一种射频功率合成输出系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种射频功率合成输出系统，由功率合成器、定向耦合器和功率检单元组成，所述的功率合成器、定向耦合器和功率检单元放置于同一金属结构件内；所述金属结构件的正面和背面各有一个腔体，即正面金属腔体、背面金属腔体；所述功率合成器和定向耦合器位于所述金属结构件的正面金属腔体内，所述功率检单元位于所述金属结构件的背面金属腔体内。本实用新型的有益效果为：将功率合成器、定向耦合器和功率检单元集成到同一个金属结构件中，在实现射频功能的前提下，大大缩小了功率输出系统的尺寸和重量，降低了整机的装配复杂度。
【专利说明】一种射频功率合成输出系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于射频电路【技术领域】，特别涉及一种集功率合成、耦合和功率检测等多种功能于一体，实现了系统的小型化，便于集成到数字电视发射机系统中的射频功率合成输出系统。
【背景技术】
[0002]功率合成器、定向耦合器和功率检单元是射频功率输出系统必不可少的组成部分，用于大功率无线射频发射设备中。传统的射频功率输出系统中，功率合成器、定向耦合器和功率检单元都是独立的部件，整机系统集成时装配连接在一起，这样既增加了系统的装配复杂度，占用了大量的空间，也不利于发射机减轻重量。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种高集成度的射频功率合成输出系统，将功率合成器、定向耦合器和功率检单元等三个分立的组件集合到同一个结构件中，在完成既定射频性能的基础上最大限度地节省了空间，有效地减重，同时减小了系统装配的复杂度。
[0004]本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，由功率合成器、定向耦合器和功率检单元组成，所述的功率合成器、定向耦合器和功率检单元放置于同一金属结构件内；所述金属结构件的正面和背面各有一个腔体，即正面金属腔体、背面金属腔体；所述功率合成器和定向耦合器位于所述金属结构件的正面金属腔体内，所述功率检单元位于所述金属结构件的背面金属腔体内；所述功率合成器内设有共面正交电桥，该共面正交电桥与所述定向耦合器位于同一印制板上，并处于同一正面金属腔体内；所述的功率检单元采用RS485接口与主控单元连接。
[0005]作为优选，所述共面正交电桥包括前向I禹合传输线、反向I禹合传输线和定向I禹合器主通路，前向耦合传输线、反向耦合传输线悬置于正面金属腔体上方；该反向耦合传输线的左侧通过微带线与直通输入口射频连接器连接；反向耦合传输线的右侧与定向耦合器的定向耦合器主通路输入端连接；前向耦合传输线的左侧与吸收负载连接，右侧通过微带线与耦合输入口射频连接器连接。
[0006]作为优选,所述的定向I禹合器主通路的左端与反向I禹合传输线的右端连接；定向耦合器主通路的右端与总的合成输出射频连接器连接，合成后的射频功率通过所述定向耦合器主通路传输至合成输出端口。
[0007]作为优选，所述的共面正交电桥的四端分别设有耦合输入端口、直通输入端口、合成输出端口、接50 Ω吸收负载端口 ；其耦合输入端口与耦合输入口射频连接器相连，直通输入端口与直通输入口射频连接器相连，合成输出端口与合成输出射频连接器相连，接50 Ω吸收负载端口与吸收负载相连。
[0008]作为优选,所述定向I禹合器包括一个用于前向输出功率检测的前向I禹合器、用于射频监测的前向耦合器和一个用于负载反射功率检测的反向耦合器，该定向耦合器位于功率合成器内的合成输出端口处，该用于负载反射功率检测的反向耦合器、用于前向输出功率检测的前向耦合器、用于射频监测的前向耦合器分别与第一射频连接器、第二射频连接器、第三射频连接器的内导体焊接，该三个射频连接器的轴线垂直于所述定向耦合器所在的印制板，所述三个射频连接器的输出口位于所述定向耦合器所在正面金属腔体的背面。
[0009]作为优选，所述的第一射频连接器置于用于负载反射功率检测的反向耦合器输出端，将信号传输到功率检单元第一端口 ；第二射频连接器置于用于前向输出功率检测的前向耦合器输出端，与功率检单元第二端口连接；散热器置于吸收负载正下方。
