CN106058411A - 一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，属于定向耦合器技术领域，包括直通传输组件和两个耦合结构组件；耦合结构组件包括耦合结构主体、补偿电阻、绝缘部件以及腔体。本发明采用电阻补偿形式耦合以减小耦合器的体积，耦合度可以通过改变电阻来实现不同组合，可以使耦合器在对应频段内的体积大大减小，满足了整机的使用需求；直通传输组件的内导体、外导体以及介质支撑均分三部分设计，大大拓展了耦合器的接口的通用性，方便用户使用；耦合结构组件采用独立设计，并且和直通传输组件相连的部分采用圆形设计，方便调节耦合器的技术指标，定制化程度高。

Description

一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器
技术领域
本发明属于定向耦合器技术领域，具体涉及一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器。
背景技术
定向耦合器作为信号分离元件，应用广泛，尤其是在大功率放大器里，一是耦合一部分正向信号，用于稳幅作用以保证放大器输出功率的平坦度；二是耦合反向信号，用于监测信号输出端口的匹配以保护放大器。
大功率定向耦合器因传输线的不同，耦合机理不尽相同，对于同轴传输线耦合器的基础就是平行耦合线，主要由主路传输线和副路耦合线两部分组成，其耦合结构示意图如图1所示。信号从主路传输线端口①输入，端口②直通输出，从副路传输线端口③耦合输出，端口④为隔离端口。
现有技术方案一般单纯采用平行耦合线，在0.8GHz-2.5GHz工作时体积过于庞大，不利于放大器整机的使用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的推广效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，包括直通传输组件和两个耦合结构组件；耦合结构组件包括耦合结构主体、补偿电阻、绝缘部件以及腔体；
耦合结构主体包括耦合线、耦合支架以及耦合板；
补偿电阻包括接地电阻和串联电阻；
绝缘部件包括耦合绝缘垫和2个绝缘套；
耦合支架，其一端和耦合线焊接，另一端和耦合板通过螺钉固定在腔体上，被配置为用于支撑耦合线，同时和耦合板连接；
接地电阻，其一端焊接在腔体内，另一端和耦合线焊接，被配置为用于进行耦合器的隔离，补偿耦合线缩短带来的影响；
串联电阻，其一端焊接在耦合板上，被配置为用于匹配耦合端口，改善耦合端口的回波损耗；
绝缘套，设置在耦合支架和螺钉之间，被配置为用于使耦合支架和腔体绝缘；
耦合绝缘垫，设置在耦合板和腔体之间，被配置为用于使耦合板和腔体绝缘。
优选地，直通传输组件包括内导体部分、绝缘子部分以及外导体部分；
内导体部分包括直通内导体和两个接头内导体，两个接头内导体分别分布在直通内导体的两端，直通内导体分别和两个接头内导体焊接在一起；
绝缘子部分包括直通介质支撑和两个接头介质撑，两个接头介质撑分别分布在直通介质支撑的两端，直通介质支撑分别和两个接头介质撑拼接在一起；
外导体部分包括直通腔体和两个接头外导体，两个接头外导体分别分布在直通腔体的两端，直通腔体分别和两个接头外导体通过螺纹连接在一起。
优选地，两个耦合结构组件关于直通腔体的中心位置对称分布。
优选地，耦合结构组件还包括连接器，连接器包括连接器内导体、连接器绝缘子以及连接器外导体；
连接器内导体包括第一连接器内导体和第二连接器内导体；
串联电阻的另一端和第一连接器内导体焊接在一起。
优选地，耦合支架采用金属材料制成。
优选地，绝缘套采用微波塑料制成。
优选地，腔体为圆柱形结构。
本发明具有以下有益技术效果：
1、本发明采用电阻补偿形式耦合以减小耦合器的体积，耦合度可以通过改变电阻来实现不同组合，可以使耦合器在对应频段内的体积大大减小，满足了整机的使用需求。
2、直通传输组件的内导体、外导体以及介质支撑均分三部分设计，大大拓展了耦合器的接口的通用性，方便用户使用。
3、耦合结构组件采用独立设计，并且和直通传输组件相连的部分采用圆形设计，方便调节耦合器的技术指标，定制化程度高。
附图说明
图1为现有平行耦合线耦合结构示意图。
图2为本发明同轴双定向耦合器的正视图。
图3为本发明同轴双定向耦合器的顶视图。
图4为耦合器结构的内部剖视图。
图5为耦合结构组件的内部剖视图。
图6为单定向耦合器的结构示意图。
其中，1-直通传输组件；2-耦合结构组件；3-直通内导体；4-接头内导体；5-直通介质支撑；6-接头介质撑；7-直通腔体；8-接头外导体；9-接地电阻；10-串联电阻；11-耦合线；12-耦合支架；13-耦合板；14-螺钉；15-绝缘套；16-耦合绝缘垫；17-连接器绝缘子；18-第一连接器内导体；19-第二连接器内导体；20-腔体；21-连接器外导体。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图2-3所示，本发明同轴双定向耦合器包括直通传输组件1和两个耦合结构组件2，两个耦合结构组件对称分布，根据系统的使用频率和功率要求，直通传输组件1中的连接器部分可以设计成7-16型、N型等，耦合结构组件2中的连接器部分可以设计成N型、3.5mm等。本发明中直通传输组件1中的连接器选用N型连接器，耦合结构组件2中的连接器选用3.5mm。
