一种调频5kW分体式功率合成器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种调频5kW分体式功率合成器，包括合成盒及负载盒，合成盒的盒体上设有三个输入接口及一个输出接口，盒体内并列设有三根四分之一波长的圆形悬置导体，三根悬置导体的一端相互连接并与输出接口的内导体连通，三根悬置导体另一端分别与三个输入接口的内导体连接，合成盒的盒体上还设有与输入接口并联的三个连接接口；负载盒的盒体内设有三个负载电阻。它有效地解决了现有技术的调频大功率合成器加工困难、成本高且体积大的问题，本实用新型专利技术的调频5kW分体式功率合成器加工方便、体积小且成本低，具有很高的实用价值。

A FM 5kW split type power synthesizer

The utility model discloses a FM 5kW split power synthesizer, including synthetic load box and the box, the box body synthesis box is provided with three input interface and an output interface, the box body is provided with three parallel 1/4 wavelength circular root suspension conductor, three suspension conductor is connected and inner conductor and the output interface connected, three suspension conductor of the other end of the inner conductor and the three input interface, three interface box synthesis box is provided with a parallel input interface; the box body load box is provided with a three load resistance. The utility model effectively solves the problems of difficult processing, high cost and large volume of the FM high power combiner of the existing technology. The FM 5kW split power combiner has the advantages of convenient processing, small volume and low cost, and has high practical value.

【技术实现步骤摘要】
一种调频5kW分体式功率合成器
本技术涉及一种功率合成器，尤其是一种适用于调频波段数字音频广播发射机的调频5kW分体式功率合成器。
技术介绍
功率合成器是调频波段数字音频广播发射机的核心组成部分，在现有大功率发射机的功率合成中得到了广泛的应用。现有技术的大功率发射机一般通过功率分配器将前级功率放大器的功率输出分配成多路，分别驱动多个末级功率放大器，然后再将多个末级功率放大器的输出功率通过功率合成器合成，得到所需要的大输出功率。功率合成器有多种实现形式，但在大功率的工况下，由于受工作频率及部件结构尺寸的限制，很多合成方式实际上难以采用。公开日为2010年4月21日、公开号为CN201440450U的专利文件公开了一种高频大功率合成器，公开了一种高频大功率合成器，包括多个输入接口及一个输出接口，所述的高频大功率合成器的壳体为导体组成的盒式结构，盒体内设有多路电气长度相当于四分之一工作波长的带状导体，该带状导体的一端相互连接并连通输出接口的内导体，另一端分别与一输入接口及通过一电气长度相当于四分之一工作波长的A同轴线连接大功率负载及一电气长度相当于四分之一工作波长的B同轴线，所有B同轴线的另一端相互连接。但该合成器采用带状线作为合成单元，比较适合于电视米波高段或分米波段使用，在调频波段使用时，存在以下问题，一是直条状的带状线在调频波段其电气长度较长，因此合成器的长度很长；二是如果采用S形折弯的带状线，则需要整块铜板线切割加工，生产成本很高；三是带状线的边缘效应比较明显，在大功率空气介质的情况下容易引起电击穿，为了避免这种情况的出现，通常只能增加合成器的体积。四是该合成器将散热器置于整个合成器下方，使得合成器的厚度较大，不利于合成器在整机机箱内的布置。
