CN1110104C - 带状线结构的射频陷波器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于射频陷波器结构设计领域。涉及一种带状线结构的射频陷波器，由主传输线、谐振腔和联系所说的主传输线与谐振腔的耦合机构三部分所组成，主传输线由带状线内导体和外导体所组成；谐振腔由带有深孔的圆柱形内导体或螺旋线内导体，外导体和可调螺杆所组成；所说的耦合机构由主传输线耦合片，谐振腔耦合片以及连接主传输线耦合片与谐振腔耦合片的金属杆组成；或者由主传输线耦合片、连接该耦合片与螺旋线内导体的金属杆组成。本发明体积小、结构简单、加工方便、稳定可靠、成本低廉，特别适用于大功率电视发射机系统。
Description
技术领域
本发明属于射频频段的陷波器结构设计领域。
背景技术
陷波器被广泛应用于无线电发射领域。各种形式的陷波器均由主传输线、谐振腔和这两者之间的耦合机构三部分组成，根据实际需要谐振腔的数目可以为一个或几个。
传统的射频陷波器一般采用同轴线结构。这种陷波器单谐振腔结构如图1a、1b所示，其主传输线11和谐振腔12均采用同轴结构，即该主传输线11和谐振腔12的内导体111、121为圆柱体，外导体112、122为与内导体同轴的圆金属筒。这种陷波器的频率调节机构13采用活塞抽拉式结构，谐振腔12的长度随活塞13的抽拉而变化，谐振腔12的谐振频率随之改变。抽拉谐振腔内导体121，改变其端面与主传输线内导体111之间的间隙，以调整主传输线11与谐振腔12之间的耦合度。该结构要求各相对运动结构件之间有良好的电接触，且易于固定和锁紧，各结构件间的固定连接部分采用银焊工艺，滑动连接部分采用电刷结构，工艺难度大，加工精度要求高，固定和锁紧结构复杂，稳定性差。而且，这种陷波器体积较大。例如，该结构2类型的陷波器的一个典型实施例的外形尺寸为：870mm×510mm×103mm。
这种同轴线单谐振腔陷波器的等效电路如图1c所示：谐振腔内导体121的端面与主传输线内导体111的间隙等效为可变电容C11，谐振腔等效为可变电感L11；C11与L11组成串联谐振回路，形成谐振点。射频信号RF沿主传输线前进，与谐振点相等的频率成分被陷波。
这种传统型陷波器调节范围大，但结构复杂、制造工序繁多、精度要求高、稳定性差、体积较大且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于为克服已有技术的不足之处，提出一种带状线结构的射频陷波器，使其不但电性能优良，而且具有结构简单，加工方便，成本低，体积小，性能价格比高等优点。
本发明提出一种用于分米波段的带状线结构的射频陷波器，由主传输线、谐振腔和联系所说的主传输线与谐振腔的耦合机构三部分所组成，其特征在于：所说的主传输线由带状线内导体和矩形外导体所组成；所说的谐振腔由带有深孔的圆柱形内导体、矩形外导体和一端插入谐振腔的圆柱形内的深孔内的可调螺杆所组成；所说的耦合机构由主传输线耦合片，谐振腔耦合片以及连接主传输线耦合片与谐振腔耦合片的金属杆组成。
本发明提出另一种用于米波段的带状线结构的射频陷波器，由主传输线、谐振腔和联系所说的主传输线与谐振腔的耦合机构三部分所组成，其特征在于：所说的主传输线由带状线内导体和矩形外导体所组成；所说的谐振腔由螺旋线内导体、矩形外导体和一端插入谐振腔的螺旋线内导体内的可调螺杆所组成；所说的耦合机构由主传输线耦合片、连接该耦合片与螺旋线内导体的金属杆组成。
上述两种射频陷波器的耦合片可为薄金属片。
本发明具有下述优点：1、谐振腔的内外导体无需作任何调整，仅改变调节螺杆深度即可改变谐振频率，通过设计选用合适大小的耦合片以及它们与内导体之间的间隙来确定耦合度；2、结构简单、加工容易、制造成本低；3、结构紧凑，尺寸小，易于安装。
附图说明
图1为传统的同轴线射频陷波器的结构和等效电路图；其中，
图1a为主视图，图1b为侧视图，图1c为等效电路图。
图2为本发明的一种带状线结构的分米波陷波器的结构和等效电路图；其中，
图2a为主视图，图2b为侧视图，图2c为等效电路图。
图3为本发明的一种带状线结构的米波陷波器的结构和等效电路图；其中，
图3a为主视图，图3b为侧视图，图3c为等效电路图。
图4为本发明的一种分米波陷波器实施例结构示意图。
图5为本发明的一种米波陷波器实施例结构示意图。
具体实施方式
本发明的带状线结构的射频陷波器结合各附图、等效电路以及实施例的结构详细说明如下：
本发明的一种用于分米波段的陷波器结构如图2a、2b所示，图中，主传输线21由带状线内导体211和矩形外导体212组成；谐振腔22由带有深孔的圆柱形内导体221，矩形外导体222和可调螺杆223组成。改变调节螺杆223与内导体221的相对位置可调节谐振频率；耦合机构23由主传输线耦合片231，谐振腔耦合片232以及连接主传输线耦合片231与谐振腔耦合片232的金属杆233组成，设定耦合片231与主传输线内导体211之间的间隙，耦合片232与谐振腔内导体221之间的间隙，以及耦合片231和耦合片232的大小，来确定主传输线与谐振腔的耦合度。