[0010]本实用新型的有益效果为:将功率合成器、定向耦合器和功率检单元集成到同一个金属结构件中，在实现射频功能的前提下，大大缩小了功率输出系统的尺寸和重量，降低了整机的装配复杂度。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本实用新型射频功率合成输出系统示意图。
[0012]图2本实用新型实施例顶面图。
[0013]图3本实用新型实施例剖面图。
[0014]图4本实用新型实施例底面图。
[0015]附图中的标号分别为:1、金属结构件；11、功率合成器；12、定向f禹合器；13、功率检单元；21、共面正交电桥；31、印制板；33、正面金属腔体；36、散热器；41、背面金属腔体；42、RS485接口 ；111、耦合输入端口 ；112、直通输入端口 ；113、合成输出端口 ；114、接50Ω吸收负载端口 ；121、用于负载反射功率检测的反向耦合器；122、用于前向输出功率检测的前向I禹合器；123、用于射频监测的前向f禹合器；211、反向f禹合传输线；212、前向f禹合传输线；220、定向耦合器主通路；231、直通输入口射频连接器；232、耦合输入口射频连接器；233、合成输出射频连接器；234、吸收负载；341、第一射频连接器；342、第二射频连接器；343、第三射频连接器；351、功率检单元第一端口 ；352、功率检单元第二端口。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍:如附图1所示，本实用新型由功率合成器11、定向耦合器12和功率检单元13组成，所述的功率合成器11、定向耦合器12和功率检单元12放置于同一金属结构件I内；所述金属结构件I的正面和背面各有一个腔体，即正面金属腔体33、背面金属腔体41 ;所述功率合成器11和定向耦合器12位于所述金属结构件I的正面金属腔体33内，所述功率检单元13位于所述金属结构件I的背面金属腔体41内；所述功率合成器11内设有共面正交电桥21，该共面正交电桥21与所述定向耦合器12位于同一印制板31上，并处于同一正面金属腔体33内；所述的功率检单元13采用RS485接口 42与主控单元连接。
[0017]如附图2所示，所述共面正交电桥21包括前向耦合传输线212、反向耦合传输线211和定向f禹合器主通路220,前向f禹合传输线212、反向f禹合传输线211悬置于正面金属腔体33上方；该反向耦合传输线211的左侧通过微带线与直通输入口射频连接器231连接；反向耦合传输线211的右侧与定向耦合器12的定向耦合器主通路220输入端连接；前向耦合传输线212的左侧与吸收负载234连接，右侧通过微带线与耦合输入口射频连接器232连接。所述的定向耦合器主通路220的左端与反向耦合传输线211的右端连接；定向耦合器主通路220的右端与总的合成输出射频连接器233连接，合成后的射频功率通过所述定向耦合器主通路220传输至合成输出端口 113。所述的共面正交电桥21的四端分别设有耦合输入端口 111、直通输入端口 112、合成输出端口 113、接50 Ω吸收负载端口 114 ;其耦合输入端口 111与耦合输入口射频连接器232相连，直通输入端口 112与直通输入口射频连接器231相连，合成输出端口 113与合成输出射频连接器233相连，接50 Ω吸收负载端口114与吸收负载234相连。
[0018]如附图3、4所示，所述定向耦合器12包括一个用于前向输出功率检测的前向耦合器122、用于射频监测的前向耦合器123和一个用于负载反射功率检测的反向耦合器121，该定向耦合器12位于功率合成器11内的合成输出端口 113处，该用于负载反射功率检测的反向耦合器121、用于前向输出功率检测的前向耦合器122、用于射频监测的前向耦合器123分别与第一射频连接器341、第二射频连接器342、第三射频连接器343的内导体焊接，该三个射频连接器的轴线垂直于所述定向耦合器12所在的印制板31，所述三个射频连接器的输出口位于所述定向耦合器12所在正面金属腔体33的背面。其中，用于负载反射功率检测的反向耦合器121和用于前向输出功率检测的前向耦合器122均采用有耗频响补偿技术，得到宽带平坦度定向耦合器。用于负载反射功率检测的反向耦合器121和用于前向输出功率检测的前向耦合器122的耦合信号传输到功率检单元13，分别用来检测负载反射功率和前向输出功率。所述的第一射频连接器341置于用于负载反射功率检测的反向耦合器121输出端，将信号传输到功率检单元第一端口 351，检测负载反射功率；第二射频连接器342置于用于前向输出功率检测的前向耦合器122输出端，与功率检单元第二端口 352连接，检测合成输出功率；散热器36置于吸收负载234正下方。
