CN201752031U - 腔体式复合电桥和复合电桥元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的腔体式复合电桥，其在一内腔中设置一本实用新型的复合电桥元件，该复合电桥元件包括四个耦合杆，所述耦合杆具有直角折弯，每两个耦合杆在同一平面互不接触地角对角设置形成一矩形框架，其角对角的方向被定义为主对角方向，两个所述的矩形框架上下平行且彼此的主对角方向交叉设置，以使上下方相平行的耦合杆间实现信号耦合。本实用新型的复合电桥元件及由此而进一步实现的腔体式复合电桥，实现一体化的四进四出电桥的功能，体积小，结构简单而成本低廉，且具有良好的电气特性。

Description

腔体式复合电桥和复合电桥元件

【技术领域】

本实用新型涉及电学元器件领域，尤其涉及一种腔体式复合电桥和复合电桥元件，常用于移动通信系统中。

【技术背景】

电桥在移动通信领域的应用非常普遍，典型地可以在多阵列天线中进行复杂的功率分配。

电桥的基本结构请参阅图1，其由两个耦合杆11′，12′相互平行地安装而成，每个耦合杆11′，12′互不接触，每个耦合杆各具两个接头杆10′，从第一耦合杆11′经过的信号由此能被耦合到第二耦合杆12′，但第二耦合杆12′获得的信号在相位上相对于自第一耦合杆11′流出的信号的相位有所延迟。

一些特殊的工程应用中，需要用到复合电桥，要求具有四路输入并形成四路输出，这种复合电桥是通过组合多个图1所述的普通电桥实现的。图2揭示了其具体的电性结构，由四个普通电桥1′经电缆13′和接头杆10′串联而得，虽然这样可以基本满足工程需要，但仍存在如下不足：

首先，由于电桥间利用电缆连接，增大插损，指标不佳；其次，可靠性差，电缆和接头杆经过反复折弯和扭动以后容易断裂和接触不良；再者，成本高，需要额外增加八个射频接头杆和四段电缆，并且四个电桥的腔体成本相对较高；此外，四个普通电桥相连，中间还有电缆连接，很占空间，体积过大，不方便使用。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单、性能良好、造价较低、空间体积占用较少的复合电桥元件。

本实用新型的另一目的在于提供一种与前一目的相应的腔体式复合电桥，以使复合电桥元件更趋便携实用。

为实现该目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种复合电桥元件，包括四个耦合杆，所述耦合杆具有直角折弯，每两个耦合杆在同一平面互不接触地角对角设置形成一矩形框架，其角对角的方向被定义为主对角方向，两个所述的矩形框架上下平行且彼此的主对角方向交叉设置，以使上下方相平行的耦合杆间实现信号耦合。

每个耦合杆形成两个相垂直的侧杆，属于上方矩形框架的一边的一个侧杆与属于下方矩形框架的相应边的一个侧杆相平行，被同一耦合套筒所套设，耦合套筒与任意侧杆间以绝缘件分隔绝缘。所述耦合套筒设有两个彼此相平行的纵长通孔，所述两矩形框架同一边的两个相平行的侧杆相应穿过耦合套筒的两个纵长通孔设置。所述绝缘件呈套筒状，其置于侧杆与耦合套筒的纵长通孔之间。

该复合电桥元件还包括若干介质支撑件，每一介质支撑件设有两个相平行的通孔，以供两个矩形框架同一边的两个相平行的侧杆分别经过其中设置。

每个耦合杆的两个末端均设有与耦合杆一体折出的接头杆。所述接头杆与其所属矩形框架位于同一平面。

所述耦合杆和/或耦合套筒包括铜质内芯和镀银外层。

本实用新型一种腔体式复合电桥，其包括：

前述的复合电桥元件；

腔体，其形成有供容置该复合电桥元件的内腔，并具有供该复合电桥元件的接头杆伸出的通道；

该复合电桥元件与该腔体的腔壁之间相绝缘设置。

所述复合电桥元件上设置有介质支撑件，该介质支撑件抵触腔体的腔壁以保持复合电桥元件与腔壁相绝缘。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

