CN206293591U - 一种合路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种合路器，用以解决现有为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号的合路器成本较高的问题。本实用新型的合路器包括：柔性印制电路板，所述柔性印制电路板上布设有印制板连接线；与所述印制板连接线连接的合路器单元，所述合路器单元包括：用于与导航有源天线连接的第一信号输入端用于与高频头连接的第二信号输入端；用于与馈线连接的信号输出端；其中，与所述第一信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述导航有源天线的特性阻抗相同，与所述第二信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述高频头的特性阻抗相同，与所述信号输出端所连接的印制板连接线的特性阻抗与所述馈线的特性阻抗相同。
Description
技术领域
本实用新型涉及合路器设计技术领域，特别是涉及一种合路器。
背景技术
目前，合路器需要把导航有源天线信号与高频头(Low Noise Block，LNB)接收的电视中频信号进行合路，从公共端口输出后，经过同一根馈线给广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)信号。但目前市场上以SOT363或都2*2DNF6L封装为主的合路器，成本较高，因此，需要提供一种既能为广播卫星机顶盒接收端提供相应信号，又能降低成本的合路器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种合路器，用以解决现有为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号的合路器成本较高的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种合路器，包括：
柔性印制电路板，所述柔性印制电路板上布设有印制板连接线；
与所述印制板连接线连接的合路器单元，所述合路器单元包括：
用于与导航有源天线连接的第一信号输入端；
用于与高频头连接的第二信号输入端；
用于与馈线连接的信号输出端；
其中，与所述第一信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述导航有源天线的特性阻抗相同，与所述第二信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述高频头的特性阻抗相同，与所述信号输出端所连接的印制板连接线的特性阻抗与所述馈线的特性阻抗相同。
其中，所述合路器单元还包括：
第一电容、第二电容、第一电感、第二电感及匹配电阻；
所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端均连接至所述第一信号输入端，所述第一电容的第二端与所述第二电感的第一端均连接至所述第二信号输入端；
所述第二电容的第一端与所述第一电感的第二端均连接至所述信号输出端，所述第二电容的第二端与所述第二电感的第二端连接，且所述第二电容的第二端及所述第二电感的第二端均与所述匹配电阻的第一端连接，所述匹配电阻的第二端接地。
其中，所述第一电感和所述第二电感为布设于所述柔性印制电路板上的微带线。
其中，所述第一电容和所述第二电容分别与所述印制板连接线通过焊接的方式连接，且所述匹配电阻与所述印制板连接线通过焊接的方式连接。
本实用新型实施例具有以下有益效果：
本实用新型实施例的合路器，包括柔性印制电路板及与该柔性印制电路板连接的合路器单元，合路器单元的第一信号输入端与导航有源天线连接，合路器单元的第二信号输入端与高频头连接，合路器单元的信号输出端与馈线连接，本实用新型的合路器将导航有源天线信号和高频头接收的电视中频信号进行合路，并从信号输出端输出后经过馈线给广播卫星机顶盒提供广播电视信号和GNSS信号，本实用新型实施例的合路器能够为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号，且结构简单、成本较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的合路器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例合路器的反射损耗及插入损耗的第一测试结果示意图；
图3为本实用新型实施例合路器的反射损耗及插入损耗的第二测试结果示意图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及附图进行详细描述。
本实用新型实施例解决现有为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号的合路器成本较高的问题。本实用新型实施例提供了一种合路器，包括：
柔性印制电路板，所述柔性印制电路板上布设有印制板连接线；
与所述印制板连接线连接的合路器单元，所述合路器单元包括：
用于与导航有源天线连接的第一信号输入端；
用于与高频头连接的第二信号输入端；
用于与馈线连接的信号输出端。
具体的，第一信号输入端输入GNSS信号，输入频段1550～1580MHz，第二信号输入端输入广播卫星电视中频信号，输入频段是950～1450MHz，最终从信号输出端输出广播电视信号和全球导航卫星系统信号并通过馈线反馈给广播卫星机顶盒。
其中，与所述第一信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述导航有源天线的特性阻抗相同，与所述第二信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述高频头的特性阻抗相同，与所述信号输出端所连接的印制板连接线的特性阻抗与所述馈线的特性阻抗相同。
这里，印制板连接线的特性阻抗与印制板的厚度、连接线厚度、连接线宽度、印制板介质厚度和印制板介质的相对介电常数、印制板连接线的距离相关，具体满足以下公式(1)的要求。
其中，Z0表示连接线的特性阻抗；
t表示印制板连接线的厚度；
h表示印制板介质的厚度；
c表示连接线与连接线之间的距离；
εr表示印制板介质的相对介电常数；
w表示连接线的宽度。
