专利名称：远程馈线电抗线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种远程馈线电抗线圈，用于信号传输线以及带有信号传输线的信号传输系统的能量输入和输出，其中中间放大器通过所述信号传输线获得电能。
已知的信号传输系统通过信号传输线(例如同轴电缆)将高频信号从信号源发送到信号输出。为了达到此目的，远距离通常需要桥接。结果，高频信号即使在高品质线路上也会衰减。因此需要中间放大器来重新再现信号电平。
在现有技术的信号传输系统中，这种中间放大器可以通过信号传输线获得电能一这将消除对单独供电线的需要。通常，这种设计概念的信号传输线被分割成由耦合件互连的许多传输区段或片段，这些耦合件对于高频所需的信号表现出尽可能小的电阻。在所述传输区段中，能量通过远程馈线电抗线圈输入或输出，这些线圈构成高频所需信号的分离点。因此，所需的信号在输入点和输出点不会被严重削弱。然而，考虑到远程馈线电抗线圈的特殊设计，在某些频率下存在出现谐振的危险，这将会限制信号传输线的有效的频率范围。
无论如何，也不管到什么程度，谐振效应的出现在很大程度上由远程馈线电抗线圈的自谐振特性来决定。为此，在实践中提出了各种不同的设计方案。其中，任何出现的自谐振将会被削弱，或被转换到对于所需信号不重要的频率范围。为了削弱远程馈线电抗线圈的绕组单元的自谐振效应，例如实践中已知在远程馈线电抗线圈上缠绕电阻或导电层。作为一种选择或作为这种削弱的替代，实践中还知道通过改变远程馈线电抗线圈的线匝和/或绕组单元的间距来引起这种自谐振的转换。另外，还知道现有技术的远程馈线电抗线圈的线匝反向缠绕在公用铁芯上，以便防止任何可能产生的噪声场。
已知的远程馈线电抗线圈的缺点都源于以下的事实，即电路的自谐振将大大限制有效频率范围，而不管绕组和不同的绕组类型。而且，现有远程馈线电抗线圈所能达到的电感值被限制在给定的量值内。另一个问题是相当大的制造难度，特别是当该线圈上缠绕电阻和导电层时。这是因为它们的确切尺寸和位置对于远程馈线电抗线圈的谐振特性起决定作用。对于绕组的变化也是如此，因而可以下结论考虑到所需的制造精度，现有技术的远程馈线电抗线圈对于生产工程提出了最高的要求。
本发明的目的是在尽可能宽的频率范围内为信号传输系统提供一种位于高频信号通路和低频供电之间的无反应的(reactionless)连接，同时保持所需的制造难度较小。
该目的是通过权利要求1-13中的特征实现的。
根据本发明，远程馈线电抗线圈包括初级绕组，它最好由电绝缘的导电材料制造，用于承载馈电电流；和衰减电路，其具有最好由电绝缘的导电材料制造的次级绕组。其中，所述次级绕组和初级绕组通过电容耦合和/或电感耦合相互作用。提供由电绝缘的导电材料制造的次级绕组相对于可比较的现有技术措施来说是更简单的制造步骤。同时，它的存在使得远程馈线电抗线圈的自谐振特性产生精确的和有效的影响，这是因为次级绕组的使用显然比现有技术的其它手段具有更多的定位和设计选择。
次级绕组的使用允许在电抗线圈的内部功能机构中产生预期干涉(well-aimed intervention)，使得次级绕组能有效地抑制初级绕组的独立绕组单元之间的不希望的相互影响。
优选的，所述初级和次级绕组具有大致平行的绕组轴，特别是一个公用绕组轴。这将显著地降低所需的制造难度。如果所述次级绕组的任何线匝在初级绕组的线匝之间延伸，则次级绕组的线匝将与初级绕组的线匝相互屏蔽。这将大大地消除初级绕组的独立线匝之间的任何不希望的影响，这种影响发生在其它的设计中并累积起来，从而带来不利的谐振效应。如果初级绕组和次级绕组的线匝沿径向相互缠绕在对方顶部的线匝上，则得到有关自谐振抑制的比较相似的结果。
改变所述衰减电路的欧姆电阻的可能性(例如，通过欧姆电阻器)，使得能够精确地影响其衰减特性。
根据本发明的次级绕组的存在使得远程馈线电抗线圈的再现性和精确度都得到提高，同时为所述次级绕组的尺寸、材料的选择以及布线留下了较大余地。另一种可能性是次级绕组的一端电连接到初级绕组上。而且，如果替代了复杂的用于欧姆电阻的功能电路，则将允许衰减绕组特性在频率范围内的预期影响。
