CN215735010U - 一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线领域，提供了一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线，电路板的介质板是包括顶层和底层的两层叠板，顶层放置LC集总器件，底层放置微带巴伦，介质板设有两个位于介质板同一侧的低频天线接口和两个均位于介质板另一侧的高频天线接口，同时还设有同轴电缆接口。实现高低频信号隔离，避免信号相互干扰，具有噪声小、灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点。

Description

一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线

技术领域

本实用新型涉及天线领域，更具体的说是涉及一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线。

背景技术

在电视天线接收系统中，将几种不同频段(如170MHZ～230MHZ与470MHZ～862MHZ)的输入输出信号通过合路器合路后，用一根同轴馈线与电视连接，这样同时可以接收多个频段电视信号，实现电视的多个频道接收。

由于电视天线是偶极天线，而天线的馈电线一般都是同轴电缆，需要在天线和同轴电缆之间加入平衡不平衡转换器(也称巴伦)。LC巴伦是较常见的平衡不平衡转换器，但是在频率较高的情况下，LC巴伦由于电感、电容的寄生效应以及自谐振频率等影响，性能将变差，不能满足电视天线接收系统的需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线，能够实现电视低频信号及高频信号合路。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。

第一方面，本实用新型提供一种无源双频合路器电路板，包括介质板，所述介质板是包括顶层和底层的两层叠板，所述顶层放置LC集总器件，所述底层放置微带巴伦，所述介质板设有两个位于所述介质板同一侧的低频天线接口和两个均位于所述介质板另一侧的高频天线接口，所述低频天线接口用于接收低频电视天线信号，所述高频天线接口用于接收高频电视天线信号，所述介质板还设有同轴电缆接口，

所述微带巴伦包括高频巴伦微带线和低频巴伦微带线，所述高频巴伦微带线及所述低频巴伦微带线并行设置且分别放置于所述底层的两边，互不相交，所述高频巴伦微带线呈弯折状且为宽度渐变的微带线，所述高频巴伦微带线的两端分别与一个高频天线接口相连，所述低频巴伦微带线呈弯折状，所述低频巴伦微带线的两端分别与一个低频天线接口相连，所述同轴电缆接口位于所述底层铺设的地层，与所述微带巴伦互不相连，

所述LC集总器件包括LC高通滤波器和LC低通滤波器，所述LC高通滤波器的器件由高频微带线进行连接，所述高频微带线一端连接一个高频天线接口，所述高频微带线另一端连接所述同轴电缆接口，所述LC低通滤波器的器件由低频微带线进行连接，所述低频微带线一端连接一个低频天线接口，所述低频微带线另一端连接所述同轴电缆接口，通过过孔将所述顶层及所述底层铺设的各地层连接，形成地网络。

该无源双频合路器电路板的有益效果如下：

1)实现电视低频信号及高频信号合路，实现高频、低频信号隔离，避免信号相互干扰；

2)微带巴伦的高频、低频巴伦微带线可根据信号频段，灵活设计，很容易实现阻抗匹配，其中高频巴伦微带线的线宽采用渐变方式，可拓展带宽，易于实现多频阻抗匹配；

3)易于批量加工，价格低廉；

4)集成度高，设计紧凑，能有效利用电路板的形状实现高性能、高隔离信号合路；

5)采用LC集总器件，设计灵活，节约电路板尺寸。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述低频巴伦微带线和所述高频巴伦微带线的折弯处均采用半弧形，所述高频微带线和所述低频微带线的折弯处均采用半弧形，可避免信号产生向外辐射。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述高频天线接口和所述低频天线接口均开有导电通孔，所述导电通孔贯穿所述顶层和所述底层。电视天线包括高频振子单元和低频振子单元，通过螺丝穿过导电通孔可以电连接高频振子单元和低频振子单元，从而高频天线接口和低频天线接口能接收高频、低频电视天线信号。

为了提高屏蔽效果，在第一方面的一种可能实现方式中，所述同轴电缆接口位于所述介质板靠近所述低频天线接口的一侧，所述低频巴伦微带线围绕所述同轴电缆接口。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述低频微带线连接的低频天线接口和所述高频微带线连接的高频天线接口位于所述介质板的不同侧，从而使得接口间隔拉开，有效减少端口间电磁耦合。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述LC高通滤波器包括3个电容和2个电感，所述LC低通滤波器包括3个电感和2个电容，LC高通滤波器和LC低通滤波器的响应方式均为切比雪夫，对高频和低频进行匹配选频。

在第一方面的一种可能实现方式中，顶层铺设的地层均采用为多边形网格状导线，按45度角设计。

在第一方面的一种可能实现方式中，所述同轴电缆接口连接F头连接头，所述F头连接头采用插件形式，所述同轴电缆接口有五个通孔，通过焊接方式进行固定，中间通孔连接所述F头连接头内芯，四周通孔连接所述F头连接头外层且接入地网络。

第二方面，本实用新型提供一种无源双频合路器，包括前述第一方面的无源双频合路器电路板。

第三方面，本实用新型提供一种电视天线，包括前述第二方面的无源双频合路器以及高频振子单元和低频振子单元，所述无源双频合路器中无源双频合路器电路板的高频天线接口和低频天线接口分别电连接所述高频振子单元和所述低频振子单元。

