專利名稱：數字電視發射機寬帶大功率耦合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種數字電視發射機寬帶大功率耦合器。
背景技術：
隨著高速通信線路的發展，人們對提高通信線路的帶寬的要求與日俱增。同樣在數字電視發射機中，要求功率放大器應有足夠高的功率且功率放大器具有高線性、寬動態范圍，即數字調制信號在動態峰值范圍內時，發射機仍有良好的線性。在相對較窄的范圍內，我們可以忽略增益斜率，但是對于數字電視發射機47(Γ806ΜΗΖ這寬頻帶來說，如果輸出耦合器采用傳統的微帶耦合要達到整帶輸出功率誤差在±0.2dB是比較困難的。從整帶頻率的耦合平坦度來說，要達到最小的耦合平坦度，傳統的微帶耦合器的微帶需要達到 四分之一波長，如果按照650MHZ計算，在介電常數為Er=2. 55的介質中，波長1 =
J
=3. 0*108/ ^235 /650*106=0. 289m，所以微帶線需要到達72mm，如果考慮到正向功率耦合
線和反向功率耦合線，微帶線要為144mm，這么長的微帶線不僅加大了整機結構的尺寸，從而提高發射機的成本，而且長的微帶線還會導致損耗増大，降低了輸出功率。這里我們結合附圖對傳統微帶耦合器耦合平坦度及方向性進行簡單分析，利用ADS2008仿真傳統的微帶耦合器，電路如圖I所示，設置微帶線的間距及長度為變量SI和LI，仿真可知微帶線的間距僅改變耦合量，對耦合平坦度的作用不是很大，而改變微帶線的長度對耦合平坦度的作用較大，當微帶線線的長度達到72_時候，耦合平坦度相對較好，值達到O. 7dB左右，此時微帶耦合器的反向耦合S(3，2)，整帶內的方向性為在806MHZ時最差為_9dB，在470MHZ時最好為-15. 7dB，所以整帶內的方向性為-9 -15. 7dB，如圖2所示。當方向性最差時能檢測到的最小駐波為2. 1，當駐波小于2. I時就檢測不到了。而功放的駐波一般為I. 5左右，所以達不到要求。
發明內容有鑒于此，本實用新型的目的是提供ー種數字電視發射機寬帶大功率耦合器，能有效起到幅度均衡作用。本實用新型采用以下方案實現ー種數字電視發射機寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在干所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對稱橋T型結構。在本實用新型一實施例中，所述幅度均衡器包括一輸入端；ー輸出端；一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經ー第一電容與所述輸出端連接；一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經ー第二電阻與所述輸出端連接；一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及ー第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。[0007]本實用新型電路結構簡單，無需對現有的耦合器做很大改動，成本低，而且其尺寸小型化、損耗變小、整帶耦合平坦度減小，整帶方向性能達到-18dB且方便調試，完全滿足數字電視發射機的要求。

圖I是傳統的微帶線耦合器仿真結構示意圖。圖2是傳統微帶線整帶耦合平坦度及反向耦合曲線示意圖。圖3是本實用新型實施例幅度均衡器的定阻對稱橋T型結構。圖4是幅度均衡器的衰減頻率特性曲線示意圖。圖5是本實用新型實施例耦合器仿真結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進ー步說明。本實施例提供ー種數字電視發射機寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對稱橋T型結構。具體的說，幅度均衡器的結構包括橋·Τ型，r型，ニ端網絡型三種結構，本實用新型設計采用定阻對稱橋T型結構，如圖3所示。為了使耦合器兩端的阻抗匹配，在輸入和輸出端各使用一個幅度均衡器。該幅度均衡器包括一輸入端；ー輸出端；一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經ー第一電容與所述輸出端連接；一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經ー第二電阻與所述輸出端連接；一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及ー第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。該幅度均衡器主要由LRC器件組成，它的電感與電容(L-C)元件參數的取值可使均衡器在高于或低于所需頻帶的某個頻率上產生諧振。