从权利要求、说明书和附图中，本发明的其它有利的实施例以及进一步的演变将非常显著。
图1是信号传输系统的信号传输线的传输区段的示意图；图2示出了没有任何自谐振支持措施的远程馈线电抗线圈对信号传输系统的传输特性的可能的影响；图3是本发明的远程馈线电抗线圈的第一实施例的视图；和图4是本发明的远程馈线电抗线圈的第二实施例的视图。
图1所示的信号传输线的传输区段10主要包括内设有两个中间放大器16的同轴电缆14。所述中间放大器16通过本发明设计的远程馈线电抗线圈18来接收能量，这些线圈通过电容接地。通过所述远程馈线电抗线圈18的能量输出经过一个用于能量输入的远程馈线电抗线圈20被输入到传输区段10(其有关能量供给，并通过电容器22与相邻的传输区段分离)。远程馈线电抗线圈20也采用本发明的设计，并且也通过电容接地。
图2示出了没有任何自谐振支持措施的远程馈线电抗线圈对传输特性的可能的影响。从该视图中可以得出结论，交流电阻在一定频率下会降低。这等价于对将要传输的所需信号的负面影响。
图3示出了本发明第一实施例的远程馈线电抗线圈100。所述远程馈线电抗线圈100包括由铜导线构成的初级绕组102，它缠绕在例如由塑料制成的管状体104上。在所述管状体104的内部是由铁磁材料制成的铁芯106。初级绕组102具有与信号传输线相连的端子108和与电源相连的端子120。
由铜导线构成的次级绕组112与所述初级绕组102平行延伸。次级绕组112的线匝114类似于初级绕组102的线匝110，与所述管状体104紧密接触并在该管状体上延伸。从远程馈线电抗线圈的纵向还可以看到，次级绕组112的线匝114在所述初级绕组102的线匝110之间延伸并均匀间隔。所述次级绕组114由图示的欧姆电阻116形成闭路，以得到衰减电路118。
在初级绕组102和次级绕组112的线匝110和114上，即至少在其中一个绕组上，涂有一层绝缘漆，以便使所述线匝110和114相互电绝缘。
操作中，所述初级绕组102的端子108与电路或信号传输线的高频部分相连。端子120与低频能量输入相连，并通过用于电击保护的电容器接地。操作中，第二绕组112与欧姆电阻器116将沿着所述初级绕组102的区段产生电阻负载。该负载将有效地抑制在有效频率内的寄生谐振的产生，而不会显著影响所述远程馈线电抗线圈100在高频应用中的特性。
图4示出了第二实施例的远程馈线电抗线圈200。由于第一和第二实施例的远程馈线电抗线圈100和200的基本设计特点相同，因此第二实施例的远程馈线电抗线圈200中与第一实施例的远程馈线电抗线圈100相同的设计元件被标记出与第一实施例基本相同的标号，并在原有标号上加100。关于这点，还请参照说明书中有关第一实施例的远程馈线电抗线圈100的那些部分。
远程馈线电抗线圈200的初级绕组202的各个线匝210借助于初级绕组202的导线材料上涂敷的绝缘漆来相互电隔离和电绝缘，在第一区域222和第二区域224相互直接紧密接触并延伸，并在所述第一和第二区域之间的第三区域226内相互间隔。所述次级绕组212还包括欧姆电阻216以获得衰减电路218，并具有线匝214。从远程馈线电抗线圈200的径向可以看到，线匝214在第一区域222内的线匝210的外表面上延伸。所述线匝214通过它们的绝缘漆涂层相互接触。在第二实施例的远程馈线电抗线圈200中，初级绕组202的端子和次级绕组212的端子电互连。
权利要求
1.一种远程馈线电抗线圈，用于向信号传输线提供能量或由其撤回能量，它包括由导电材料制成的、用于承载馈电电流的初级绕组(102、202)，以及衰减电路(118、218)，其特征在于，所述衰减电路(118、218)包括例如由电绝缘的导电材料制成的次级绕组(112、212)，其中所述次级绕组(112、212)和所述初级绕组(102、202)通过电容耦合和/或电导耦合相互作用。