首先，本实用新型结构较为简单，通过呈直角的耦合杆之间的连接，以及合理安排多个耦合杆之间的空间位置关系，使其完全等效于现有技术中通过四个电桥进行串接的效果；

其次，在实现等效于四个电桥串接的基础上，由于减少了电缆连接，物理上，不用经过对电缆进行反复折弯和扭动便不会出现断裂和接触不良等情况，增强了可靠性，电性上则由于耦合杆间直连而不会增加任何插入损耗；

再者，所采用的部件如耦合杆、耦合套筒以及腔体等，由于体积小(后述)、部件少，整体成本较低，尤其是其中节省了电缆和多个接头杆，更能节省不必要的费用，一个复合电桥的成本远低于四个用电缆串接的电桥电路的成本；

此外，集四个电桥与同一腔体中，相对于用四个电桥串接而成的电路而言，其整体体积明显降低，而且显得轻便，便于携带和空间安排，便更便于与其它电气设备集成。

【附图说明】

图1为公知的一种简单电桥元件的物理结构示意图；

图2为公知的一种由四个电桥串接而成的电路的原理示意图；

图3为本实用新型的复合电桥元件的结构示意图；

图4为本实用新型的耦合杆的示意图；

图5为本实用新型的耦合套筒的立体图；

图6中，(a)为本实用新型的绝缘件的主视图，(b)为本实用新型的绝缘件的侧视图；

图7为本实用新型的介质支撑件的主视图；

图8为本实用新型的耦合杆与耦合套筒、绝缘件以及介质支撑之间的组装关系示意图；

图9为本实用新型腔体复合电桥的剖面图，其示出复合电桥元件与腔体间的组装关系。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

参阅图3，本实用新型的复合电桥元件整体呈一矩形框架结构，由上、下方的两个平行矩形框架10，20组成，而每一个矩形框架10，20由两个具有直角折弯的耦合杆(11和12，21和22)角对角相向组成，此外，辅以耦合套筒3、介质支撑件5以及绝缘件4等。

结合图4，所述的耦合杆11，12，21，22具有相同的材质、尺寸和结构，以图4耦合杆11为例，其由铜质内芯和镀银外层构成，具有一直角折弯，由此形成两个彼此相垂直的侧杆11a，11b，在两个侧杆11a，11b的末端，各以直角伸出一接头杆110，如此，耦合杆11整体上呈W型。其中接头杆110的伸出方向并不受本实施例的限制，可以根据实际需要随意制作接头杆110的伸出方向。某些应用场合中，接头杆110也并非必需，可以直接以耦合杆11的两个末端，也即每个侧杆11a，11b的自由端，直接馈入或输出信号。

如图3所示的结构中，上方的一层矩形框架10由两个耦合杆11和12在同一个平面上角对角相对向设置组成，且两个耦合杆11和12之间互不接触，各个接头杆110，120为了引出方便，被引出至该矩形框架10的外围。现为了描述的方便，定义其角对角的方向为主对角方向。

同理，下方的一层矩形框架20也由两个耦合杆21和22在同一个平面上角对角相对向设置组成，且两个耦合杆21和22之间互不接触，各个接头杆210，220为了引出方便，也被引出至该矩形框架20的外围。同样为了描述的方便，定义其角对角的方向为主对角方向。

两个矩形框架10和20在上下方平行设置，且上方的矩形框架10的主对角方向与下方的矩形框架20的主对角方向相交叉，由于两者并不处于同一平面，因此这里所指的相交叉关系是指不在同一平面上的方向上的交叉关系。