第二方面的无源双频合路器和第三方面的电视天线可实现电视低频信号及高频信号合路，实现高低频信号隔离，避免信号相互干扰，具有噪声小、灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种无源双频合路器电路板的顶层结构图；

图2为本实用新型实施例的一种无源双频合路器电路板的底层结构图；

图3为本实用新型实施例的一种无源双频合路器电路板的插入损耗测试结果图；

图4为本实用新型实施例的一种无源双频合路器电路板的隔离度测试结果图；

图5为本实用新型实施例的一种无源双频合路器电路板的公共接口回波损耗测试结果图。

具体实施方式

以下结合附图举例对本实用新型作进一步说明。

结合图1和图2，一种无源双频合路器电路板，装在无源双频合路器中，该电路板的介质板是包括顶层和底层的两层叠板，采用FPR4板材，易于实现与合路器的塑料壳体共形且安装方便。顶层放置LC集总器件，底层放置微带巴伦。在本实施例中，介质板为工字形，在工字形介质板的四个端部分别设有两个位于介质板同一侧的高频天线接口1和两个均位于介质板另一侧的低频天线接口2，低频天线接口2用于接收低频电视天线信号，高频天线接口1用于接收高频电视天线信号，介质板还设有同轴电缆接口3，同轴电缆接口3连接F头连接头，所述F头连接头采用插件形式，同轴电缆接口3有五个通孔，同轴电缆接口3位于介质板靠近低频天线接口2的一侧，同轴电缆接口3作为高频及低频电视天线信号汇合信号的总输出接口，此接口与同轴线缆一端连接，同轴线缆的另一端连接电视射频接口。

电视天线为VUHF电视天线，包括高频振子单元和低频振子单元，在本实施例中高频振子单元和低频振子单元由U型金属圆管组成，在介质板的中部上下对称各开一个非金属通孔4，螺丝经由非金属通孔4将合路器壳体和电视天线的主杆穿在一起，通过蝶形螺母锁紧螺丝将合路器锁紧在电视天线的主杆上，电视天线的高频振子单元、低频振子单元分别接通无源双频合路器电路板中的低频天线接口2和高频天线接口1。低频天线接口2和高频天线接口1为圆形。具体接通过程如下：根据趋肤效应，信号电流会在导体表面边缘形成较大电流，中间电流较少，所以作为一种实现方式，可以在低频天线接口2和高频天线接口1的中部做导电通孔，低频天线接口2和高频天线接口1和导电通孔内壁均镀锡，螺丝经过导电通孔穿出无源双频合路器的壳体，将电路板、无源双频合路器的壳体和U型金属圆管的端部紧固在一起，形成电路板和U型金属圆管电连接，引入高频电视天线信号和低频电视天线信号。

参见图2，介质板的底层放置微带巴伦，微带巴伦包括高频巴伦微带线5和低频巴伦微带线6，高频巴伦微带线5及低频巴伦微带线6并行设置且分别放置于底层的两边，高频巴伦微带线5呈弯折状且为宽度渐变的微带线，高频巴伦微带线5的两端分别与一个高频天线接口1相连，低频巴伦微带线6呈弯折状，低频巴伦微带线6的两端分别与一个低频天线接口2相连，高频巴伦微带线5及低频巴伦微带线6均通过弯折状方式走线，可合理利用空间。同轴电缆接口3位于底层铺设的地层，与微带巴伦互不相连，低频巴伦微带线6围绕同轴电缆接口3。

参见图1，顶层放置LC集总器件，LC集总器件包括LC高通滤波器和LC低通滤波器，LC高通滤波器的器件由高频微带线7进行连接，高频微带线7一端连接一个高频天线接口1，高频微带线7另一端连接同轴电缆接口3，LC低通滤波器的器件由低频微带线8进行连接，低频微带线8一端连接一个低频天线接口2，低频微带线8另一端连接同轴电缆接口3，低频微带线8连接的低频天线接口2和高频微带线7连接的高频天线接口1位于工字形介质板的不同侧，通过多个过孔9将顶层及底层铺设的各地层连接，形成地网络，

如图1所示，LC高通滤波器为5阶高通滤波器，高频微带线7以高频天线接口1为起点依次连接所述5阶高通滤波器的电容10、电感11、电容12、电感13以及电容14，低频微带线8以低频天线接口2为起点依次连接电感15、电容16、电感17、电容18和电感19，组成LC低通滤波器，LC高通滤波器和LC低通滤波器的响应方式均为切比雪夫，对高频和低频进行匹配选频。

根据微带线的特性阻抗决定高频微带线7、低频微带线8以及高频巴伦微带线5、低频巴伦微带线6的厚度和宽度、各微带线与地层的距离以及电介质的介电常数。低频巴伦微带线6和高频巴伦微带线5的折弯处以及高频微带线7和低频微带线8的折弯处均采用半弧形。

