CN213959108U - 改善型超宽带板接耦合器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种改善型超宽带板接耦合器装置，包括射频接头、同轴电缆、数个磁环、吸波材料、耦合器电路板、射频源电路板和腔体，所述的耦合器电路板和射频源电路板通过螺丝固定安装在所述腔体上，所述的数个磁环固定套在同轴电缆上，所述的同轴电缆的一端连接至射频源电路板和耦合器电路，所述的装置通过吸波材料将磁环固定在同轴电缆上。采用了本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置，直接将耦合器电路板和射频源电路板直接通过半钢电缆连接，省去了接插件，可减小体积，节省空间。使用吸波材料替代传统方式的环氧树脂胶，既可以固定磁环，也可以吸收电磁干扰信号，减小高频电磁信号对端口的影响，便于高频指标调试，改善高频端技术指标。

Description

改善型超宽带板接耦合器装置

技术领域

本实用新型涉及通信测试仪器仪表技术领域，尤其涉及射频前端的板接耦合器装置领域，具体是指一种改善型超宽带板接耦合器装置。

背景技术

耦合器是一种很常见的射频模块，应用非常广泛，在很多的仪器仪表中都能见到他。常用耦合器按功能分有单定向耦合器，双定向耦合器。按照形态分有腔体耦合器，微带线耦合器，电桥耦合器，同轴磁环电阻耦合器等。他们根据自己的功能特色都有着不一样的应用领域。

随着当前通信技术特别是5G通信的蓬勃发展，在野外(户外)兴建了大量的通信基站设施，如各种基站，信号塔等。这些基础设施的兴建、维护都需要很多工程仪表对系统信号进行检测，为了便于操作人员户外携带使用，对于这些测试仪表要求越来越小型化、便携式、宽频带。在仪器做小，空间有限的情况下，对仪器射频前端的耦合器要求也越来越高，这就需要一款小型化、高指标、能和射频源直接连接的板接耦合器，

常用的耦合器装置，腔体结构的耦合器装置，尺寸太大，只能用转接头线缆连接，不能直接和电路板连接，不利于仪器仪表的小型化。微带线耦合器，一般尺寸也比较大，常用作单独的耦合器模块，通过SMA转接头与射频信号连接。电桥形式的耦合器装置，由电阻搭建的电桥结构，可以直接设计在电路板上，但是其对电阻的精度要求很高，调试不方便，受集总器件的分布参数影响，不易于将频带做宽。常用的耦合器装置，还有采用同轴磁环电阻耦合形式的，同轴线上的磁环常用环氧树脂胶来固定磁环。因为环氧树脂胶对耦合器的影响，这种磁环固定方式的耦合器装置在4GHz以下的频段指标尚可。当应用频率到6GHz时，采用环氧树脂胶固定磁环的耦合器装置，由于环氧树脂的影响，在高频段的驻波和方向性指标，往往不太理想，例如方向性基本小于20，已经不能满足如今5G基站建设的测试需求。

发明内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足体积小、性能好、适用范围较为广泛的改善型超宽带板接耦合器装置。

为了实现上述目的，本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置如下：

该改善型超宽带板接耦合器装置，其主要特点是，所述的装置包括射频接头、同轴电缆、数个磁环、吸波材料、耦合器电路板、射频源电路板和腔体，

所述的耦合器电路板和射频源电路板通过螺丝固定安装在所述腔体上，所述的数个磁环固定套在同轴电缆上，所述的同轴电缆的一端连接至射频源电路板，作为射频信号输入端，另一端连接至耦合器电路，所述的装置通过吸波材料将磁环固定在同轴电缆上，吸波材料自带粘性的一面粘贴于PCB电路板上，所述的同轴电缆的内导体传输信号，外壳分别与耦合器电路板和射频源电路板的金属地焊接在一起，形成共地。

较佳地，所述的磁环对应腔体的位置为挖空结构。

较佳地，所述的同轴电缆的外径尺寸R2与磁环的内径尺寸R1相匹配(两者尽量接近)。

较佳地，所述的吸波材料可以为长方形模块、正方形模块、三角形模块、圆形模块、椭圆形模块、多边形模块或者不规则形模块。

采用了本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置，直接将耦合器电路板和射频源电路板直接通过半钢电缆连接，省去了接插件，可减小体积，节省空间。使用吸波材料替代传统方式的环氧树脂胶，既可以固定磁环，也可以吸收电磁干扰信号，减小高频电磁信号对端口的影响，便于高频指标调试，改善高频端技术指标。

附图说明

图1为现有技术的磁环内径与同轴线外径示意图

图2为现有技术的吸波材料固定磁环示意图。

图3为本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置的结构示意图。

图4为环氧树脂胶固定的传统耦合器的结构示意图。

图5-a为环氧树脂胶固定的耦合器装置端口驻波测试示意图。

图5-b为吸波材料固定的耦合器装置端口驻波测试示意图。

图5-c为环氧树脂胶固定的耦合器装置方向性测试示意图。

图5-d为吸波材料固定的耦合器装置方向性测试示意图。

附图标记：

1 射频接头；

2 同轴电缆；

3 磁环；

4 吸波材料块/环氧树脂胶；

5 耦合器电路板；

6 射频源电路板；

7 腔体；

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

本实用新型的该改善型超宽带板接耦合器装置，其中包括射频接头1、同轴电缆2、数个磁环3、吸波材料4、耦合器电路板5、射频源电路板6和腔体7，

所述的耦合器电路板5和射频源电路板6通过螺丝固定安装在所述腔体7上，所述的数个磁环3固定套在同轴电缆2上，所述的同轴电缆2的一端连接至射频源电路板6，作为射频信号输入端，另一端连接至耦合器电路5，所述的装置通过吸波材料4将磁环3固定在同轴电缆2上，吸波材料自带粘性的一面粘贴于PCB电路板上，所述的同轴电缆2的内导体传输信号，外壳分别与耦合器电路板5和射频源电路板6的金属地焊接在一起，形成共地。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的磁环3对应腔体7的位置为挖空结构。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的同轴电缆2的外径尺寸R2与磁环3的内径尺寸 R1相匹配，也即，所述的同轴电缆2的外径R2尽量接近磁环3的内径R1。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的吸波材料4可以为长方形模块、正方形模块、三角形模块、圆形模块、椭圆形模块、多边形模块或者不规则形模块，或其他若干形状。

