CN2123842U - 全固态双向微波传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微波传输技术领域。由天线系 统、收发信机、调制解调器、电源等组成，天馈系统和 收发信机连接为一体，节省笨重的波导连接，整个设 备采用全固态一体化设计，体积小，耗电省，可靠性 高。在进行一路彩色电视节目双向传送的同时，可附 带传送几十路模拟电话，或同等容量的数据、广播等 信号，设备设有勤务电话，两端的业务联络极为方便， 是进行电视、电话及数据广播等信息的中短距离传送 的理想设备。

Description

本实用新型属于微波传输技术领域。

现有微波传输设备，如用在微波干线上的8WG3－1型设备，由天线、馈线、收信机、发信机、调制器、解调器以及配套设备构成。其不足之处是，其中发信机采用的微波功率器件是行波管，属电真空器件，需用多种电源供电。发信机与天线系统是分开设置的，一般天线架设在高塔上，发信机置于室内，它们之间需用几十米、甚至上百米的笨重波导联接，因此整个设备体积大，费用高，安装架设困难。

本实用新型的任务旨在克服上述已有技术的不足，提供一种将天线与收发信机装于一体、节省笨重的波导联接的全固态双向微波传输设备。

本实用新型由天馈系统、微波收发信机、中频调制解调器和电源等部份组成一端，两端组成套。可作为电视、电话以及数据广播等信息的中短距离传输设备。

为完成上述任务，本实用新型所采用的技术方案和各部件分述如下：

1.天馈系统

天馈系统用来收发微波信号，要求有一定的抗干扰性，天线采用旋转抛物面天线反射体，反射体的尺寸可为φ0.6米或φ1.2米，采用后馈方式，其馈源是由一对半波振子和一园盘反射面组成，它直接固定在同轴馈线的一端并处在抛物面的焦点上，馈线的另一端固定在抛物面的顶点，并装有电缆插座，在抛物面的顶部还装有自锁紧装置的凹孔部份，以便与收发信机快速安装。

2.收发信机

收发信机的结构如图3所示，安由上盖板1、收信室2、密封槽及密封圈3、与机壳一体的隔板4、机壳5、发信室6、右侧板7、与机壳一体的面板8、燕尾槽导轨9、挡板10、左侧板11等所组成。在机壳5的后部装有安装天线的锁紧装置凸部，其中与机壳一体的隔板4将机箱分为两部份，一部份为收信室，另一部份为发信室。发信室中装有上变频器、介质振荡器、滤波器、隔离器、环流器、功率放大器等，功率放大器的输出只用一根10～20cm的电缆就可同天线上的馈源联接，其效果就在于只用一根10～20cm长的同轴电缆就可将发射能量全部馈给天线，其馈线衰耗从现有技术的10.1dB降低到小于1dB，同时使使设备节约了大量的铜材，降低了成本。

收信室中装有低噪声场放、下变频器、二次变频器等。

机壳5上开有密封槽3，在密封槽3中装有密封条，可起到防雨、防潮的作用，使设备能适应室外环境。

在发信室中装有以下主要器件：

（1）上变频器为环流式参量上变频器，包括介质振荡器本振源、变容管参量上变频器、输出带通滤波器和140MHz泵浦中波滤波器等组成。本振功率从环流器端1输入，经环流器从端2进入上变频器加在变容管上，中波信号经滤波也加在变容二极管上，产生新的边带能量，从端3输出，经滤波得到边带功率。

（2）功率放大器

微波GaAsMESFET场效应管是替代行波管的理想固态器件，它具有功耗低、寿命长、增益高、线性好、设备简单、使用方便、安全可靠等特点。放大器共分五级，采用微带线形式。输入、输出都加有隔离器。当输入0dB的微波信号时，由推动级放大到23～25dBm，再通过功率输出级放大到所需电平。为了保护FET，设计了电源保护电路，当FET栅极负压不正常时，电路自行切断漏极电压。在输入输出加了隔离器，保证了功放的输入输出驻波比，中间级隔离器则可以改善级间匹配，使放大器频响更好更稳定。

