一种基于GYSEL网络的10kW电视十路合成器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于GYSEL网络的10kW电视十路合成器，其特征在于，所述的带状传输线为十路λ/4基于阻抗匹配设计的带状传输线，每一路带状传输线结构相同，位于同一个平面内，共用同一组平行地平面，并通过金属支撑互相隔离；每一路带状传输线一端与输入连接器相连接，另一端在输出连接器汇聚为公共节点，与同轴变阻器相连接；所述的十路带状传输线、输入连接器、隔离电阻连接器设置于一个封闭腔体之中。本实用新型专利技术的有益效果是：其结构设计合理，外置隔离电阻、体积小，维护方便，散热效果好，生产成本低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器。
技术介绍
随着半导体固态器件科学、设计制造、生产工艺不断取得长足的发展，全固态广播电视发射机，特别是调频广播发射机进入了实用阶段。全固态调频发射机具有电子管发射机不可比拟的优势其冗余度、可靠性高，寿命长，效率高，实用安全方便。但由于目前无法生产千瓦级的高频固态器件，要制造大功率发射机必须使用多个中功率固态器件。但多个中功率器件简单的并联工作存在致命的缺陷甚至根本无法正常工作一是并联后，阻抗太小，很难匹配；二是各固态器件之间很难保证参量完全一致，容易造成失配或损坏。此外，若其中一个固态器件损坏，并联的其他固态器件都面临损坏的威胁，可靠性很差。因此，要制造大功率发射机必须采用具有隔离作用的功率合成技术。在微波电路中，功率合成器是非常重要的器件，它广泛应用于馈线系统、混频及功率放大单元。常用的功率合成器包括GYSEL合成器和WILKINSON合成器两种。GYSEL网络的理论阐述于20世纪70年代由Ulrich Gysel H提出，是WILKINSON 网络的一种变形。其拓扑结构介于分支线耦合器结构和WILKINSON网络之间，与分支线耦合器一样，其终端负载可以通过一段任意长度，特性阻抗与负载阻抗相同的传输线引到电路上，因而负载可以根据需要外接在电路上，便于大功率隔离负载的使用。GYSEL合成器具有和WILKINSON合成器一样的相对带宽。GYSEL合成器可以采用同轴线、带状线及微带线等多种形式实现。GYSEL合成器在20%相对带宽情况下，其插入损耗、电压驻波比等指标比WILKINSON合成器要好，显示出较好的宽带特性。窄带情况下，当传输线损耗相同时，GYSEL合成器的损耗值约为0. 12dB，WILKINSON合成器则为0. IdB,电压驻波比也稍大一些。但是GYSEL合成器有更高的隔离度，回波功率消耗在隔离电阻上，加上 GYSEL合成器的结构加工相对容易，所以，中小功率的合成多用WILKINSON合成器，大功率的功率合成多用GYSEL合成器，尤其是大功率的多路合成时，WILKINSON合成器加工困难， GYSEL合成器的优势更加明显。由于其在高功率性能方面的优点，得到了广泛的应用，通常用在传输功率较大而幅相一致性要求又很高的网络里面。电视全固态IOkW发射机的末级功率合成方案较多，基本都是二级或三级合成。其中最常见的是先用GYSEL合成器合成两个独立的5KW，在用3dB耦合器二次合成为10kW。 这种合成的不足受空间的限制，两个5KW GYSEL合成器的腔体不能做得很大，导致插入损耗偏大(0. 3 0. 5dB)，产生的热量不容易散发；3dB耦合器为宽带耦合器，在电视的大功率合成应用为窄带应用，容易产生相对较大的损耗(0.2 0.3dB)；在两次合成的过程里，会产生比较大的损耗(0. 5 0. 6dB)，导致射频功率的不必要浪费，所产生的热量也会带来合成系统的稳定性的降低；为了保证整个合成网络的稳定性，3dB耦合器的隔离电阻需要的功率容量较大，大功率的隔离电阻必然会带来大的安装空间要求和较高的生产成本；同相性保证相对困难。3有鉴于此，确有必要提出一种克服上述缺陷的基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器，以降低合成系统的功率损耗和生产成本，便于生产方便，提高系统的稳定性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器，其结构设计合理，外置隔离电阻、体积小，维护方便，散热效果好，生产成本低。