上下两个矩形框架10，20所采用的各耦合杆11，12，21，22被限定为采用相同尺寸，因此，当其完成上下平行的组装关系时，两个矩形框架10，20将占有大致相同的面积，每一上方的耦合杆11，12的两个侧杆(如11a，11b)将与下方的两个耦合杆(21，22)的各一条侧杆(22a，21b)相平行对应，一个矩形框架10或20中，通过一个接头杆(如图中上方110)进入一个侧杆(11a)的信号能被传输至同一耦合杆(11)的另一侧杆(11b)最后经同一耦合杆(11)的另一接头杆(图中下方110)输出，而与该同一耦合杆(11)的两个侧杆(11a，11b)相平行的属于另一矩形框架20的两个不同耦合杆(21，22)的各一个侧杆(22a，21b)则能耦合到相应的信号，此耦合而得的信号与原信号在相位上会有差异，相位差的大小可以由本领域技术人员通过调节侧杆的长度使其与另一相平行的侧杆之间形成不同的错位实现。

故而，通过在一个矩形框架10的两个耦合杆11，12中馈入信号，便可以从同一矩形框架10获得两路输出信号，而从另一框架20的两个耦合杆21，22中则能获得耦合后信号，反之在另一矩形框架20上馈入信号也是同理。因此，本实用新型的复合电桥元件构成了四进四出电桥，具有四个输入接口和四个输出接口。根据工程需要，可以将本实用新型的电桥用于分路和合路，电桥在不同电路所发挥的具体作用应结合具体电路进行分析，本领域技术人员均通晓此一变通。

请再参阅图3，两个矩形框架10，20所构成的矩形框架结构构成了四个边，每个边均具有两个上下相平行的属于不同耦合杆(如11，22)的侧杆(11a，22a)，在该两个侧杆(11a，22a)中部，设有一用于加强耦合效果的耦合套筒3和若干绝缘件4，以及若干介质支撑件5。

请结合图5，所述耦合套筒3，采用铜质内芯与镀银外层组成，呈椭圆型多孔筒状，一体纵长，沿其纵长方向设有两个贯通自体的相平行的纵长通孔30，两个纵长通孔30的直径略大于耦合杆(如11)的外径，留出筒形空隙，矩形框架结构的每个边的两个侧杆(如11a，22a)分别穿越同一耦合套筒3的两个纵长通孔30设置。在每个纵长通孔30的两端，均设有绝缘件4，使得耦合套筒3与每个穿越其中的耦合杆(侧杆11a，22a)实现绝缘。

图6以两个不同的视角进一步共同揭示所述绝缘件4的结构。该绝缘件4呈套筒状，在图6(a)的主视角中，具有一贯通自体的通孔40，该通孔40刚好等于或略小于(便于过盈配合)耦合杆(如11)的外径，如此，得以将耦合杆(侧杆)穿过该通孔40并使绝缘件4与该侧杆11a实现稳固连接；在图6(b)的侧视角中，绝缘件4具有一外径尺寸较大的基部41和一外径尺寸较小的挤入部42，该挤入部42的外径刚好等于或略大于(便于过盈配合)所述耦合套筒3的纵长通孔30的内径。

由此，如图8所示，得以将绝缘件4经由其挤入部42塞入耦合套筒3的纵长通孔30与耦合杆(侧杆如11a，22a)两者间的空隙中，而绝缘件4的基部41与耦合套筒3之间相互限止，实现绝缘件4、耦合套筒3以及相应侧杆(如11a)之间的相对固定，而且，因为绝缘件4的分隔，耦合套筒3与耦合杆(侧杆如11a)两者之间被绝缘件4和空气绝缘，两者不产生直接的电性连接关系。

结合图7和图8，所述的介质支撑件5采用绝缘材料，例如橡胶、塑胶之类，呈扁平状，中部对应两个平行的侧杆11a，22a设置一对通孔50，通孔50的大小刚好与耦合杆(侧杆11a，22a)的外径相吻合，由此，矩形框架结构同一边的两个侧杆(如11a，22a)得以分别通过该介质支撑件5的两个通孔50设置，由介质支撑件50构成支撑，加强两个相平行的侧杆(如11a，22a)的稳固连接，维持其相对位置关系。介质支撑件5在侧杆11a，22a的纵长方向的横截面上，该横截面各处横向尺寸均应大于所述耦合套筒3的相应横截面的各处横向尺寸，为此，介质支撑件5可以维持耦合套筒3及耦合杆(侧杆11a，22a)不容易与外部导电材料接触。介质支撑件5在复合电桥元件中并非必要条件，当耦合套筒3的强度足以维持两个侧杆11a，22a之间的相对位置关系时，介质支撑件5可以去除。