（3）介质振荡器

介质振荡器是一种高稳定度的微波源，利用高Q介质作反馈网络，具有频率稳定度高、调频噪声低、功耗小等特点。介质振荡器由电源稳定器、GaAsFETDRO和隔离器组成。反馈网络由FET放大器漏极和栅极微带线之间的高Q介质谐振器选频网络组成。电源稳定器消除电压波动对振荡器输出频率、功率的影响，并起保护作用。隔离器则可减少负载对振荡器性能的影响。振荡器的频率主要由介质块以及介质块和调谐盘的距离决定。

在收信室中装有以下主要器件：

（1）低噪声场效应放大器

场放由两级低噪声FET组成，其偏置每级仅用两个电阻构成自举电路，能适应各种不同夹断电压的场效应管。

（2）下变频器

下变频器由混频及前置中放组成，混频由一场效应管完成，具有频带宽、变频增益高等特点。由场放来的信号经混频后成为800MHz的Ⅱ中频信号，再由两级2SC3358组成的前置中放进行放大。

（3）二次变频器

二次变频器由电子调谐器、二级专用AGC中放集成电路、二分配器组成，二次变频器完成将800MHzⅡ中频信号变换成70MHzⅠ中频信号，并将此信号放大。来自下变频器的800MHzⅡ中频信号，经过电子调谐器输出70MHz的Ⅰ中频信号，再经过二级专用AGC中放集成电路放大，得到幅度恒定的中频信号，由二分配器分成两路，一路送经中频输出作中继接力用，另一路则送往中频解调器处理。中放集成电路的增益及AGC控制范围均大于50dB，且具有良好的限幅能力。

3.调制解调器

由中频调制器和中频解调器两大部分组成，其任务是将需传输的信息源调制成中频信号；将收信机送来的中频信号还原成信息。各主要器件分述如下：

（1）中频调制器是将音、视频复合基带信号调制到70MHz的调频调制器。伴音信号在副载波调制电路中，首先变换7.5MHz和8.5MHz频率的副载波信号（FM），然后与视频信号一起复合成基带信号。本单元由两个伴音副载波调制电路，一个70MHz中频调制电路，和一个分别采用APC和AFC手段实现高稳定振荡的锁相跟踪环路组成。其中APC和AFC是这样实现的：70MHz中频调制信号经过10分频后得到一个7MHz信号，该信号与晶体产生的高稳定的标准7MHz信号进行频率相位比较，经相位频率检波器检出误差信号，经低通滤波，直流放大后送到变容二极管的负极作为控制信号，以控制调制电路振荡频率稳定在70MHz。当振荡频率偏离70MHz较大时，电路处于AFC工作状态，当偏离70MHz较小或接近时，电路转为APC工作状态。

（2）伴音副载波调制电路

本实用新型可同时传送A、B两路伴音信号，是将其调制在不同的副载波频率上，其中一路调制在7.5MHz，另一路调制在8.5MHz，工作原理与中频调制器相同。

（3）勤务电话

本勤务电路与外接伴音B共用一个伴音通道，由伴音／勤务控制开关转换工作，当此开关处于勤务位置时，勤务电路由音频放大器、音频功率放大器、控制信号发生器、控制信号接收电路、控制器通话开关、停止开关等组成。停止状态时，音频放大器、功率放大器、控制信号发生器的电源被切断，不能工作，而控制信号接收电路和控制器仍工作。当按通话开关或接收到对方传来的通话信号时，控制器立即接通上述电路的电源，整个电路转入通话状态。

通话状态时，话音通过话筒产生的话音信号经音频放大器放大到足够的电平，然后加到调制器进行调制，对方将解调后的话音信号，送到音频功放，然后由扬声器送出话音。当按停止开关或收到对方的停止信号时，控制器立即关闭上述电路电源，电路转入停止状态。

按通话开关，除接通本电路外同时送一通信信号，接通对方电路。

按停止开关，除关闭本电路外，同时送出一个停止信号关闭对方电路

（4）中频解调器

中频解调器包括70MHz基带信号解调及两路伴音信号解调。中频70MHz调频信号经放大通过平衡－不平衡变换器加到中频锁相解调器集成电路上，该电路为专用锁相环型FM解调器，具有频率特性好，解调门限低，微分增益、微分相位等指标均优良等特点。

