CN102255127A - 一种用于调频大功率多路射频信号的合成器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于调频大功率多路射频信号的合成器，其具有高功率容量、低损耗、高隔离度、体积小、工艺上方便实现的优点。其技术方案为：本发明的整个合成器电路包括LC阻抗转换网络、射频多路合成电路以及射频高功率隔离电阻。对特性阻抗50欧姆的多路射频信号通过多路四分之一波长的75欧姆射频同轴电缆的一端输入，另一端合成后再经过LC阻抗变换网络转换成50欧姆，且射频输入端口两两之间用射频高功率隔离电阻连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频段射频信号的合成电路，尤其涉及大功率射频信号合成且可实现1KW～5KW的射频功率合成装置。
背景技术
目前单个调频的射频功率放大管功率等级越来越高，600W甚至1KW的功率放大管技术已经十分成熟。功放单元的功率等级也需要做的更高，这就要求有更大功率等级的功率合成器。传统的微带形式功率合成器已经无法满足功率要求，空气介质带状线体积较大不适合做单元内部的功率合成，隔离电阻也不方便安装。本发明可以很好的解决这些问题，实现高功率容量，小体积的功率合成器。射频功率合成器的主要技术参数是工作频率范围、插入损耗、输入输出回波损耗、端口隔离度、功率容量等。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种用于调频大功率多路射频信号的合成器，其具有高功率容量、低损耗、高隔离度、体积小、工艺上方便实现的优点。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种用于调频大功率多路射频信号的合成器，包括：
射频多路合成电路，其进一步包括：
多路射频信号输入端口，接收多路射频信号的输入；
多路射频同轴电缆，连接该多路射频信号输入端口，将多路射频信号合成为一路信号；
射频信号输出端口，将合成后的一路射频信号输出；
射频高功率隔离电阻，连接在每两个射频信号输入端口之间，以进行多路射频信号输入端口之间的射频信号的隔离处理；
LC阻抗转换网络，连接在该多路射频同轴电缆的输出端和该射频信号输出端口之间，抑制射频信号的谐波。
根据本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的一实施例，每一路射频同轴电缆的电阻值是75欧姆。
根据本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的一实施例，每一路射频同轴电缆的长度是所接收的射频信号波长的四分之一。
根据本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的一实施例，该LC阻抗转换网络是低通滤波器的形式。
根据本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的一实施例，该多路射频信号输入时的特性阻抗是50欧姆，经过多路射频同轴电缆合成一路射频信号，再经过该LC阻抗转换网络后变成50欧姆。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的整个合成器电路包括LC阻抗转换网络、射频多路合成电路以及射频高功率隔离电阻。对特性阻抗50欧姆的多路射频信号通过多路四分之一波长的75欧姆射频同轴电缆的一端输入，另一端合成后再经过LC阻抗变换网络转换成50欧姆，且射频输入端口两两之间用射频高功率隔离电阻连接。这种用于调频频率范围内发射机中射频功率放大器功率合成领域内的合成器具有显著的优点：(1)合成器功率容量大、最高可达到5KW；(2)可扩展成多路射频信号一次完成功率合成，理论上可以任意多路信号，实际应用考虑单元尺寸最高可实现16路功率合成；(3)极小的合成功率损耗；(4)合成器体积小，电缆走线灵活，方便安装；(5)工作频段宽，可满足87.5～108MHz整个调频带宽工作；(6)LC阻抗转换电路同时对谐波有很高的抑制作用；(7)端口间信号隔离度高，使信号之间不会串扰。
附图说明
图1是本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的实施例的原理图。
图2是图1实施例的工程实现方式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1示出了本发明的用于调频大功率多路射频信号的合成器的实施例的原理。请参见图1，本实施例的合成器包括三部分电路：射频多路合成电路、射频高功率隔离电阻以及LC阻抗转换网络。其中射频多路合成电路分为多路射频信号输入端口RFIN1～RFIN n、多路射频同轴电缆H1～Hn、射频信号输出端口RF OUT。
多路射频信号输入端口RFIN1～RFIN n接收多路射频信号的输入，这些射频信号输入时的特性阻抗是50欧姆。这些输入端口RFIN1～RFIN n之间用射频高功率隔离电阻R1～Rn两两连接，以进行射频信号输入端口之间的射频信号的隔离处理，来满足隔离度的指标。多路射频信号通过75欧姆四分之一波长长度的多路射频同轴电缆H1～Hn合成为一路射频信号。在图1中，由电容C1、C2、C3和电感L1、L2组成LC阻抗转换网络。LC阻抗转换网络选用低通滤波器形式，作用是将经多路射频同轴电缆H1～Hn合成后的射频信号的特性阻抗再转换成50欧姆，也可以对总射频信号的谐波起到很好的抑制作用。经过LC阻抗转换电路后，射频信号从射频信号输出端口RF OUT输出。在图2中，部件1是LC阻抗转换网络、部件2是射频同轴电缆、部件3是射频功率放大模块、部件4是射频高功率隔离电阻。
合成器的功率容量取决于射频同轴电缆、LC阻抗转换网络中电容和电感的功率容量。总的来说，本发明的合成器包括LC阻抗转换网络、射频多路合成电路、射频高功率隔离电阻。其特征是：对特性阻抗50欧姆的多路射频信号通过四分之一波长的射频同轴电缆的一端输入，另一端合成后再经过LC阻抗转换网络转换成50欧姆特性阻抗输出，射频输入端口两两之间用射频高功率隔离电阻连接。本发明具有以下优点：合成器功率容量大；理论可扩展成任意路射频信号一次完成功率合成；极小的合成功率损耗；合成器体积小，电缆走线灵活，方便安装；工作频段宽，可满足87.5～108MHz整个调频带宽工作；LC阻抗转换电路同时对谐波有很高的抑制作用；端口间信号隔离度高，使信号之间串扰很小。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (5)
1.一种用于调频大功率多路射频信号的合成器，包括：
射频多路合成电路，其进一步包括：
多路射频信号输入端口，接收多路射频信号的输入；
多路射频同轴电缆，连接该多路射频信号输入端口，将多路射频信号合成为一路信号；
射频信号输出端口，将合成后的一路射频信号输出；
射频高功率隔离电阻，连接在每两个射频信号输入端口之间，以进行多路射频信号输入端口之间的射频信号的隔离处理；
LC阻抗转换网络，连接在该多路射频同轴电缆的输出端和该射频信号输出端口之间，抑制射频信号的谐波。
2.根据权利要求1所述的用于调频大功率多路射频信号的合成器，其特征在于，每一路射频同轴电缆的电阻值是75欧姆。
3.根据权利要求2所述的用于调频大功率多路射频信号的合成器，其特征在于，每一路射频同轴电缆的长度是所接收的射频信号波长的四分之一。
4.根据权利要求1所述的用于调频大功率多路射频信号的合成器，其特征在于，该LC阻抗转换网络是低通滤波器的形式。
5.根据权利要求2所述的用于调频大功率多路射频信号的合成器，其特征在于，该多路射频信号输入时的特性阻抗是50欧姆，经过多路射频75欧姆同轴电缆合成一路射频信号，再经过该LC阻抗转换网络后变成50欧姆。
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