一種旋轉式可調步進衰減器及製備工藝和應用的製作方法

2023-05-19 07:58:06

專利名稱：一種旋轉式可調步進衰減器及製備工藝和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無源衰減器，具體地說是一種旋轉式可調步進衰減器及其製備工藝和應用。目前在CATV系統中常用的無源衰減器一般可分為兩種1、固定式衰減器；2、可變式衰減器。
無源衰減器之所以被大量、普遍地使用，是因為它相對於有源衰減器(有源衰減器通常採用PIN管或IC)而言，插損小、阻抗匹配良好、操作簡單，無需外加硬體控制電路或軟體控制程序，較容易更換，大信號時無非線性失真，價格較低。
固定式衰減器具有衰減值明確直觀、數值穩定的優點，但是一個衰減器只能有一個確定的衰減值，如果要涵蓋所有常用的衰減值(例如0～15dB)，就要有16種不同值的衰減器，這就造成了生產上的不便，在設備現場調試時有時因為沒有足夠的備用品而找不到所需的衰減值，這是它的缺點。
可變式衰減器具有衰減值連續可調的優點，但衰減值無法直接顯示出來，必須藉助儀器通過計算後才能得到所需要的值。且其內部碳膜片在頻繁旋轉後較易磨損而可能造成數值不穩定，這是它的缺點。
本發明的目的是提供一種結構新穎的旋轉式可調步進衰減器，它解決了固定式衰減器和可變式衰減器兩者的不足之處而取兩者的長處，集16種衰減值於一個衰減器之中，只要通過旋轉手柄，就可明確顯示並得到0～15dB(1dB步進)內所需的任一衰減值，給設備的生產和現場調試帶來了很大的方便。
為實現上述目的，設計一種旋轉式可調步進衰減器，包括轉軸(1)、卡簧(2)、轉軸定位盤(3)、定位鋼球(4)、定位彈簧(5)、上印板(6)、彈簧頂針(7)、插針(8)、下印板(9)、外殼軸套(10)、外殼定位槽(11)、腰形印板定位槽(12)，其特徵在於轉軸(1)上中間部分是一個轉軸定位盤(3)，轉軸定位盤(3)側面有一貫穿其直徑的通孔，通孔內裝有定位彈簧(5)，彈簧的兩邊分別嵌有一粒定位鋼球，彈簧和鋼球，與外殼16檔定位槽(11)的配合組成了轉軸定位旋轉調節實現開關的換檔功能。轉軸(1)右部與外殼軸套(10)同軸心相套，轉軸(1)左部在外殼空腔內沿軸心穿過並聯接上印板，轉軸(1)上有一腰形印板定位槽(12)，用於嵌住定位上印板。轉軸的旋轉能帶動上印板。上印板半徑方向上按一定的角度均勻裝有0～15dB的電阻衰減網絡。外殼左部底端裝有下印板(9)，下印板上裝有插針(8)和彈簧頂針(7)，頂針(7)與上印板(6)的0～15dB的電阻衰減網絡底層電觸點焊盤接觸。
本發明的工藝步驟首先開好外殼和轉軸模具，採用塑料加工製成，然後彈簧裝入轉軸(1)上的轉軸定位盤(3)側面的通孔內，在彈簧的兩邊各裝上一粒鋼珠，再將轉軸(1)同軸心地插入外殼。在外殼的空腔內，轉軸(1)上的腰形印板定位槽(12)處放有上印板，上印板上裝有0～15dB的電阻衰減網絡。外殼的底部，裝有下印板，下印板上設有三個頂針和四個插針，三個頂針沿下印板半徑方向由內至外直線排列，三個頂針另一端與0～15dB電阻衰減網絡中某一衰減檔網絡節點接觸，當旋轉手柄時，各檔衰減量由三根彈簧頂針A、B、C觸點引出，形成從0～15dB的16個不同的衰減值。
本發明可應用於有線廣播電視、通信網絡系統、測試儀器等技術領域。

圖1為本發明的產品結構構造圖；圖2為本發明產品中的上印板圖；圖3為本發明中的電原理圖；圖4為本發明產品中的下印板圖；圖5為本發明產品中的彈簧式頂針結構圖；圖6為本發明產品中的彈簧式頂針的頂針圖；圖7為本發明的衰減量及頻率響應圖；圖8為本發明在不同頻率下0～15dB(1dB步進)輸入反射損耗圖；圖9為本發明在不同頻率下0～15dB(1dB步進)輸出反射損耗圖。以下結合附圖及附圖給出的實施例對本產品作進一步說明圖1中a)為本發明的產品結構構造圖，1為轉軸，2為卡簧，3為轉軸定位盤，4為定位鋼球，5為定位彈簧，6為上印板，7為彈簧頂針，8為插針，9為下印板，10為外殼，11為外殼定位槽。轉軸(1)上的腰形印板定位槽(12)用於嵌住上印板。轉軸(1)上的彈簧(5)兩邊分別嵌有一粒定位鋼球(4)，轉動轉軸(1)，彈簧和鋼球與外殼16檔定位槽(11)的配合組成的轉軸定位旋轉調節構成0～15dB的開關換檔。b)圖是產品左剖面圖，該圖顯示了三根彈簧頂針、插針以及轉軸根部三者(由下到上順序)位置關係。