通过上述措施构成的复合电桥元件，可以在多种电路中应用，其应用原理被本领域技术人员所公知，恕不赘述。

进一步请参阅图9，图9揭示本实用新型的一种腔体式复合电桥，其以前述的复合电桥元件为基础，在图9所示的腔体6上，对应前述的复合电桥元件开设有内腔60，腔体6中预留有对应所述接头杆(如110)的通道601，以便接头杆(如110)得以经过该通道601成为复合电桥的连接端口。前述的介质支撑件5在这里成为必要条件，在每对相平行的侧杆(如11a，22a)中设置一个或多个介质支撑件5，与腔体6的内腔60的腔壁紧密接触，一方面维持了复合电桥元件在内腔60中的稳固、不致于晃动，另一方面则因为介质支撑件5具有更大的尺寸，可以使耦合套筒3与耦合杆(如11)不与内腔60的腔壁接触，在电气上起到了重要的保护作用。

综上所述，本实用新型的复合电桥元件及由此而进一步实现的腔体式复合电桥，实现一体化的四进四出电桥的功能，体积小，结构简单而成本低廉，且具有良好的电气特性。

以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种复合电桥元件，包括四个耦合杆，其特征在于：所述耦合杆具有直角折弯，每两个耦合杆在同一平面互不接触地角对角设置形成一矩形框架，其角对角的方向被定义为主对角方向，两个所述的矩形框架上下平行且彼此的主对角方向交叉设置，以使上下方相平行的耦合杆间实现信号耦合。

2.根据权利要求1所述的复合电桥元件，其特征在于：每个耦合杆形成两个相垂直的侧杆，属于上方矩形框架的一边的一个侧杆与属于下方矩形框架的相应边的一个侧杆相平行，被同一耦合套筒所套设，耦合套筒与任意侧杆间以绝缘件分隔绝缘。

3.根据权利要求2所述的复合电桥元件，其特征在于：所述耦合套筒设有两个彼此相平行的纵长通孔，所述两矩形框架同一边的两个相平行的侧杆相应穿过耦合套筒的两个纵长通孔设置。

4.根据权利要求2所述的复合电桥元件，其特征在于：所述绝缘件呈套筒状，其置于侧杆与耦合套筒的纵长通孔之间。

5.根据权利要求1所述的复合电桥元件，其特征在于：该复合电桥元件还包括若干介质支撑件，每一介质支撑件设有两个相平行的通孔，以供两个矩形框架同一边的两个相平行的侧杆分别经过其中设置。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的复合电桥元件，其特征在于：每个耦合杆的两个末端均设有与耦合杆一体折出的接头杆。

7.根据权利要求6所述的复合电桥元件，其特征在于：所述接头杆与其所属矩形框架位于同一平面。

8.根据权利要求2至5中任意一项所述的复合电桥元件，其特征在于：所述耦合杆和/或耦合套筒包括铜质内芯和镀银外层。

9.一种腔体式复合电桥，其特征在于，其包括：

如权利要求6所述的复合电桥元件；

腔体，其形成有供容置该复合电桥元件的内腔，并具有供该复合电桥元件的接头杆伸出的通道；

该复合电桥元件与该腔体的腔壁之间相绝缘设置。

10.根据权利要求9所述的腔体式复合电桥，其特征在于：所述复合电桥元件上设置有介质支撑件，该介质支撑件抵触腔体的腔壁以保持复合电桥元件与腔壁相绝缘。

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