无缝隙多工器的制造方法
无缝隙多工器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器，由于采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHz中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率5MHz处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插入损耗。
【专利说明】无缝隙多工器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤波器【技术领域】，尤其涉及一种无缝隙多工器。
【背景技术】
[0002]多工器，又可称为“多频道合成器”，就是使不同频道的多部电台用共用一副频带天线同时互不干扰地发送各自信号的技术设备。当多个天线改为一根天线时就必须有能覆盖全频段的滤波器，且由于是多部电台使用，必须具有较高的隔离度，以减小电台间的相互电磁干扰。上述实际上规定了以下三个方面的要求:滤波器能覆盖全频段频率范围；能满足多部电台使用影响较小，具有较高的隔离度要求；在单电台通信时影响较小，具有较低的插损。而常规的跳频滤波器由于级数很少，隔离度往往较差，在有多个大功率信号时相互影响较大，因此常规的调频滤波器在隔离度要求较高时无法满足上述需求，而常规的固定频段的多工器，由于频率固定，所以无法全频段覆盖，降低了频率利用率，因此常规的固定频率的多工器也无法满足需求。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型提供了一种无缝隙多工器，可以实现全频段覆盖，具有较低的插损和较高的隔离度。
[0004]本实用新型提供了一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。
[0005]进一步，所述4阶螺旋滤波器包括:四个相互间隔的腔体，每个腔体中均设置有一螺旋线圈。
[0006]进一步，所述调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈连接。
[0007]进一步，每个调谐电路均包括:调谐线圈、隔直电容、大功率二极管、磁环和滤波电容，所述调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，所述磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，所述电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
[0008]进一步，还包括:线合路器1、线合路器II和宽带匹配电路，所述线合路I和线合器II均包含六个输入和一个输出，所述线合器I和线合路器II的每个输入分别连接一 4阶螺旋滤波器的输出，所述线合路器I和线合路器II的输出分别连接至所述宽带匹配电路的两个输入。
[0009]进一步，所述线合路器I和线合路器II均包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入口。
[0010]进一步，所述宽带匹配电路为电感电容LC匹配电路。[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]本实用新型采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHZ中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率5MHz处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插入损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0014]图1是本实用新型提供的无缝隙多工器的实施例的结构示意图。
[0015]图2是I个4阶螺旋滤波器及其对应的调谐电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]请参考图1，是本实用新型提供的无缝隙多工器的实施例的结构示意图。其包括:电压控制电路1、调谐模块2、滤波器阵列3、线合路器14、线合路器115和宽带匹配电路6。其中，电压控制电路I与调谐模块2连接，调谐模块2与滤波器阵列3连接，用于控制滤波器阵列3中的滤波器进行跳偏，滤波器阵列3中的滤波器被均分为两组，分别连接至线合路器14、线合路器115，线合路器14和线合路器115的输出连接至宽带匹配电路6，由宽带匹配电路6将其合一后由一根射频天线发出。
[0017]其中，线合路器14和线合路器115主要包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入口。
[0018]其中，滤波器阵列3包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。具体的，如图2所示，一个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器包括四个相互间隔的腔体，每个腔体中设置有一螺旋线圈31。
[0019]其中，调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈31连接。具体的，如图2所示，一个调谐电路包括:调谐线圈21、隔直电容22、大功率二极管23、磁环24和滤波电容25，其中调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
[0020]结合图2，对调谐原理进行说明:
[0021]螺旋滤波器的谐振频率跟螺旋线圈31的有效圈数有关，如果减少螺旋线圈的有效圈数，则谐振频率就增大，反之则减小。本实施例采用了在螺旋线圈上的合适的位置设置抽头，把螺旋线圈一分为二，用高温屏蔽线将螺旋线圈从抽头位置到接地的部分引出，实现调谐。具体的，图中当VCC=-5V时，大功率二极管导通，则螺旋线圈可通过二极管、隔直电容、与调谐线圈到地，原螺旋线圈从抽头到地的部分就被引出，利用调谐线圈控制谐振频率，实线谐振频率可调谐。当VCC=270V时，二极管截止，则频率保持原频率不变。由于传输功率较大，故图中二极管、磁环、滤波电容、隔直电容、调谐线圈都需选择能承受大功率的相应器件。且VCC选取270V高压作为截止电压使用。其中VCC由电压控制电路提供。[0022]另外，补充多工器合路原理:先用网络分析仪取出每段滤波器的传输数据，然后利用射频电缆的在相同频率，不同长度时的不同阻抗特性，在ADS里通过仿真计算，选出6段合适长度的射频电缆实现6段螺旋滤波器的多工合路，然后再通过宽带合路电路合路，让12段滤波器合路成一路输出，达到全频段覆盖的目的。