通過改變電感與電容(L-C)元件參數的值來移動均衡器的諧振點，使它在所需帶寬內的傳輸特性與耦合線耦合器的耦合輸出特性互補，從而使它們組合起來的輸出特性在整個工作頻段內平坦。如圖4所示，圖中Id1為原來的傳輸系統的衰減頻率特性，b2為均衡器的衰減特性，(=I3Jbci=常數)為總的衰減頻率特性，由圖可以看到，由于均衡器的衰減頻率特性恰好與原來的傳輸系統的衰減頻率特性相反，最終傳輸網絡的衰減頻率特性為ー常數，起到了幅度均衡的作用，b為一直線是理想情況下，實際應用中，在不影響通信質量的情況下允許一定的偏差。設計與耦合線耦合器耦合輸出特性互補的幅度均衡器是幅度均衡器設計的重點。利用ADS2008仿真加入幅度均衡器的耦合器，如圖5所示。下面我們對加入幅度均衡器的耦合器耦合平坦度及方向性進行分析將微帶線長度設為變量L，橋T網絡中的電感LI和L3設為變量LI，L2和L4設為變量L2，Cl和C3設為變量Cl，C2和C4設為變量C2，通過改變這些調諧變量的大小，對這個電路進行仿真，優化后可知，微帶線的長度對耦合平坦度的作用不是很明顯，影響較大為橋T 網絡各 LC 值。當 Ll=L3=47nH，Cl=C3=220p，C2=C4=15p，L2=L4=120nH，仿真出 S (3，I)曲線，此時的耦合平坦度為O. 2dB左右，微帶線長度為IOmm時，耦合量在-38. 798 -39. 017dB間。加入幅度均衡器后耦合器的的反向耦合S (3，2)，整帶內的方向性為在806MHZ時最差為-18dB，在407MHZ時最好為-19. 65dB，所以整帶內的方向性為-18 -19. 65dB,方向性最差時能檢測到的駐波I. 29，能滿足檢測精度要求。敏感性分析在定阻T型對稱結構中，當滿足Z11 · Z22=R02條件時，它的特性阻抗不隨頻率變化而變化，便干與其它網絡的匹配。其中LI和Cl串聯的阻抗是Z11, L2和C2并聯的阻抗是Z22, R1= R2= R0。因為Z11呈感性而Z22呈容性，所以Z11起關鍵作用的元器件為LI、L3，而Z22起關鍵作用的為C2、C4。在電路仿真軟件里面將L1、L3和C2、C4作為調諧變量，然后調諧這幾個值的大小，可以看出，它們的變化對耦合度的影響很大，要耦合量滿足技術指標要求，這幾個值只能夠在很小的范圍變化。再把L2、L4和C1、C3作為調諧變量，調諧它們的大小，可以看出，在很大范圍內變化，耦合量仍然滿足技術指標要求，變化比較不明顯。因此在實際調試電路時候，LI、L3和C2、C4是主要的調試元器件。綜上各仿真及計算結果可知(I)利用幅度均衡技術的耦合器的微帶線僅為10_明顯短于傳統微帶線耦合器的72mm，且耦合平坦度O. 2dB也小于傳統微帶線耦合器耦合平坦度的O. 7dB。這在結構上不僅能實現小型化，而且能降低傳輸損耗。(2)利用幅度均衡技術的耦合器在方向性上明顯優于傳統微帶線耦合器，這將大大增加輸出駐波的檢測范圍。(3)在調試方便性上看，利用幅度均衡技術的耦合器，C2, C4, LI, L3是主要的調試元器件，將比較容易改變耦合量，而傳統的微帶線耦合器需要改變微帶線的長度或距離才得以實現。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求1.ー種數字電視發射機寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在于所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對稱橋T型結構。
2.根據權利要求I所述的數字電視發射機寬帶大功率耦合器，其特征在于，所述幅度均衡器包括 一輸入端； ー輸出端； 一第一電感，其第一端與所述輸入端連接，第二端經ー第一電容與所述輸出端連接； 一第一電阻，其第一端與所述第一電感的第一端連接，第二端經ー第二電阻與所述輸出端連接； 一第二電容，其第一端與所述第一電阻的第二端連接，第二端接地；以及 一第二電感，其第一端與所述第二電容的第一端連接，第二端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種數字電視發射機寬帶大功率耦合器，包括寬帶大功率耦合器本體，其特征在于所述耦合器本體的輸入端和輸出端分別連接有一幅度均衡器，所述幅度均衡器是定阻對稱橋T型結構。本實用新型是在現有的耦合器的輸入端和輸出端設置均衡器，就能起到幅度均衡的作用，電路結構簡單，具有較好的實用價值。
文檔編號H03J3/06GK202435357SQ20122000440
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者何方, 吳雄賓, 陳巧靈 申請人:福建三元達通訊股份有限公司