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器，包括输入连接器、带状传输线、输出连接器、同轴变阻器、隔离电阻连接器，其特征在于，所述的带状传输线为十路λ/4基于阻抗匹配设计的带状传输线，每一路带状传输线结构相同，位于同一个平面内，共用同一组平行地平面，并通过金属支撑互相隔离；每一路带状传输线一端与输入连接器相连接，另一端在输出连接器汇聚为公共节点，与同轴变阻器相连接；所述的十路带状传输线、输入连接器、隔离电阻连接器设置于一个封闭腔体之中。所述的同轴变阻器包括变阻弯头和变阻传输线硬馈，变阻传输线硬馈通过变阻弯头与输出连接器内的十路带状传输线公共节点相连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是本装置提高了合成器的功率容量，可满足IOkW电视全固态发射机的功率合成的使用要求，并且该合成器具有工作频带宽、输入电压驻波比小、插入损耗小、隔离度大、功率容量大、加工简单、免调试、成本低等特点。由于采用了大功率容量的带状传输线、同轴传输硬馈及弯头，使得本功率合成器具备带宽宽、输入电压驻波比小、输入差损小、输入隔离度高、功率容量大、成本低、加工简单、免调试等特点，非常适用于IOkW电视广播发射机的功率合成的应用。附图说明图1是一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器的带状传输线顶视图；图2是一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器的侧视图；图3是一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器电压驻波比实测图；图4是一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器插入损耗实测图。图中1-封板2-输入连接器3-隔离电阻连接器4-合金铝支撑5-带状传输线 6-输出连接器7-抱箍8-变阻弯头9-喉箍10-传输线硬馈具体实施方式以下结合附图详细叙述本技术的具体实施方式。一种基于GYSEL网络的IOkW电视十路合成器，由带状传输线与同轴传输线共同构成GYSEL网络；带状传输线结构一致，在同一个平面内，互相屏蔽；针对指定频率设计的 GYSEL网络；外置大功率容量的GYSEL网络隔离电阻、弯头及同轴传输线。见图1，带状传输线5为十路λ/4基于阻抗匹配设计的带状传输线，每一路带状传输线结构相同，位于同一个平面内，共用同一组平行地平面，并通过合金铝支撑4互相隔离；每一路带状传输线5 —端与输入连接器2相连接，另一端在输出连接器6汇聚为公共节点，与同轴变阻器相连接；所述的十路带状传输线5、输入连接器2、隔离电阻连接器3设置于一个由上、下封板1及侧板构成的封闭腔体之中。见图2，同轴变阻器包括变阻弯头8和变阻传输线硬馈10，变阻传输线硬馈10通过喉箍9、变阻弯头8、抱箍7与输出连接器6内的十路带状传输线公共节点相连接。所述带状传输线为GYSEL网络的第一分支传输线，用以功率传输和参与阻抗匹配。所述同轴传输线是阻抗为特性阻抗的聚四氟同轴电缆，为GYSEL网络的第二、第三分支传输线。所述带状传输线结构一致，在同一个平面内，互相屏蔽十路带状传输线内导体采用一定厚度的黄铜板线切割一次成型，并安装于具有一定强度的相互平行合金铝支撑中间。所述针对指定频率设计的GYSEL网络所述λ /4带状传输线或同轴传输线所对应的波长λ，是指定频率所对应的波长。本装置外置大功率容量的隔离电阻，通过隔离电阻连接器连接于合成器腔体之外，用大功率容量的高频电阻制成。本装置改变了标准的GYSEL网络的功率传输分支的阻抗，使其带状传输线的内导体宽度增加，功率容量提高。在十路带状传输线的公共节点处增加同轴变阻器，用以带状传输线的公共节点到特性阻抗的阻抗变换。增大GYSEL合成器的腔体，使其带状传输线的相互干扰减小，减小插入损耗。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋春水，赵旭钢，陈丹，
申请(专利权)人：辽宁普天数码产业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：