顶层铺设两块地层网络，分别为顶层地层20、顶层地层21，顶层铺设的地层均采用为多边形网格状导线，按45度角设计。

结合图1和图2，同轴电缆接口3连接F头连接头，所述F头连接头采用插件形式，同轴电缆接口3有五个通孔，通过焊接方式进行固定，中间通孔22连接F头连接头内芯，中间通孔22通过低频微带线8与电感19连接，中间通孔22通过高频微带线7与电容14连接，四周四个通孔23连接所述F头连接头外层且接入地网络。

装有图1和图2所示无源双频合路器电路板的无源双频合路器和装有该无源双频合路器的电视天线可实现电视低频信号及高频信号合路，实现高低频信号隔离，避免信号相互干扰，具有噪声小、灵敏度高、抗干扰能力强及频带宽等优点。

本实施例的电路板长为102.6mm，宽为22mm，厚度为1.6mm，电容10与电感11间距为12.1mm，电容12与电感11间距为11.5mm，电感13与电容12间距为10.1mm，电容14与电感13间距为15.8mm，电容14与同轴电缆接口3的中间通孔22间距为10.mm。电感15与电容16间距为3.1mm，电容16与电感17间距为3.5mm，电感17与电容18间距为3.4mm，电容18与电感19间距为3.3mm，电感19与同轴电缆接口3的中间通孔22间距为5.7mm，低频微带线8宽度为1.39mm，厚度为0.035mm，高频微带线7宽度为1.38mm，厚度为0.035mm，高频微带线7、低频微带线8与顶层地层20、顶层地层21间距为1mm，过孔9内径为0.5mm，外径为1mm，宽度渐变的高频巴伦微带线5由一段长度为52mm线宽为2mm的微带线和另一段长度为67mm线宽为1.1mm的微带线组成，低频巴伦微带线6其线宽均为1.39mm，总长度为244.7mm，在介质板底层上高频微巴伦微带线5和低频巴伦微带线6与地层的间距均为1mm，测试结果图如图3、图4、图5所示。

以上对本实用新型实施例所提供的一种无源双频合路器电路板、无源双频合路器和电视天线进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式上会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种无源双频合路器电路板，包括介质板，其特征在于，所述介质板是包括顶层和底层的两层叠板，所述顶层放置LC集总器件，所述底层放置微带巴伦，所述介质板设有两个位于所述介质板同一侧的低频天线接口和两个均位于所述介质板另一侧的高频天线接口，所述低频天线接口用于接收低频电视天线信号，所述高频天线接口用于接收高频电视天线信号，所述介质板还设有同轴电缆接口，

所述微带巴伦包括高频巴伦微带线和低频巴伦微带线，所述高频巴伦微带线及所述低频巴伦微带线并行设置且分别放置于所述底层的两边，互不相交，所述高频巴伦微带线呈弯折状且为宽度渐变的微带线，所述高频巴伦微带线的两端分别与一个高频天线接口相连，所述低频巴伦微带线呈弯折状，所述低频巴伦微带线的两端分别与一个低频天线接口相连，所述同轴电缆接口位于所述底层铺设的地层，与所述微带巴伦互不相连，

所述LC集总器件包括LC高通滤波器和LC低通滤波器，所述LC高通滤波器的器件由高频微带线进行连接，所述高频微带线一端连接一个高频天线接口，所述高频微带线另一端连接所述同轴电缆接口，所述LC低通滤波器的器件由低频微带线进行连接，所述低频微带线一端连接一个低频天线接口，所述低频微带线另一端连接所述同轴电缆接口，通过过孔将所述顶层及所述底层铺设的各地层连接，形成地网络。

2.根据权利要求1所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述低频巴伦微带线和所述高频巴伦微带线的折弯处均采用半弧形。

3.根据权利要求1所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述同轴电缆接口位于所述介质板靠近所述低频天线接口的一侧，所述低频巴伦微带线围绕所述同轴电缆接口。

4.根据权利要求1所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述低频微带线连接的低频天线接口和所述高频微带线连接的高频天线接口位于所述介质板的不同侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述高频天线接口和所述低频天线接口均开有导电通孔，所述导电通孔贯穿所述顶层和所述底层。

6.根据权利要求5所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述LC高通滤波器包括3个电容和2个电感，所述LC低通滤波器包括3个电感和2个电容，LC高通滤波器和LC低通滤波器的响应方式均为切比雪夫，对高频和低频进行匹配选频。

7.根据权利要求6所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，顶层铺设的地层均采用为多边形网格状导线，按45度角设计。

8.根据权利要求7所述的无源双频合路器电路板，其特征在于，所述同轴电缆接口连接F头连接头，所述F头连接头采用插件形式，所述同轴电缆接口有五个通孔，通过焊接方式进行固定，中间通孔连接所述F头连接头内芯，四周通孔连接所述F头连接头外层且接入地网络。

9.一种无源双频合路器，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的无源双频合路器电路板。

10.一种电视天线，其特征在于，包括权利要求9所述的无源双频合路器以及高频振子单元和低频振子单元，所述无源双频合路器中无源双频合路器电路板的高频天线接口和低频天线接口分别电连接所述高频振子单元和所述低频振子单元。

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