调频开关板,其特征在于,所述安装架的侧壁上固定有一连接面板,所述连接面板靠近所述信号输入端及所述天线连接端,所述连接面板分别设有第一变阻器连接器及第二变阻器连接器,所述第一变阻器连接器的两端部分别连接所述信号输入端及所述第二变阻器的变阻器连接端;所述第二变阻器连接器的两端部分别连接所述主馈电缆及所述第二变阻器的信号连接端。
8.如权利要求7所述的调频开关板,其特征在于,所述连接面板分别设有两组第一转换端口及第二转换端口,所述第一转换端口的两端部分别连接所述天线连接端及所述U型连接器的一端部;所述第二转换端口的两端部分别连接所述半部天线及所述U型连接器的另一端部。
9.如权利要求8所述的调频开关板,其特征在于,两组所述馈管组件及所述第一变阻器呈水平方向的设置,所述第二变阻器及两所述U型连接器为垂直方向设置,且所述第二变阻器与所述U型连接器轴线间的横向距离等于所述U型连接器的两所述端部中心间的纵向距离。
【文档编号】H01P5/12GK203813009SQ201420164813
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】王同华, 周卫华, 高伟, 刘巍, 邓晓雷 申请人:青岛中天斯壮科技有限公司
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