专利名称：一种旋转式可调步进衰减器及制备工艺和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无源衰减器，具体地说是一种旋转式可调步进衰减器及其制备工艺和应用。目前在CATV系统中常用的无源衰减器一般可分为两种1、固定式衰减器；2、可变式衰减器。
无源衰减器之所以被大量、普遍地使用，是因为它相对于有源衰减器(有源衰减器通常采用PIN管或IC)而言，插损小、阻抗匹配良好、操作简单，无需外加硬件控制电路或软件控制程序，较容易更换，大信号时无非线性失真，价格较低。
固定式衰减器具有衰减值明确直观、数值稳定的优点，但是一个衰减器只能有一个确定的衰减值，如果要涵盖所有常用的衰减值(例如0～15dB)，就要有16种不同值的衰减器，这就造成了生产上的不便，在设备现场调试时有时因为没有足够的备用品而找不到所需的衰减值，这是它的缺点。
可变式衰减器具有衰减值连续可调的优点，但衰减值无法直接显示出来，必须借助仪器通过计算后才能得到所需要的值。且其内部碳膜片在频繁旋转后较易磨损而可能造成数值不稳定，这是它的缺点。
本发明的目的是提供一种结构新颖的旋转式可调步进衰减器，它解决了固定式衰减器和可变式衰减器两者的不足之处而取两者的长处，集16种衰减值于一个衰减器之中，只要通过旋转手柄，就可明确显示并得到0～15dB(1dB步进)内所需的任一衰减值，给设备的生产和现场调试带来了很大的方便。
为实现上述目的，设计一种旋转式可调步进衰减器，包括转轴(1)、卡簧(2)、转轴定位盘(3)、定位钢球(4)、定位弹簧(5)、上印板(6)、弹簧顶针(7)、插针(8)、下印板(9)、外壳轴套(10)、外壳定位槽(11)、腰形印板定位槽(12)，其特征在于转轴(1)上中间部分是一个转轴定位盘(3)，转轴定位盘(3)侧面有一贯穿其直径的通孔，通孔内装有定位弹簧(5)，弹簧的两边分别嵌有一粒定位钢球，弹簧和钢球，与外壳16档定位槽(11)的配合组成了转轴定位旋转调节实现开关的换档功能。转轴(1)右部与外壳轴套(10)同轴心相套，转轴(1)左部在外壳空腔内沿轴心穿过并联接上印板，转轴(1)上有一腰形印板定位槽(12)，用于嵌住定位上印板。转轴的旋转能带动上印板。上印板半径方向上按一定的角度均匀装有0～15dB的电阻衰减网络。外壳左部底端装有下印板(9)，下印板上装有插针(8)和弹簧顶针(7)，顶针(7)与上印板(6)的0～15dB的电阻衰减网络底层电触点焊盘接触。
本发明的工艺步骤首先开好外壳和转轴模具，采用塑料加工制成，然后弹簧装入转轴(1)上的转轴定位盘(3)侧面的通孔内，在弹簧的两边各装上一粒钢珠，再将转轴(1)同轴心地插入外壳。在外壳的空腔内，转轴(1)上的腰形印板定位槽(12)处放有上印板，上印板上装有0～15dB的电阻衰减网络。外壳的底部，装有下印板，下印板上设有三个顶针和四个插针，三个顶针沿下印板半径方向由内至外直线排列，三个顶针另一端与0～15dB电阻衰减网络中某一衰减档网络节点接触，当旋转手柄时，各档衰减量由三根弹簧顶针A、B、C触点引出，形成从0～15dB的16个不同的衰减值。
本发明可应用于有线广播电视、通信网络系统、测试仪器等技术领域。
图1为本发明的产品结构构造图；图2为本发明产品中的上印板图；图3为本发明中的电原理图；图4为本发明产品中的下印板图；图5为本发明产品中的弹簧式顶针结构图；图6为本发明产品中的弹簧式顶针的顶针图；图7为本发明的衰减量及频率响应图；图8为本发明在不同频率下0～15dB(1dB步进)输入反射损耗图；图9为本发明在不同频率下0～15dB(1dB步进)输出反射损耗图。以下结合附图及附图给出的实施例对本产品作进一步说明图1中a)为本发明的产品结构构造图，1为转轴，2为卡簧，3为转轴定位盘，4为定位钢球，5为定位弹簧，6为上印板，7为弹簧顶针，8为插针，9为下印板，10为外壳，11为外壳定位槽。转轴(1)上的腰形印板定位槽(12)用于嵌住上印板。转轴(1)上的弹簧(5)两边分别嵌有一粒定位钢球(4)，转动转轴(1)，弹簧和钢球与外壳16档定位槽(11)的配合组成的转轴定位旋转调节构成0～15dB的开关换档。b)图是产品左剖面图，该图显示了三根弹簧顶针、插针以及转轴根部三者(由下到上顺序)位置关系。