圖2為本發明產品中的上印板圖，該圖顯示了半徑方向上按一定的角度均勻裝有的0～15dB的電阻衰減網絡，印板中間為轉軸穿過的孔。
圖3為本發明中的電原理圖，它的工作原理是除了0dB以外，0～15dB各檔衰減器均由純電阻構成的T形網絡組成，對每一個衰減網絡而言，它的輸入輸出阻抗都是75Ω，其上面的兩個電阻R1的阻值是相同的，而R2的阻值與它們不同，為取得不同的衰減量，可用以下的公式進行計算R1=75(K-1)(K+1),]]>R2=150K(K2-1),]]>201gK＝β其中β為衰減量。下面列出的阻值表可供參考
當旋轉手柄時，各檔衰減量由三根彈簧頂針A、B、C觸點引出，形成從0～15 dB的16個不同的衰減值。
參見圖4，A、B、C三個孔為三根彈簧(7)插針插入孔，另外四個孔d1、d2、d3、d4為插針(8)插入孔。
參見圖5，是裝在下印板上的彈簧頂針結構圖，a)為頂針針套左視圖，b)為頂針針套截面圖，c)為彈簧頂針右視圖，d)為彈簧頂針正視圖。為使得既接觸可靠耐用又旋轉靈活，採用彈簧式頂針以增加接觸時的壓力。彈簧頂針由針套、彈簧和頂針組成，針套上半部分的空腔內放入彈簧，頂針置於彈簧上。三根彈簧頂針沿下印板半徑方向由內至外直線排列，與插針都垂直穿過下印板，頂針針套下半部分都露於外殼外。
參見圖6，頂針頭部為半球形以減小滑動時的磨損。
參見圖8、9為本發明在不同頻率下0～15dB(1dB步進)輸入輸出反射損耗，證明在0～15dB內所需任一衰減時，其始終具有一定的75Ω特性阻抗，而衰減量隨需求作相應的變化。
上、下印板和頂針都採用鍍金工藝以減小接觸電阻。本產品裝置在外殼頂部明確標示出所獲取的不同衰減值，使用時可在旋轉手柄上安裝帶指針或指示的旋鈕對準相應的刻度。對本發明的電性能參數進行測試，在整個帶寬5～1000MHz內，平坦度在±0.25dB以內，反射損耗大於18dB，優於其它衰減器。
本發明是一種無源衰減器製備工藝，它可應用於有線廣播電視、通信網絡系統、測試儀器等技術領域，該衰減器可用於CATV(有線電視)網絡設備中，如放大器、光站和調製器等的電信號電平控制，能以方便快捷、明確直觀的方式提供設備所需的適當的輸入輸出電平，使設備正常穩定地工作。
權利要求
1.一種旋轉式可調步進衰減器，包括轉軸(1)、卡簧(2)、轉軸定位盤(3)、定位鋼球(4)、定位彈簧(5)、上印板(6)、彈簧頂針(7)、插針(8)、下印板(9)、外殼軸套(10)、外殼定位槽(11)、腰形印板定位槽(12)，其特徵在於轉軸(1)上中間部分是一個定位盤(3)，轉軸定位盤(3)側面有一貫穿其直徑的通孔，通孔內裝有定位彈簧(5)和定位鋼球(4)，與外殼16檔定位槽(11)組成轉軸定位機械結構，轉軸(1)右部與外殼軸套(10)同軸心相套，轉軸(1)左部在外殼空腔內沿軸心穿過並聯接上印板，上印板半徑方向上按一定的角度均勻裝有0～15dB的電阻衰減網絡，外殼左部底端裝有下印板(9)，下印板上裝有插針(8)和彈簧頂針(7)，頂針(7)與上印板(6)的0～15dB的電阻衰減網絡底層電觸點焊盤接觸。
2.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於轉軸定位機械結構中轉軸上的彈簧兩邊分別嵌有一粒定位鋼球，轉動轉軸，彈簧和鋼球與外殼內側16檔定位槽的配合組成的轉軸定位旋轉調節構成0～15dB的開關換檔。