如图4所示，两个接头内导体4分别分布在直通内导体3的两端，直通内导体3分别和两个接头内导体4焊接在一起组成直通传输组件1的内导体部分。
两个接头介质撑6分别分布在直通介质支撑5的两端，直通介质支撑5分别和两个接头介质撑6拼接在一起组成直通传输组件1的绝缘子部分，其材料采用微波塑料，以增加传输的功率容量。
两个接头外导体8分别分布在直通腔体7的两端，直通腔体7分别和两个接头外导体8通过螺纹连接在一起组成直通传输组件1的外导体部分。
两个耦合结构组件关于直通腔体7的中心位置对称分布。
耦合结构组件2为本发明的主要部分，其为耦合器的副路，实现耦合器的主要功能。
如图5所示，耦合结构组件2包括耦合结构主体、补偿电阻、绝缘部件以及腔体；
耦合结构主体包括耦合线11、耦合支架12以及耦合板13；
补偿电阻包括接地电阻9和串联电阻10；
绝缘部件包括耦合绝缘垫16和2个绝缘套15；
耦合支架12，采用金属材料制成，其一端和耦合线11焊接，另一端和耦合板13通过螺钉14固定在腔体20上，被配置为用于支撑耦合线11，同时和耦合板13连接；
接地电阻9，其一端焊接在腔体20内，另一端和耦合线11焊接，被配置为用于进行耦合器的隔离，补偿耦合线11缩短带来的影响；
串联电阻10，其一端焊接在耦合板13上，被配置为用于匹配耦合端口，改善耦合端口的回波损耗；
绝缘套15，采用微波塑料制成，设置在耦合支架12和螺钉14之间，被配置为用于使耦合支架12和腔体20绝缘；
耦合绝缘垫16，设置在耦合板13和腔体20之间，被配置为用于使耦合板13和腔体20绝缘。
耦合结构组件2的连接器部分包括连接器内导体、连接器绝缘子17以及连接器外导体21；
连接器内导体包括第一连接器内导体18和第二连接器内导体19；
串联电阻10的另一端和第一连接器内导体18焊接在一起。
如图3所示，腔体20为圆柱形结构。
本发明同轴双定向耦合器，能对正向信号及反向信号同时进行耦合，本发明中的两个耦合结构组件2互不干涉，去掉任何一个即可实现单定向耦合器(如图6所示)的功能，可根据实际需要更改设计。
本发明采用电阻补偿形式耦合以减小耦合器的体积，耦合度可以通过改变电阻来实现不同组合，可以使耦合器在对应频段内的体积大大减小，满足了整机的使用需求；直通传输组件的内导体、外导体以及介质支撑均分三部分设计，大大拓展了耦合器的接口的通用性，方便用户使用；耦合结构组件采用独立设计，并且和直通传输组件相连的部分采用圆形设计，方便调节耦合器的技术指标，定制化程度高。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：包括直通传输组件和两个耦合结构组件；耦合结构组件包括耦合结构主体、补偿电阻、绝缘部件以及腔体；
耦合结构主体包括耦合线、耦合支架以及耦合板；
补偿电阻包括接地电阻和串联电阻；
绝缘部件包括耦合绝缘垫和2个绝缘套；
耦合支架，其一端和耦合线焊接，另一端和耦合板通过螺钉固定在腔体上，被配置为用于支撑耦合线，同时和耦合板连接；
接地电阻，其一端焊接在腔体内，另一端和耦合线焊接，被配置为用于进行耦合器的隔离，补偿耦合线缩短带来的影响；
串联电阻，其一端焊接在耦合板上，被配置为用于匹配耦合端口，改善耦合端口的回波损耗；
绝缘套，设置在耦合支架和螺钉之间，被配置为用于使耦合支架和腔体绝缘；
耦合绝缘垫，设置在耦合板和腔体之间，被配置为用于使耦合板和腔体绝缘。
2.根据权利要求1所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：直通传输组件包括内导体部分、绝缘子部分以及外导体部分；
内导体部分包括直通内导体和两个接头内导体，两个接头内导体分别分布在直通内导体的两端，直通内导体分别和两个接头内导体焊接在一起；
绝缘子部分包括直通介质支撑和两个接头介质撑，两个接头介质撑分别分布在直通介质支撑的两端，直通介质支撑分别和两个接头介质撑拼接在一起；
外导体部分包括直通腔体和两个接头外导体，两个接头外导体分别分布在直通腔体的两端，直通腔体分别和两个接头外导体通过螺纹连接在一起。
3.根据权利要求2所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：两个耦合结构组件关于直通腔体的中心位置对称分布。
4.根据权利要求1所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：耦合结构组件还包括连接器，连接器包括连接器内导体、连接器绝缘子以及连接器外导体；
连接器内导体包括第一连接器内导体和第二连接器内导体；
串联电阻的另一端和第一连接器内导体焊接在一起。
5.根据权利要求1所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：耦合支架采用金属材料制成。
6.根据权利要求1所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：绝缘套采用微波塑料制成。
7.根据权利要求1所述的基于电阻补偿的同轴双定向耦合器，其特征在于：腔体为圆柱形结构。
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