图2为本发明产品中的上印板图，该图显示了半径方向上按一定的角度均匀装有的0～15dB的电阻衰减网络，印板中间为转轴穿过的孔。
图3为本发明中的电原理图，它的工作原理是除了0dB以外，0～15dB各档衰减器均由纯电阻构成的T形网络组成，对每一个衰减网络而言，它的输入输出阻抗都是75Ω，其上面的两个电阻R1的阻值是相同的，而R2的阻值与它们不同，为取得不同的衰减量，可用以下的公式进行计算R1=75×(K-1)(K+1),]]>R2=150×K(K2-1),]]>201gK＝β其中β为衰减量。下面列出的阻值表可供参考
当旋转手柄时，各档衰减量由三根弹簧顶针A、B、C触点引出，形成从0～15 dB的16个不同的衰减值。
参见图4，A、B、C三个孔为三根弹簧(7)插针插入孔，另外四个孔d1、d2、d3、d4为插针(8)插入孔。
参见图5，是装在下印板上的弹簧顶针结构图，a)为顶针针套左视图，b)为顶针针套截面图，c)为弹簧顶针右视图，d)为弹簧顶针正视图。为使得既接触可靠耐用又旋转灵活，采用弹簧式顶针以增加接触时的压力。弹簧顶针由针套、弹簧和顶针组成，针套上半部分的空腔内放入弹簧，顶针置于弹簧上。三根弹簧顶针沿下印板半径方向由内至外直线排列，与插针都垂直穿过下印板，顶针针套下半部分都露于外壳外。
参见图6，顶针头部为半球形以减小滑动时的磨损。
参见图8、9为本发明在不同频率下0～15dB(1dB步进)输入输出反射损耗，证明在0～15dB内所需任一衰减时，其始终具有一定的75Ω特性阻抗，而衰减量随需求作相应的变化。
上、下印板和顶针都采用镀金工艺以减小接触电阻。本产品装置在外壳顶部明确标示出所获取的不同衰减值，使用时可在旋转手柄上安装带指针或指示的旋钮对准相应的刻度。对本发明的电性能参数进行测试，在整个带宽5～1000MHz内，平坦度在±0.25dB以内，反射损耗大于18dB，优于其它衰减器。
本发明是一种无源衰减器制备工艺，它可应用于有线广播电视、通信网络系统、测试仪器等技术领域，该衰减器可用于CATV(有线电视)网络设备中，如放大器、光站和调制器等的电信号电平控制，能以方便快捷、明确直观的方式提供设备所需的适当的输入输出电平，使设备正常稳定地工作。
权利要求
1.一种旋转式可调步进衰减器，包括转轴(1)、卡簧(2)、转轴定位盘(3)、定位钢球(4)、定位弹簧(5)、上印板(6)、弹簧顶针(7)、插针(8)、下印板(9)、外壳轴套(10)、外壳定位槽(11)、腰形印板定位槽(12)，其特征在于转轴(1)上中间部分是一个定位盘(3)，转轴定位盘(3)侧面有一贯穿其直径的通孔，通孔内装有定位弹簧(5)和定位钢球(4)，与外壳16档定位槽(11)组成转轴定位机械结构，转轴(1)右部与外壳轴套(10)同轴心相套，转轴(1)左部在外壳空腔内沿轴心穿过并联接上印板，上印板半径方向上按一定的角度均匀装有0～15dB的电阻衰减网络，外壳左部底端装有下印板(9)，下印板上装有插针(8)和弹簧顶针(7)，顶针(7)与上印板(6)的0～15dB的电阻衰减网络底层电触点焊盘接触。
2.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于转轴定位机械结构中转轴上的弹簧两边分别嵌有一粒定位钢球，转动转轴，弹簧和钢球与外壳内侧16档定位槽的配合组成的转轴定位旋转调节构成0～15dB的开关换档。