2.如权利要求1所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述初级绕组(102、202)和所述次级绕组(112、212)具有大致平行的绕组轴，特别是一个公用的绕组轴。
3.如权利要求2所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述次级绕组(112)的线匝(114)在所述初级绕组(102)的线匝(110)之间延伸。
4.如权利要求2所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述次级绕组(212)的线匝(214)缠绕在所述初级绕组(102)的线匝之间，在初级绕组的下方，或在所述初级绕组(102)的线匝(210)的外侧。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述次级绕组(112、212)的所述导电材料是一种带有欧姆电阻的材料。
6.如权利要求1-5中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述衰减电路(118、218)包括例如欧姆电阻器(116、216)，以连接所述次级绕组(112、212)的端子。
7.如权利要求1-5中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述衰减电路包括箔片或带有欧姆电阻的导电漆涂层，以连接所述次级绕组的端子。
8.如权利要求1-5中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述衰减电路包括至少一个欧姆电阻器和另一个电抗元件的结构，以连接所述次级绕组的端子。
9.如权利要求1-8中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述衰减电路(218)包括与所述初级绕组(202)电连接的端子。
10.如权利要求1-9中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述初级绕组(102、202)和/或所述次级绕组(112、212)至少由一根绝缘线构成。
11.如权利要求1-10中任何一项所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述初级绕组(102、202)螺旋形地缠绕在铁芯(106、206)或管状体(104、204)上。
12.如权利要求11所述的远程馈线电抗线圈，其特征在于，所述管状体(104、204)由电绝缘材料制成，并包绕由铁磁材料构成的铁芯(106、206)。
13.一种带有信号传输线的信号传输系统，其特征在于，其中间放大器(16)通过所述信号传输线(14)获得电能，并带有如权利要求1-12中任何一项所述的用于此目的的远程馈线电抗线圈(18、20)。
全文摘要
一种远程馈线电抗线圈和信号传输系统。本发明涉及一种远程馈线电抗线圈(100),用于信号传输线以及带有信号传输线的信号传输系统的能量输入和输出,其中中间放大器通过所述信号传输线获得电能。为了在尽可能大的频率范围内为信号传输系统提供一种位于高频信号通路和低频供电之间的无反应的连接,同时保持所需的制造难度较小,本发明提供了一种远程馈线电抗线圈(100),它包括承载馈电电流的初级绕组(102)以及衰减电路(118),其中,至少作为衰减电路(118)一部分的次级绕组(112)或初级绕组(102)是由电绝缘的导电材料制成的,其特征在于,所述次级绕组(112)和所述初级绕组(102)通过电容耦合和/或电导耦合相互作用。
文档编号H04B3/56GK1331867SQ99814690
公开日2002年1月16日 申请日期1999年12月17日 优先权日1998年12月18日
发明者赖纳·施密特, 冈特·维德拉 申请人:福霸通讯系统有限公司