在本实用新型的具体实施例中，假定信号输出端的功率为P1，第一信号输入端的功率为P2，第二信号输入端的功率为P3，则三者之间满足如下关系：
P1＝P2+P3，且P2＝P3＝P1-3dB。
另外，本实用新型实施例对于上述合路器的频率范围、分配损耗、插入损耗进行了相应的研究。
上述频率范围是指合路器正常工作时的起始频率至截止频率之间的工作频段。
分配损耗是指合路器在上述频率范围内工作时，P1与P2、P1与P3之间功率的差值。分配损耗实质上与合路器的主路分配比Ad有关，其定义为:
式中Pin＝kPout，例如两等分功分器的分配损耗是3dB，四等分功分器的分配损耗是6dB，反之，合路器合成后P1＝P2+3dB和P1＝P3+3dB
其中，Pin指合路器的输入功率；
Pout指合路器的输出功率；
k指合路器的分配功率比。
上述插入损耗是由于传输线(如微带线)的介质、导体不理想或者元器件阻抗匹配不理想等因素产生的。考虑输入端的驻波比所带来的损耗，插入损耗Ai定义为：
Ai＝A-Ad (3)
式中A为实际差损，A＝P1-P3＝P1-P2。
本实用新型实施例中的合路器单元为二合一合路器，具体为L-C式低通型合路器，通过在柔性印制电路板上设置上述合路器单元来为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号，相对于目前市场上的以SOT363或都2*2DNF6L封装为主的合路器产品，安装更方便，成本更低。
进一步地，如图1所示，本实用新型实施例的合路器还包括：
第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、第二电感L2及匹配电阻R；
所述第一电容C1的第一端与所述第一电感L1的第一端均连接至所述第一信号输入端，所述第一电容C1的第二端与所述第二电感L2的第一端均连接至所述第二信号输入端；
所述第二电容C2的第一端与所述第一电感L1的第二端均连接至所述信号输出端，所述第二电容C2的第二端与所述第二电感L2的第二端连接，且所述第二电容C2的第二端及所述第二电感L2的第二端均与所述匹配电阻R的第一端连接，所述匹配电阻R的第二端接地。这里的匹配电阻R起到匹配信号输出端口的反射损耗，并均衡第一信号输入端口、第二信号输入端口输出功率和反射损耗的作用。
其中，上述两个电容的容值满足公式(3)中的要求，上述两个电感的感值满足公式(4)中的要求：
其中，公式(4)中P1指信号输出端的输出功率；
P2为第一信号输入端的输入功率；
P3为第二信号输入端的输入功率；
K指合路器的分配功率比；
Zs指电容的容抗；
ZP指谐振电感的感抗；
Z0指匹配电阻，本实用新型Z0使用50Ω的电阻来实现；
ω0指角频率，本实用新型中指合路器工作频段的中心频率。
进一步地，上述第一电感L1和所述第二电感L2为布设于所述柔性印制电路板上的微带线。
本实用新型实施例的合路器，通过柔性印制电路板、两个电容及一个电阻便可实现，结构简单，大大降低了成本。
进一步地，上述第一电容C1和所述第二电容C2分别与所述印制板连接线通过焊接的方式连接，且所述匹配电阻R与所述印制板连接线通过焊接的方式连接。
在本实用新型的具体实施例中，将电容、电感及电阻焊接在柔性印制电路板上形成如图1所示的结构后，根据公式(5)及合路器的中心频率f0得出LC的值。合路器的两个信号输入端输入两个工作频段为f0的输入功率P2、P3，此时P2和P3的频率越接近f0分配损耗越小。
如图2所示，是仅从第一信号输入端输入信号，并从信号输出端输出进行测试时得到的测试结果。其中，包括实测的插入损耗线和实测的反射功率线。如图3所示，是仅从第二信号输入端输入信号，并从信号输出端输出进行测试时得到的测试结果，其中，包括实测的插入损耗线和实测的反射功率线。
由上可知，经过测试本实用新型实施例的合路器在主要工作频段内的插入损耗小于6dB，反射损耗小于-9dB时，满足了使用的需求。
本实用新型实施例的合路器，包括柔性印制电路板及与该柔性印制电路板连接的合路器单元，合路器单元的第一信号输入端与导航有源天线连接，合路器单元的第二信号输入端与高频头连接，合路器单元的信号输出端与馈线连接，本实用新型的合路器将导航有源天线信号和高频头接收的电视中频信号进行合路，并从信号输出端输出后经过馈线给广播卫星机顶盒提供广播电视信号和GNSS信号，本实用新型实施例的合路器能够为广播卫星机顶盒提供广播电视信号和全球导航卫星系统信号，且结构简单、成本较低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种合路器，其特征在于，包括：
柔性印制电路板，所述柔性印制电路板上布设有印制板连接线；
与所述印制板连接线连接的合路器单元，所述合路器单元包括：
用于与导航有源天线连接的第一信号输入端；
用于与高频头连接的第二信号输入端；
用于与馈线连接的信号输出端；
其中，与所述第一信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述导航有源天线的特性阻抗相同，与所述第二信号输入端连接的印制板连接线的特性阻抗与所述高频头的特性阻抗相同，与所述信号输出端所连接的印制板连接线的特性阻抗与所述馈线的特性阻抗相同。
2.根据权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述合路器单元还包括：
第一电容、第二电容、第一电感、第二电感及匹配电阻；
所述第一电容的第一端与所述第一电感的第一端均连接至所述第一信号输入端，所述第一电容的第二端与所述第二电感的第一端均连接至所述第二信号输入端；
所述第二电容的第一端与所述第一电感的第二端均连接至所述信号输出端，所述第二电容的第二端与所述第二电感的第二端连接，且所述第二电容的第二端及所述第二电感的第二端均与所述匹配电阻的第一端连接，所述匹配电阻的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的合路器，其特征在于，所述第一电感和所述第二电感为布设于所述柔性印制电路板上的微带线。
4.根据权利要求2所述的合路器，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容分别与所述印制板连接线通过焊接的方式连接，且所述匹配电阻与所述印制板连接线通过焊接的方式连接。
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