技术实现思路
本技术为解决现有合成器存在的上述技术问题，提供一种加工方便、成本低且容易布置的调频5kW分体式功率合成器。本技术为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种调频5kW分体式功率合成器，包括扁平结构的合成盒及与合成盒通过电缆连接的负载盒，所述合成盒的盒体上设有三个输入接口及一个输出接口，合成盒的盒体内并列设有三根电气长度为四分之一工作波长的悬置导体，悬置导体的横截面呈圆形，三根悬置导体的一端相互连接并与输出接口的内导体连通，三根悬置导体另一端分别与三个输入接口的内导体连接，合成盒的盒体上还设有与输入接口并联的三个连接接口；所述的负载盒为扁平状结构，负载盒的盒体内设有三个负载电阻，每个负载电阻均通过电气长度为四分之一工作波长的连接电缆与一输入接口连通，每个负载电阻上还连接有一根电气长度为四分之一工作波长的平衡电缆，平衡电缆的另一端相互连接。本技术的合成器采用分开独立设置的合成盒与负载盒，分开设置的合成盒与负载盒均为扁平结构，有利于将其贴装在机柜的侧壁上，从而减少一体结构的合成器对机柜整体布局结构的影响，另外可以避免负载盒可以产生的热量对合成盒的影响，有利于整机散热设计。本技术悬置导体的横截面呈圆形，改变了现有技术中合成器普遍采用的带状线或微带线结构，这样悬置导体可以采用管材、线材或棒材等加工，不但使悬置导体的结合强度得到加强，而且加工方便，同时大大减少了悬置导体的边缘效应，因此可以缩小合成器的体积，有利于合成器的扁平化。本技术的合成器整体上采用威尔金森同相合成网络，悬置导体、连接电缆及平衡电缆的电气长度均采用为四分之一工作波长，满足同相合成网络的要求。合成盒及负载盒的盒体结构作为整个同相环形回路合成器的外导体，将同相环形回路合成器的阻抗变换部分的内导体以悬置导体的形式设置在合成盒内；回路上的负载电阻及平衡电缆设置在负载盒内，安装时负载盒可以紧贴机柜侧板并利用机柜侧板进行散热，也可以为负载盒配置扁平结构的散热器，合成盒与负载盒之间利用连接电缆连接，主要可以使合成盒与负载盒在机柜的布置更加灵活。作为优选，悬置导体的主体段呈折线状设置，包括直线段及与直线段连接的折返段，所述的直线段相互平行且等间距设置，所述的折返段呈圆弧形。悬置导体的主体段呈折线状设置，可以有效缩短合成器的长度，同时由于本技术采用横截面为圆形的悬置导体，因此通过简单的折弯就可以将其加工成S形的折线状，与带状线相比，加工非常容易，成本很低。作为优选，悬置导体设置在合成盒深度方向的中心面上，相邻直线段的间距大于等于合成盒的深度，悬置导体与盒体之间设有绝缘支撑条。相邻直线段的间距大于等于合成盒的深度，可以减小由于直线段的间距过小而对合成器技术指标产生的不利影响。这里的合成盒深度，是指合成盒在厚度方向的内部空间部分，合成盒深度方向的中心面位于合成盒深度的一半处；而合成盒的厚度，是指合成盒包括底板与盖板厚度的整体尺寸。作为优选，靠近输出接口的左右两根悬置导体上设有匹配微调机构，所述匹配微调机构为设置在悬置导体上的滑块，滑块上设有锁定机构。考虑到三路结构的合成器左右两侧的两根悬置导体与位于中间的一根悬置导体其结构上无法做到一样，因此在靠近输出接口的左右两根悬置导体上设置匹配微调机构，通过调节匹配微调机构可以弥补结构上的差异，使合成器在使用频率附近达到更好的技术指标。作为优选，悬置导体的电气长度为685至870毫米，悬置导体的特性阻抗为85-90欧姆；连接电缆和平衡电缆均为聚四氟乙烯电缆，连接电缆和平衡电缆的特性阻抗均为50欧姆，平衡电缆远离负载电阻的一端通过三通接插件相互连接。电气长度685至870毫米对应于调频88-108MHz的四分之一波长，三路合成时悬置导体的理论阻抗为86.6欧姆，实际使用时通常会产生一定的偏离，可在85-90欧姆之间选取。