[0019]本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或材料构成上作任何变化，凡是采用本实用新型所提供的结构设计，都是本实用新型的一种变形，均应认为在本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种射频功率合成输出系统，由功率合成器(11)、定向耦合器(12)和功率检单元(13)组成，其特征在于:所述的功率合成器(11)、定向耦合器(12)和功率检单元(12)放置于同一金属结构件(I)内；所述金属结构件(I)的正面和背面各有一个腔体，即正面金属腔体(33)、背面金属腔体(41);所述功率合成器(11)和定向耦合器(12)位于所述金属结构件(I)的正面金属腔体(33)内，所述功率检单元(13 )位于所述金属结构件(I)的背面金属腔体(41)内；所述功率合成器(11)内设有共面正交电桥(21)，该共面正交电桥(21)与所述定向耦合器(12)位于同一印制板(31)上，并处于同一正面金属腔体(33)内；所述的功率检单元(13)采用RS485接口(42)与主控单元连接。
2.根据权利要求1所述的射频功率合成输出系统，其特征在于:所述共面正交电桥(21)包括前向耦合传输线(212)、反向耦合传输线(211)和定向耦合器主通路(220)，前向率禹合传输线(212)、反向f禹合传输线(211)悬置于正面金属腔体(33)上方；该反向I禹合传输线(211)的左侧通过微带线与直通输入口射频连接器(231)连接；反向耦合传输线(211)的右侧与定向耦合器(12)的定向耦合器主通路(220)输入端连接；前向耦合传输线(212)的左侧与吸收负载(234)连接，右侧通过微带线与耦合输入口射频连接器(232)连接。
3.根据权利要求2所述的射频功率合成输出系统，其特征在于:所述的定向耦合器主通路(220)的左端与反向耦合传输线(211)的右端连接；定向耦合器主通路(220)的右端与总的合成输出射频连接器(233)连接，合成后的射频功率通过所述定向耦合器主通路(220)传输至合成输出端口(113)。
4.根据权利要求2所述的射频功率合成输出系统，其特征在于:所述的共面正交电桥(21)的四端分别设有耦合输入端口( 111 )、直通输入端口( 112 )、合成输出端口( 113 )、接50 Ω吸收负载端口( 114);其耦合输入端口( 111)与耦合输入口射频连接器(232 )相连，直通输入端口( 112)与直通输入口射频连接器(231)相连，合成输出端口( 113)与合成输出射频连接器(233)相连，接50 Ω吸收负载端口(114)与吸收负载(234)相连。
5.根据权利要求1所述的射频功率合成输出系统，其特征在于:所述定向耦合器(12)包括一个用于前向输出功率检测的前向耦合器(122)、用于射频监测的前向耦合器(123)和一个用于负载反射功率检测的反向I禹合器(121),该定向I禹合器(12)位于功率合成器(II)内的合成输出端口(113)处,该用于负载反射功率检测的反向I禹合器(121)、用于前向输出功率检测的前向耦合器(122)、用于射频监测的前向耦合器(123)分别与第一射频连接器(341)、第二射频连接器(342)、第三射频连接器(343)的内导体焊接，该三个射频连接器的轴线垂直于所述定向耦合器(12)所在的印制板(31)，所述三个射频连接器的输出口位于所述定向耦合器(12)所在正面金属腔体(33)的背面。
6.根据权利要求5所述的射频功率合成输出系统，其特征在于:所述的第一射频连接器(341)置于用于负载反射功率检测的反向耦合器(121)输出端，将信号传输到功率检单元第一端口(351);第二射频连接器(342)置于用于前向输出功率检测的前向耦合器(122)输出端，与功率检单元第二端口(352)连接；散热器(36)置于吸收负载(234)正下方。
【文档编号】H01P5/18GK203674357SQ201320809115
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】曹桂盛, 靳会蕊, 刘宁 申请人:三维通信股份有限公司