[实用新型]同轴型大功率低通滤波－阻抗变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通讯技术领域中的阻抗变换器，特别是一种同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器。

背景技术

阻抗变换器在无线通讯发射设备及天线中广泛使用，是设计大功率多路RF合成器的一个关键技术，通常阻抗变换器完成两个不同阻抗Z_L到Z_H变换(Z_L<Z_H)，阻抗变比r＝Z_H/Z_L>1；在发射机n路合成器中(n为正整数)，通常ZH＝50Ω，ZL＝112.5/n；普通的阻抗变换器的主要功能是阻抗变换，即使其具有低通幅-频特性，但其阻带特性较差，因此在发射机中通常还需要使用低通滤波器。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器，应用在广播电视发射设备里多路合成器中，使其同时具备阻抗变换和低通滤两种功能；阻抗变比r＝1.33～10.7，相对带宽≥30％，功率容量≥10KW；用此设备替换原合成器中的阻抗变换器，节省输出低通滤波器，这使发射设备RF输出部分简化，插入损耗减少，降低设备成本。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用技术方案如下：

同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器，其特征在于：该设备为同轴结构，由外导体、内导体、和绝缘支撑片组成；内、外导体及其之间介质构成传输线，包括高特性阻抗传输线和低特性阻抗传输线；组成的低通滤波-阻抗变换网络八段高、低阻抗传输线呈间隔排列，即“高-低-高-低-高-低-高-低”结构；低特性阻抗传输线内、外导体之间设有绝缘支撑片，相邻内导体之间采用螺纹连接。

高特性阻抗传输线的特性阻抗取值范围100～120Ω，低特性阻抗传输线特性阻抗取值范围5～10Ω，组成的低通滤波-阻抗变换网络的八节内导体长度L<λg/8，其中λg为工作频段中心频率信号通过传输线时波长。

本实用新型的优点在于：

●较宽工作频带，相对带宽≥30％；

●设备具有极好的低通幅-频特性，能有效抑制系统中二次及二次以上谐波；

●用本实用新型设备代替原多路合成器中阻抗变换器，可以节省发射机输出低通滤

波器，发射机RF输出系统简化，RF输出系统插入损耗降低；

●设备生产简单，本实用新型是用机械零件尺寸来保证设备的电气性能，只要机械零件误差控制在允许的范围内，设备在生产时不需要调试。

附图说明

图1：同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器结构图

图2：同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器等效电原理图

图3：FM频段8路合成器原理框图

图4：FM频段14.06Ω→50Ω低通滤波-阻抗变换器特性曲线

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

同轴型大功率低通滤波-阻抗变换器，结构见图1，其特征在于：设备为同轴结构，由外导体M1、内导体T0～T9、绝缘支撑片E1～E4组成；内、外导体及它们之间的介质(空气及绝缘支撑片E1～E4)构成传输线TL0～TL9；TL0特性阻抗为Z_L，TL9特性阻抗为ZH，阻抗变比r＝ZH/ZL；TL1、TL3、TL5、TL7特性阻抗取值范围100～120Ω，由于其特性阻抗较高，我们称其为高阻传输线；TL2、TL4、TL6、TL8特性阻抗取值范围5～10Ω，由于其特性阻抗较低，我们称其为低阻传输线；TL1～TL8构成阻抗变换和低通滤波网络；内导体T1～T8的长度L<λg/8，其中λg为工作频段中心频率信号通过传输线时波长。

将高阻传输线等效为串联电感，低阻传输线等效为并联电容，TL1～TL8组成的低通滤波-阻抗变换网络的等效电原理图如图2所示；当阻抗变比r＝Z_H/Z_L＝1.33～10.7，图2中各器件归一化参数取值范围见表一：

表一：