聚四氟乙烯电缆为耐高温电缆，可以满足合成器的大功率传输要求及负载电阻可能出现的高温对电缆耐温的要求。作为优选，负载电阻的阻抗为50欧姆，由两只800瓦100欧姆的贴片式高频大功率电阻并联构成，所述的负载电阻设置在负载盒的中部，所述的连接电缆与平衡电缆分设在负载电阻的两侧。本技术单路负载电阻的额定功率为1600瓦，可以满足末级功率放大器输出异常时对合成器负载电阻的功率承受要求。作为优选，合成盒与负载盒均由铝质的盖板、侧围板及底板螺接构成，合成盒内还设有用于分隔相邻悬置导体的隔板；负载盒的底板为铝型材散热器，负载电阻固定在铝型材散热器上，合成盒与负载盒的整体厚度均小于等于60毫米。本技术仅在负载盒的底部设置散热器，由于负载盒内仅有电缆及贴片式高频大功率电阻，因此其占用的厚度方向空间相对较少，加上铝型材散热器的厚度，负载盒的整体厚度也相对较小，可以使负载盒整体结构扁平化。作为优选，悬置导体为横截面呈圆形的铜管或铜棒弯折构成，三根悬置导体与输出接口的连接端均与一导电柱焊接，三根悬置导体通过导电柱与输出接口连接，所述的输出接口为φ40同轴接口，所述的输入接口与连接接口均为L29插座。本技术的有益效果是：1、采用扁平盒式结构，在机柜内贴装方便，有利于整机布局；2、采用圆截面的悬置导体，功率大、加工方便且成本低；3、合成盒与负载盒分体设置，盒体厚度小，安装布局灵活；4、具有匹配微调机构，调试方便，容易实现较高的技术指标。附图说明图1是本技术的一种电原理图。图2本技术合成盒的一种结构示意图；图3本技术合成盒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调频5kW分体式功率合成器，包括扁平结构的合成盒及与合成盒通过电缆连接的负载盒，其特征是：所述合成盒（1）的盒体上设有三个输入接口（2）及一个输出接口（3），合成盒的盒体内并列设有三根电气长度为四分之一工作波长的悬置导体（4），悬置导体的横截面呈圆形，三根悬置导体的一端相互连接并与输出接口的内导体连通，三根悬置导体另一端分别与三个输入接口的内导体连接，合成盒的盒体上还设有与输入接口并联的三个连接接口（5）；所述的负载盒（6）为扁平状结构，负载盒的盒体内设有三个负载电阻（7），每个负载电阻均通过电气长度为四分之一工作波长的连接电缆（8）与一输入接口连通，每个负载电阻上还连接有一根电气长度为四分之一工作波长的平衡电缆（9），平衡电缆的另一端相互连接。

【技术特征摘要】
1.一种调频5kW分体式功率合成器，包括扁平结构的合成盒及与合成盒通过电缆连接的负载盒，其特征是：所述合成盒（1）的盒体上设有三个输入接口（2）及一个输出接口（3），合成盒的盒体内并列设有三根电气长度为四分之一工作波长的悬置导体（4），悬置导体的横截面呈圆形，三根悬置导体的一端相互连接并与输出接口的内导体连通，三根悬置导体另一端分别与三个输入接口的内导体连接，合成盒的盒体上还设有与输入接口并联的三个连接接口（5）；所述的负载盒（6）为扁平状结构，负载盒的盒体内设有三个负载电阻（7），每个负载电阻均通过电气长度为四分之一工作波长的连接电缆（8）与一输入接口连通，每个负载电阻上还连接有一根电气长度为四分之一工作波长的平衡电缆（9），平衡电缆的另一端相互连接。2.根据权利要求1所述的调频5kW分体式功率合成器，其特征在于，所述悬置导体的主体段呈折线状设置，包括直线段（10）及与直线段连接的折返段（11），所述的直线段相互平行且等间距设置，所述的折返段呈圆弧形。3.根据权利要求2所述的调频5kW分体式功率合成器，其特征在于，悬置导体设置在合成盒深度方向的中心面上，相邻直线段的间距大于等于合成盒的深度，悬置导体与盒体之间设有绝缘支撑条（12）。4.根据权利要求1所述的调频5kW分体式功率合成器，其特征在于，靠近输出接口的左右两根悬置导体上设有匹配微调机构，所述匹配微调机构为设置在悬置导体上的滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟建土，
申请(专利权)人：杭州杭淳广播电视设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33