3.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於上印板上的電阻衰減網絡是由純電阻構成的T形網絡，共16檔衰減器，依次由0～15dB排列，除了0dB以外，0～15dB各檔衰減器均由T形衰減網絡組成，對每一個衰減網絡而言，它的輸入輸出阻抗都是75Ω，其上面的兩個電阻R1的阻值是相同的，而R2的阻值與它們不同，當衰減值為0dB時，R1為0Ω，無R2，當衰減值為1dB時，R1為4.32Ω，R2為650Ω，當衰減值為2dB時，R1為8.60Ω，R2為323Ω，當衰減值為3dB時，R1為12.8Ω，R2為212Ω，當衰減值為4dB時，R1為16.8Ω，R2為157Ω，當衰減值為5dB時，R1為21.0Ω，R2為124Ω，當衰減值為6dB時，R1為24.0Ω，R2為100Ω，當衰減值為7dB時，R1為28.6Ω，R2為83.2Ω，當衰減值為8dB時，R1為32.3Ω，R2為71.0Ω，當衰減值為9dB時，R1為35.8Ω，R2為60.8Ω，當衰減值為10dB時，R1為38.8Ω，R2為52.6Ω，當衰減值為11dB時，R1為42.2Ω，R2為45.9Ω，當衰減值為12dB時，R1為44.9Ω，R2為40.2Ω，當衰減值為13dB時，R1為47.58Ω，R2為35.32Ω，當衰減值為14dB時，R1為50.5Ω，R2為31.0Ω，當衰減值為15dB時，R1為52.34Ω，R2為27.56Ω，上述所述的電阻值均可用相近的標準電阻替代；當旋轉手柄時，各檔衰減量由三根彈簧頂針A、B、C觸點引出，形成從0～15dB的16個不同的衰減值。
4.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於電阻衰減網絡在0～15dB內所需任一衰減時，其始終具有一定的75Ω特性阻抗，而衰減量隨需求作相應的變化。
5.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於下印板上設有的三根彈簧頂針，沿下印板半徑方向由內至外直線排列，與四根插針都垂直穿過下印板，頂針針套下半部分都露於外殼外，彈簧頂針由針套、彈簧和頂針組成，針套上半部分的空腔內放入彈簧，頂針置於彈簧上，頂針頭部為半球形。
6.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於所述的轉軸(1)上有一腰形印板定位槽(12)，用於嵌住上印板。
7.根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於電阻衰減網絡各性能參數整個帶寬5～1000MHz內，平坦度在±0.25dB以內，反射損耗＞18dB。
8.一種根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器製備工藝，其特徵在於工藝步驟首先開好外殼和轉軸模具，採用塑料加工製成，然後彈簧裝入轉軸(1)上的轉軸軸套側面的通孔內，在彈簧的兩邊各裝上一粒鋼珠，再將轉軸(1)同軸心地插入外殼，在外殼的空腔內，轉軸(1)上的腰形印板定位槽(12)處放有上印板，上印板上裝有0～15dB的電阻衰減網絡，外殼的底部，裝有下印板，下印板上設有三個頂針和四個插針，三個頂針沿下印板半徑方向由內至外直線排列，三個頂針另一端與0～15dB電阻衰減網絡中某一衰減檔網絡節點接觸，當旋轉手柄時，各檔衰減量由三根彈簧頂針引出，形成從0～15dB的16個不同的衰減值。
9.一種根據權利要求1所述的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於其應用於有線廣播電視、通信網絡系統、測試儀器等技術領域。
全文摘要
本發明是涉及有線電視領域的一種旋轉式可調步進衰減器，其特徵在於轉軸上裝有轉軸定位機械結構，轉軸右部與外殼同軸心相套，轉軸左部的外殼空腔內沿軸心穿過並聯接半徑方向上按一定的角度均勻裝有0～15dB的電阻衰減網絡的上印板，外殼底端的下印板上裝有插針和彈簧頂針，頂針與上印板上電阻衰減網絡底層電觸點焊盤接觸，當旋轉手柄時，各檔衰減量由三根彈簧頂針觸點引出，形成從0～15dB的16個不同的衰減值。其製造工藝首先開好外殼和轉軸模具，採用塑料加工而成，然後將上述元器件裝配成型。本發明同現有技術相比，結構新穎，功能齊全，體積小，機械設計合理，可應用於有線廣播電視、通信網絡系統、測試儀器等技術領域。
文檔編號H01P1/22GK101093906SQ200710043550
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月6日 優先權日2007年7月6日
發明者田獲, 陳積文 申請人:田獲