本实用新型的具体实施方式中，提供了一种简便的高性能的板接耦合器装置，直接将耦合器模块和源信号电路板近距离连接在一起，改善耦合器磁环固定方式，实现小体积，高性能，低成本，易生产的特点，可满足当今通信测试仪器仪表小型化高性能的要求。

本实用新型的实现方式为准备一个耦合器电路板，一根同轴电缆，数个磁环，若干吸波材料，一块射频源电路板和一个腔体。将源信号电路板和耦合器电路板固定在腔体上，将磁环套在同轴电缆上，再将套好磁环的同轴电缆的内导体，一端连接到射频源电路板，作为射频信号输入端，另一端连接到耦合器电路上，磁环用吸波材料固定。同轴电缆为半钢同轴电缆，其外壳分别与耦合器电路板和源信号电路板的金属地焊接在一起，形成共地。

本实用新型要求磁环的开孔内径在能穿过同轴电缆的情况下尽量小，如图3.1，要求同轴线外径R2越接近磁环内径R1越好。即便在这样的情况下，磁环如若不进行固定，也会出现晃动。本实用新型用吸波材料代替环氧树脂胶来固定磁环，吸波材料一面自带粘性，可粘贴于PCB电路板上。如图3.2，用2块吸波材料紧贴磁环放置于磁环两边，2块吸波材料卡主磁环进而将磁环固定住。

本实用新型的实施例的耦合器装置结合附图1，包括腔体7，将耦合器电路板5、射频源电路板6安装在所述腔体7上，用螺丝固定。射频源电路板6与耦合器电路板5之间通过一根同轴电缆2连接，同轴电缆2内导体传输信号，外壳接地。

在所述同轴电缆2上串上磁环3，磁环3对应腔体7的位置为挖空结构，为了避免磁环 3抖动，在磁环3两端贴上吸波材料块4。吸波材料块4紧贴磁环3，将磁环3夹紧，起到对磁环3的固定作用。本实施例所用同轴电缆2的外径为1.2mm，本实施例所用磁环3的内径为1.3mm。

在使用过程中，吸波材料块4不仅起到固定磁环3的作用，还可以吸收电磁干扰信号，改善模块射频前端驻波和方向性指标，提高整机性能。

所述的吸波材料块4为长方形模块，仅是本实用新型耦合器装置的优选方式，其还可以有其他若干形状，只要是在不脱离本实用新型的构思前提下，这些都属于本实用新型的保护范围。

在耦合器电路板5增加3根微带枝节线，进行端口驻波和方向性调试，结合吸波材料4 的应用，可以很好的改善端口高频指标，实现在1MHz～6GHz的超宽频带内，端口回波损耗小于-15dB，端口方向性大于22。

结合附图3，基于本实用新型的板接耦合器装置，可以显著改善高频处的端口方向性和驻波指标，提高整机性能。具体指标对比如下：

附图5-a：环氧树脂胶固定的耦合器装置端口回波损耗指标，高频段差，在6GHz处为-10.465dB；

附图5-b：吸波材料固定的耦合器装置的端口回波损耗指标，高频段有改善，在6GHz 处为-15.705dB；

附图5-c：环氧树脂胶固定的耦合器装置方向性指标，整体较差，最大为-16.712；

附图5-d：吸波材料固定的耦合器装置方向性指标，整体改善，最大为-22.390。

采用了本实用新型的改善型超宽带板接耦合器装置，直接将耦合器电路板和射频源电路板直接通过半钢电缆连接，省去了接插件，可减小体积，节省空间。使用吸波材料替代传统方式的环氧树脂胶，既可以固定磁环，也可以吸收电磁干扰信号，减小高频电磁信号对端口的影响，便于高频指标调试，改善高频端技术指标。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的装置包括射频接头（1）、同轴电缆（2）、数个磁环（3）、吸波材料（4）、耦合器电路板（5）、射频源电路板（6）和腔体（7），所述的耦合器电路板（5）和射频源电路板（6）通过螺丝固定安装在所述腔体（7）上，所述的数个磁环（3）固定套在同轴电缆（2）上，所述的同轴电缆（2）的一端连接至射频源电路板（6），作为射频信号输入端，另一端连接至耦合器电路板（5），所述的装置通过吸波材料（4）将磁环（3）固定在同轴电缆（2）上，吸波材料自带粘性的一面粘贴于PCB电路板上，所述的同轴电缆（2）的内导体传输信号，外壳分别与耦合器电路板（5）和射频源电路板（6）的金属地焊接在一起，形成共地。

2.根据权利要求1所述的改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的磁环（3）对应腔体（7）的位置为挖空结构。

3.根据权利要求1所述的改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的同轴电缆（2）的外径尺寸R2与磁环（3）的内径尺寸R1相匹配。

4.根据权利要求1所述的改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的吸波材料（4）为多边形模块。

5.根据权利要求4所述的改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的吸波材料（4）为长方形模块、正方形模块或者三角形模块。

6.根据权利要求1所述的改善型超宽带板接耦合器装置，其特征在于，所述的吸波材料（4）为圆形模块、椭圆形模块或者不规则形模块。

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