[0023]本实施例，采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHZ中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插损。
[0024]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，其特征在于:所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。
2.如权利要求1所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述4阶螺旋滤波器包括:四个相互间隔的腔体，每个腔体中均设置有一螺旋线圈。
3.如权利要求2所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈连接。
4.如权利要求3所述的无缝隙多工器，其特征在于:每个调谐电路均包括:调谐线圈、隔直电容、大功率二极管、磁环和滤波电容，所述调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，所述磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，所述电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
5.如权利要求1-4中任一项所述的无缝隙多工器，其特征在于:还包括:线合路器1、线合路器II和宽带匹配电路，所述线合路I和线合器II均包含六个输入和一个输出，所述线合器I和线合路器II的每个输入分别连接一 4阶螺旋滤波器的输出，所述线合路器I和线合路器II的输出分别连接至所述宽带匹配电路的两个输入。
6.如权利要求5所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述线合路器I和线合路器II均包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入□。
7.如权利要求5所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述宽带匹配电路为电感电容LC匹配电路。
【文档编号】H03H7/00GK203434948SQ201320614466
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】廖腾波, 肖建川, 刘德强, 韦俊杰 申请人:重庆华伟工业（集团）有限责任公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器，由于采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHz中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率5MHz处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插入损耗。
【专利说明】无缝隙多工器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及滤波器【技术领域】，尤其涉及一种无缝隙多工器。
【背景技术】
[0002]多工器，又可称为“多频道合成器”，就是使不同频道的多部电台用共用一副频带天线同时互不干扰地发送各自信号的技术设备。当多个天线改为一根天线时就必须有能覆盖全频段的滤波器，且由于是多部电台使用，必须具有较高的隔离度，以减小电台间的相互电磁干扰。上述实际上规定了以下三个方面的要求:滤波器能覆盖全频段频率范围；能满足多部电台使用影响较小，具有较高的隔离度要求；在单电台通信时影响较小，具有较低的插损。而常规的跳频滤波器由于级数很少，隔离度往往较差，在有多个大功率信号时相互影响较大，因此常规的调频滤波器在隔离度要求较高时无法满足上述需求，而常规的固定频段的多工器，由于频率固定，所以无法全频段覆盖，降低了频率利用率，因此常规的固定频率的多工器也无法满足需求。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型提供了一种无缝隙多工器，可以实现全频段覆盖，具有较低的插损和较高的隔离度。
[0004]本实用新型提供了一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。
[0005]进一步，所述4阶螺旋滤波器包括:四个相互间隔的腔体，每个腔体中均设置有一螺旋线圈。
[0006]进一步，所述调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈连接。
[0007]进一步，每个调谐电路均包括:调谐线圈、隔直电容、大功率二极管、磁环和滤波电容，所述调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，所述磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，所述电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
[0008]进一步，还包括:线合路器1、线合路器II和宽带匹配电路，所述线合路I和线合器II均包含六个输入和一个输出，所述线合器I和线合路器II的每个输入分别连接一 4阶螺旋滤波器的输出，所述线合路器I和线合路器II的输出分别连接至所述宽带匹配电路的两个输入。
[0009]进一步，所述线合路器I和线合路器II均包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入口。
