本发明属于微波传输,具体涉及一种l波段大功率耦合滤波组件。
背景技术:
1、耦合组件是射频系统中广泛应用的一种射频组件,其本质是将射频信号按照一定的比例进行功率分配,将主传输线中传输的射频信号耦合出一部分,耦合出的射频信号可以用于功率检测。微波滤波器在射频系统中起到频率选择作用,用来抑制系统的谐波输出,插损小、阻带宽、功率容量大的滤波器是微波设备中无可取代的组件。
2、实际工程应用中的耦合滤波组件,宽带高功率弱耦合定向耦合电路用来分离出高功率通道中极小一部分能量信号,用于检测发射频率(功率)。为了对发射端输出功率带外信号进行抑制,同时对发射功率、反射信号和频率进行监测,需要将大功率滤波器和定向耦合器进行一体化设计,组成一个射频端组件,以期实现比较理想的耦合度,实现通过耦合支路对主传输线发射功率和反射功率的监测,实现较低的插入损耗和较好的带外抑制,确保组件工作稳定可靠。
技术实现思路
1、鉴于上述说明,本发明提供了一种l频段大功率耦合滤波组件,采用定向耦合器、低通滤波器和交指带通滤波器级联的形式,实现了宽带、大功率容量、低插损、低驻波、高带外抑制和实现通过耦合支路对主传输线发射功率和反射功率的监测。
2、本发明实施例提供的一种l波段大功率耦合滤波组件,设置于一上下双层金属腔体内,包括射频主电路、正向耦合电路、反向耦合电路、正向检波电路、反向检波电路、低通滤波器、交指带通滤波器;其中,
3、所述射频主电路、所述正、反向耦合电路和所述低通滤波器布设在金属下腔体的上层,所述正、反向检波电路布设在金属下腔体的下层;所述交指带通滤波器布设在金属上腔体内;
4、所述射频主电路的第一端口为所述耦合滤波组件的射频输入端,所述射频主电路的第二端口与所述低通滤波器的输入端连接;所述正、反向耦合电路对称设计在同一电路基材的正反面,并与所述射频主电路平行放置于同一空气腔内,对应的正向耦合端和反向耦合端分别与所述正向检波电路和反向检波电路连接;所述低通滤波器的输出端口与所述交指带通滤波器的输入端连接;所述交指带通滤波器的输出端口为所述耦合滤波组件的射频输出端。
5、优选地,所述正、反向耦合电路分别由两节λ0/4微带线并联耦合线级联组成。
6、优选地,所述两节微带线上均设计有锯齿。
7、优选地,所述正、反向耦合电路的一端通过绝缘子将耦合信号对应传输到所述正、反向检波电路,另一端端接50ω电阻。
8、优选地,所述正、反向检波电路将耦合信号1:1功率分配成两路,所述正向检波电路的一路用于检波,将耦合信号转为检波电平值,另一端接ssma连接器,用于正向耦合射频输出;所述反向检波电路的一路用于检波,另一路端接50ω负载。
9、优选地,所述低通滤波器由高低阻抗传输线模拟低通滤波器中的串联电感与并联电容实现。
10、优选地,所述低通滤波器的高低阻抗传输线采用四组上下两块聚四氟乙烯介质固定低通滤波器的内导体实现。
11、优选地,所述交指带通滤波器由平行耦合线谐振器阵交叉实现,在两个平行接地板间放入两个交叉的平行耦合线阵,每个杆一端短路,一端开路,载tem模。
12、优选地,所述耦合滤波组件的输入端和输出端、所述射频主电路、所述低通滤波器和所述交指带通滤波器的级联处均设置有阻抗匹配转接结构。
13、优选地,所述耦合滤波组件的内部各部件的边缘部分用圆角取代直角边缘。
14、本发明实施例提供的l频段大功率耦合滤波组件,具有如下有益效果:
15、1)将大功率耦合器与滤波器一体化设计,在保证功率容量的情况下,解决了在大功率组件宽带化的技术难题下,降低了组件工作频带内高端插损,一般来说可以降低0.5db左右的插损。一体化设计实现功率容量大、带内插损小、阻带宽、带外抑制高性能。
16、2)正反向耦合电路采用对称设计,通过两节微带线并联耦合线级联的方式实现宽频带,并通过耦合微带的锯齿设计提高耦合方向性;耦合信号通过绝缘子传输到检波电路,将耦合到的小功率信号转换成电平值能准确检测到正反相检波电压,实现对发射功率的监测。
17、3)主射频信号通过金属铝材传输至腔体低通滤波器,可滤除频率源部分的谐波信号;再经交指带通滤波器,可有效抑制发射机功放后杂散和频率源杂散。
18、4)本发明在内部各部件的边缘部分用圆角取代直角边缘,尽可能地避免低气压情况下出现尖端放电击穿介质造成大火烧毁。
19、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.一种l波段大功率耦合滤波组件,其特征在于,设置于一上下双层金属腔体内,包括射频主电路、正向耦合电路、反向耦合电路、正向检波电路、反向检波电路、低通滤波器、交指带通滤波器;其中,
2.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述正、反向耦合电路分别由两节λ0/4微带线并联耦合线级联组成。
3.根据权利要求2所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述两节λ0/4微带线上均设计有锯齿。
4.根据权利要求3所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述正、反向耦合电路的一端通过绝缘子将耦合信号对应传输到所述正、反向检波电路,另一端端接50ω电阻。
5.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述正、反向检波电路将耦合信号1:1功率分配成两路,所述正向检波电路的一路用于检波,将耦合信号转为检波电平值,另一端接ssma连接器,用于正向耦合射频输出;所述反向检波电路的一路用于检波,另一路端接50ω负载。
6.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述低通滤波器由高低阻抗传输线模拟低通滤波器中的串联电感与并联电容实现。
7.根据权利要求6所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述低通滤波器的高低阻抗传输线采用四组上下两块聚四氟乙烯介质固定低通滤波器的内导体实现。
8.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述交指带通滤波器由平行耦合线谐振器阵交叉实现,在两个平行接地板间放入两个交叉的平行耦合线阵,每个杆一端短路,一端开路,载tem模。
9.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述耦合滤波组件的输入端和输出端、所述射频主电路、所述低通滤波器和所述交指带通滤波器的级联处均设置有阻抗匹配转接结构。
10.根据权利要求1所述的耦合滤波组件,其特征在于,所述耦合滤波组件的内部各部件的边缘部分用圆角取代直角边缘。