该种单谐振腔陷波器的等效电路如图2c所示，图中：谐振腔22的内导体221与调节螺杆223的间隙等效为可变电容C21，除间隙之外，谐振腔的其余部分等效为电感L21；耦合片231与主传输线内导体211之间的间隙等效为电容C22，耦合片232与谐振腔内导体221之间的间隙等效为电容C23。C21、L21、C22和C23共同构成谐振回路。射频信号RF沿主传输线前进，经过谐振腔时，在谐振腔的谐振频率处形成陷波点。
这种结构的陷波器的实施例如图4所示，该实施例应用于UHF频段19CH电视发射机。主传输线形成射频信号传输通道，六个谐振腔分别在五个频点(其中有一个频点用两个谐振腔)形成陷波。主传输线内导体42两端与射频连接头41焊接，用绝缘支架44支撑，对称悬置于主传输线矩形外导体43中。谐振腔内导体47安装在谐振腔的端壁49上，调谐螺杆48安装在谐振腔的另一个端壁410上，与内导体47同轴；调谐螺杆48的旋入、旋出可改变其与内导体47之间的间隙。主传输线与谐振腔通过耦合机构46实现耦合。
本实施例结构尺寸如下：(单位：mm)
外形尺寸：496×135×100
主传输线：带状线444×23.5×2，矩形导体444×60×26
谐振腔： 内导体Φ16×80 ，矩形导体64×64×88
耦合结构：电容片Φ22×2 ，连接杆Φ5×32
本实施例的技术指标如下：
中心频率：522MHz，应用于UHF 19CH
图象载频：FV＝519.25MHz
各频点及陷量：FV-13＝506.25MHz，-12dB
FV-11＝508.25MHz，-12dB
FV-6.5＝512.75MHz，-16dB
FV+11＝530.25MHz，-12dB
FV+13＝533.25MHz，-12dB
19CH通带内：插入损耗＜0.2dB；
返回损耗＞24dB。
本发明的一种米波陷波器的结构和等效电路如图3所示，其中，
图3a为主视图，图3b为侧视图，图3c为等效电路图。
图3a和图3b中，主传输线31由带状线内导体311和矩形外导体312组成；谐振腔32由螺旋线内导体321、矩形外导体322、两个端板341及342和螺杆323组成，改变螺杆323的深度可调节谐振频率；耦合机构33由主传输线耦合片331、连接该耦合片331与螺旋线内导体321的金属杆332组成，选用适当大小耦合片331以及该片与主传输线内导体311之间的间隙，得到主传输线与谐振腔之间的合适耦合度。
这种单谐振腔陷波器的等效电路如图3c所示，谐振腔32的螺旋线内导体321与螺杆323之间的间隙等效为电容C31，螺旋线内导体321和矩形外导体312构成的一段传输线等效为电感L31；耦合机构33的耦合片331与主传输线内导体311之间的间隙等效为电容C32。C31、L31和C32共同构成谐振回路。射频信号RF沿主传输线前进，经过谐振腔时，在谐振频率处构成陷波点。
这种结构的陷波器的实施例如图5所示，该实施例应用于射频VHF频段6CH电视发射机。主传输线形成射频信号传输通道，六个谐振腔分别陷五个频点(其中有一个频点用两个谐振腔)。主传输线内导体52两端与射频连接头51焊接，用绝缘支架54支撑，对称悬置于主传输线矩形外导体53中。谐振腔内导体57安装在谐振腔的端壁59上，调谐螺杆58安装在谐振腔的另一个端壁510上，与内导体57同轴；调谐螺钉58的旋入、旋出可改变其与内导体57的间隙。主传输线与谐振腔通过耦合机构56实现耦合。
本实施例结构尺寸如下：(单位：mm)
外形尺寸：432×135×90
主传输线：带状线386×23.5×2，矩形外导体384×60×26
谐振腔：螺旋线(导线线径Φ4，螺旋线半径Φ30，螺距7.9)，矩形腔54×54×86
耦合机构：耦合片Φ22×2，连接杆Φ3×36
本实施例的技术指标如下：
中心频率：175MHz，应用于VHF 6CH
图象载频：FV＝168.25MHz
各频点及陷量：FV-13＝155.25MHz，-12dB
FV-11＝157.25MHz，-12dB
FV-6.5＝161.75MHz，-16dB
FV+11＝179.25MHz，-12dB
FV+13＝181.25MHz，-12dB
6CH通带内：插入损耗＜0.1dB；
返回损耗＞24dB。
Claims (3)
1、一种用于分米波段的带状线结构的射频陷波器，由主传输线、谐振腔和联系所说的主传输线与谐振腔的耦合机构三部分所组成，其特征在于：所说的主传输线由带状线内导体和矩形外导体所组成；所说的谐振腔由带有深孔的圆柱形内导体、矩形外导体和一端插入谐振腔的圆柱形内的深孔内的可调螺杆所组成；所说的耦合机构由主传输线耦合片，谐振腔耦合片以及连接主传输线耦合片与谐振腔耦合片的金属杆组成。
2、一种用于米波段的带状线结构的射频陷波器，由主传输线、谐振腔和联系所说的主传输线与谐振腔的耦合机构三部分所组成，其特征在于：所说的主传输线由带状线内导体和矩形外导体所组成；所说的谐振腔由螺旋线内导体、矩形外导体和一端插入谐振腔的螺旋线内导体内的可调螺杆所组成；所说的耦合机构由主传输线耦合片、连接该耦合片与螺旋线内导体的金属杆组成。
3、如权利要求1或2所述的射频陷波器，其特征在于：所说的耦合片为薄金属片。
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