[0010]进一步，所述宽带匹配电路为电感电容LC匹配电路。[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]本实用新型采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHZ中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率5MHz处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插入损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0014]图1是本实用新型提供的无缝隙多工器的实施例的结构示意图。
[0015]图2是I个4阶螺旋滤波器及其对应的调谐电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]请参考图1，是本实用新型提供的无缝隙多工器的实施例的结构示意图。其包括:电压控制电路1、调谐模块2、滤波器阵列3、线合路器14、线合路器115和宽带匹配电路6。其中，电压控制电路I与调谐模块2连接，调谐模块2与滤波器阵列3连接，用于控制滤波器阵列3中的滤波器进行跳偏，滤波器阵列3中的滤波器被均分为两组，分别连接至线合路器14、线合路器115，线合路器14和线合路器115的输出连接至宽带匹配电路6，由宽带匹配电路6将其合一后由一根射频天线发出。
[0017]其中，线合路器14和线合路器115主要包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入口。
[0018]其中，滤波器阵列3包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。具体的，如图2所示，一个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器包括四个相互间隔的腔体，每个腔体中设置有一螺旋线圈31。
[0019]其中，调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈31连接。具体的，如图2所示，一个调谐电路包括:调谐线圈21、隔直电容22、大功率二极管23、磁环24和滤波电容25，其中调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
[0020]结合图2，对调谐原理进行说明:
[0021]螺旋滤波器的谐振频率跟螺旋线圈31的有效圈数有关，如果减少螺旋线圈的有效圈数，则谐振频率就增大，反之则减小。本实施例采用了在螺旋线圈上的合适的位置设置抽头，把螺旋线圈一分为二，用高温屏蔽线将螺旋线圈从抽头位置到接地的部分引出，实现调谐。具体的，图中当VCC=-5V时，大功率二极管导通，则螺旋线圈可通过二极管、隔直电容、与调谐线圈到地，原螺旋线圈从抽头到地的部分就被引出，利用调谐线圈控制谐振频率，实线谐振频率可调谐。当VCC=270V时，二极管截止，则频率保持原频率不变。由于传输功率较大，故图中二极管、磁环、滤波电容、隔直电容、调谐线圈都需选择能承受大功率的相应器件。且VCC选取270V高压作为截止电压使用。其中VCC由电压控制电路提供。[0022]另外，补充多工器合路原理:先用网络分析仪取出每段滤波器的传输数据，然后利用射频电缆的在相同频率，不同长度时的不同阻抗特性，在ADS里通过仿真计算，选出6段合适长度的射频电缆实现6段螺旋滤波器的多工合路，然后再通过宽带合路电路合路，让12段滤波器合路成一路输出，达到全频段覆盖的目的。
[0023]本实施例，采用12个不同滤波器，每个滤波器带宽2.5MHz，通过调谐模块实现一次跳偏，即每段滤波器实际包含5MHz频率，可实现在30-90MHZ中任意选择频率，实现全频段覆盖。且每段滤波器带宽只有2.5MHz，在离每段滤波器中心频率处有大于40dB的隔离度，具有良好的频率选择性，有效降低了多部电台同时工作时的频率干扰，又由于螺旋滤波器属于腔体结构，Q值相对较高，故本实用新型具有较低的插损。
[0024]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种无缝隙多工器，包括滤波器阵列、调谐模块和电压控制电路，所述电压控制电路、调谐模块和滤波器阵列顺序连接，其特征在于:所述滤波器阵列包含12个带宽为2.5MHz且可实现一次跳偏的4阶螺旋滤波器。
2.如权利要求1所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述4阶螺旋滤波器包括:四个相互间隔的腔体，每个腔体中均设置有一螺旋线圈。
3.如权利要求2所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述调谐模块包含:48个调谐电路，每个调谐电路与4阶螺旋滤波器中一个腔体中的螺旋线圈连接。
4.如权利要求3所述的无缝隙多工器，其特征在于:每个调谐电路均包括:调谐线圈、隔直电容、大功率二极管、磁环和滤波电容，所述调谐线圈一端接地，另一端与隔直电容、大功率二极管顺序串接，所述大功率二极管相对于与隔直电容连接的一端连接螺旋线圈，所述磁环的一端与隔直电容和大功率二极管间的连接点连接，另一端连接所述电压控制电路的输出，所述电压控制电路的输出还与串接在地上的滤波电容连接。
5.如权利要求1-4中任一项所述的无缝隙多工器，其特征在于:还包括:线合路器1、线合路器II和宽带匹配电路，所述线合路I和线合器II均包含六个输入和一个输出，所述线合器I和线合路器II的每个输入分别连接一 4阶螺旋滤波器的输出，所述线合路器I和线合路器II的输出分别连接至所述宽带匹配电路的两个输入。
6.如权利要求5所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述线合路器I和线合路器II均包含六根射频电缆和六个射频连接器，分别连接6个滤波器和宽带匹配电路的一个输入□。
7.如权利要求5所述的无缝隙多工器，其特征在于:所述宽带匹配电路为电感电容LC匹配电路。
【文档编号】H03H7/00GK203434948SQ201320614466
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】廖腾波, 肖建川, 刘德强, 韦俊杰 申请人:重庆华伟工业（集团）有限责任公司
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