解调出的基带信号一路经跟随器送出视频信号，另外两路经跟随器后再滤波、放大再进行伴音解调。

（5）视频放大器

视频放大器包括去重电路、低通滤波器、时延校正器、视频放大和箝位等电路组成。

来自解调器的基带信号经去重、滤波后，进入视频放大，再经箝位，输出标准视频信号。

该放大器为双端输入－输出宽带视放，具有高稳定增益。

4.电源

选用通讯专用直流电源DH1782型，该电源输出功率大，抗干扰能力强，同时对蓄电池充电，停电时自动转换供电方式，保证设备短时间内不中断工作。

图1是全固态双向微波传输设备示意图（便移式）。

图2是全固态双向微波传输设备示意图（塔式）。

图3是收发信机的结构示意图：

图4是全固态双向微波传输设备的方框图。

图5是现有的收发信机原理图。

图6是现有的调制解调器原理图。

下面将结合实施例作进一步说明：

本实用新型由天线和馈源（天馈系统）16和收发信机17联接成一体构成室外单元。调制解调器19和电源20构成室内单元。

将收发信机17装上三脚架16顶部的过渡板12上，将收发信机17底部三个M5安装孔对准三脚架16顶部过渡板12的安装孔，用锁紧松不脱螺钉13旋紧。

将天线上的天线自锁紧装置14的凹孔对准收发信机17的锁紧装置凸部，推上，到位后扳动天线锁紧环上的把手朝锁紧方向压紧。

用电缆18联接室外单元和室内单元。可用一根多芯电缆或四根软电缆。

三角架16可以是便移式的，也可以塔式的。一个室外单元和一个室内单元组成传输设备的一端，用同样的设备设置在另一端，两端的距离可从几公里至50公里之间，根据地形选定。可双向同时传输一路彩色电视信号和几十路模拟电话或同等容量的其他信息。大于50公里的传输，可设中继设备。本设备也可用作中继设备，留有中继接口。是微波干线以下至县城、村镇传输信息的理想设备。

功率放大器采用微波GaAsMESFET场效应管代替行波管，实现设备全固态化。

与已有技术相比，取得如下突出效果：

1.天线与收发信机装于一体，功率放大器的输出只用一根10～20cm的同轴电缆就可同天线上的馈源联接，馈线衰耗从现有技术的10.1dB降低到小于1dB，节省了上百米的笨重波导联接，降低了成本，设备体积小。

2.架设调试方便，只用一根多芯电缆或四根软电缆就可与室内单元联接。

3.采用全固态器件组成，不采用电真空器件，单一电源就能满足全机需要。由于全固态化，因此体积小，耗电省，可靠性高。

4.收发信机采和了防雨、防潮措施，能适应室外工作环境。

5.可双向同时传输一路彩色电视和几十路模拟电话或同等容量的其他信息，是微波干线以下至县城、村镇传输信息的理想设备。

Claims (2)

1、一种全固态双向微波传输设备，由天线和馈源、收发信机、调制解调器、电源等组成，其特征是，天线和馈源16和收发信机17联接成一体构成室外单元，调制解调器19和电源20构成室内单元，用电缆18联接室外单元和室内单元，一个室外单元和一个室内单元组成传输设备的一端，用同样的设备设置在另一端，由此组成全固态双向微波传输设备，

收发信机17装在三脚架16顶部的过渡板12上，其间有锁紧松不脱螺钉13固定，

天线上有天线自锁紧装置14凹孔，收发信机17有自锁紧装置凸部，两者到位后，用天线锁紧环上的把手锁紧。

三角架是便移式的，也可以是塔式的。

2、根据权利要求1所述的全固态双向微波传输设备，其特征是，收发信机17由上盖板1、收信室2、密封槽及密封槽3，与机壳一体的隔板4、机壳5、发信室6、右侧板7、与机壳一体的面板8、燕尾槽导轨9、档板10、左侧板11等所组成，机壳5的后部装有安装天线的锁紧装置凸部，隔板4将机箱分为二部分，即收信室2和发信室6，发信室6中有上变频器、介质振荡器、功率放大器等，功率放大器的输出只用一根10～20cm电缆就可同天线上的馈源联接，收信室2中装有低噪声场放、下变频器、二次变频器等，在机壳5上开有密封槽3，密封槽3中装有密封条。

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