3.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于上印板上的电阻衰减网络是由纯电阻构成的T形网络，共16档衰减器，依次由0～15dB排列，除了0dB以外，0～15dB各档衰减器均由T形衰减网络组成，对每一个衰减网络而言，它的输入输出阻抗都是75Ω，其上面的两个电阻R1的阻值是相同的，而R2的阻值与它们不同，当衰减值为0dB时，R1为0Ω，无R2，当衰减值为1dB时，R1为4.32Ω，R2为650Ω，当衰减值为2dB时，R1为8.60Ω，R2为323Ω，当衰减值为3dB时，R1为12.8Ω，R2为212Ω，当衰减值为4dB时，R1为16.8Ω，R2为157Ω，当衰减值为5dB时，R1为21.0Ω，R2为124Ω，当衰减值为6dB时，R1为24.0Ω，R2为100Ω，当衰减值为7dB时，R1为28.6Ω，R2为83.2Ω，当衰减值为8dB时，R1为32.3Ω，R2为71.0Ω，当衰减值为9dB时，R1为35.8Ω，R2为60.8Ω，当衰减值为10dB时，R1为38.8Ω，R2为52.6Ω，当衰减值为11dB时，R1为42.2Ω，R2为45.9Ω，当衰减值为12dB时，R1为44.9Ω，R2为40.2Ω，当衰减值为13dB时，R1为47.58Ω，R2为35.32Ω，当衰减值为14dB时，R1为50.5Ω，R2为31.0Ω，当衰减值为15dB时，R1为52.34Ω，R2为27.56Ω，上述所述的电阻值均可用相近的标准电阻替代；当旋转手柄时，各档衰减量由三根弹簧顶针A、B、C触点引出，形成从0～15dB的16个不同的衰减值。
4.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于电阻衰减网络在0～15dB内所需任一衰减时，其始终具有一定的75Ω特性阻抗，而衰减量随需求作相应的变化。
5.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于下印板上设有的三根弹簧顶针，沿下印板半径方向由内至外直线排列，与四根插针都垂直穿过下印板，顶针针套下半部分都露于外壳外，弹簧顶针由针套、弹簧和顶针组成，针套上半部分的空腔内放入弹簧，顶针置于弹簧上，顶针头部为半球形。
6.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于所述的转轴(1)上有一腰形印板定位槽(12)，用于嵌住上印板。
7.根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于电阻衰减网络各性能参数整个带宽5～1000MHz内，平坦度在±0.25dB以内，反射损耗＞18dB。
8.一种根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器制备工艺，其特征在于工艺步骤首先开好外壳和转轴模具，采用塑料加工制成，然后弹簧装入转轴(1)上的转轴轴套侧面的通孔内，在弹簧的两边各装上一粒钢珠，再将转轴(1)同轴心地插入外壳，在外壳的空腔内，转轴(1)上的腰形印板定位槽(12)处放有上印板，上印板上装有0～15dB的电阻衰减网络，外壳的底部，装有下印板，下印板上设有三个顶针和四个插针，三个顶针沿下印板半径方向由内至外直线排列，三个顶针另一端与0～15dB电阻衰减网络中某一衰减档网络节点接触，当旋转手柄时，各档衰减量由三根弹簧顶针引出，形成从0～15dB的16个不同的衰减值。
9.一种根据权利要求1所述的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于其应用于有线广播电视、通信网络系统、测试仪器等技术领域。
全文摘要
本发明是涉及有线电视领域的一种旋转式可调步进衰减器，其特征在于转轴上装有转轴定位机械结构，转轴右部与外壳同轴心相套，转轴左部的外壳空腔内沿轴心穿过并联接半径方向上按一定的角度均匀装有0～15dB的电阻衰减网络的上印板，外壳底端的下印板上装有插针和弹簧顶针，顶针与上印板上电阻衰减网络底层电触点焊盘接触，当旋转手柄时，各档衰减量由三根弹簧顶针触点引出，形成从0～15dB的16个不同的衰减值。其制造工艺首先开好外壳和转轴模具，采用塑料加工而成，然后将上述元器件装配成型。本发明同现有技术相比，结构新颖，功能齐全，体积小，机械设计合理，可应用于有线广播电视、通信网络系统、测试仪器等技术领域。
文档编号H01P1/22GK101093906SQ200710043550
公开日2007年12月26日 申请日期2007年7月6日 优先权日2007年7月6日
发明者田获, 陈积文 申请人:田获