高負荷耦合器的製作方法

2024-04-07 22:23:05 3

專利名稱：高負荷耦合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高負荷耦合器。
技術背景DE 198 37 025 Al公開了一種定向耦合器，其中兩個帶狀導線並排 設置於底板上。該已知的定向耦合器的缺點在於未一體化地提供吸收器。 因此，在該已知的定向耦合器上必須提供能夠在其上設置外置吸收器的 另外的吸收器接口。所述外置吸收器通常由一個或多個電阻器元件構成， 這些電阻器元件自身被設置在底板上。因此，已知的耦合器的缺點在於 必須彼此連接兩個構件組(它們最初是獨立的)。因此，要求相當大的結 構成本和製造成本，並且組裝這兩個電路板必須提供從兩側安裝的複雜 外殼。發明內容因此本發明的目的在於提供一種就其製造而言簡化的高負荷耦合器。 通過根據權利要求1所述的本發明的高負荷耦合器來實現上述目的。根據本發明的高負荷耦合器具有第一輸入埠和至少一個第二輸入 埠。第一輸入埠經由帶狀導線與輸出埠相連接。第二輸入埠經 由第二帶狀導線與吸收器相連接。該至少一個第二帶狀導線具有耦合部 和連接部，所述連接部與吸收器直接連接。而且，該至少一個帶狀導線 被設計成三層板形導線(Triplateleitung)的中間導線(Mittelleiter)。根據本發明的高負荷耦合器的優點在於，第二輸入埠的耦合以及 與吸收器的連接均通過第二帶狀導線實現。同時，第二帶狀導線是三層 板形導線的中間導線。因此，不要求獨立製造其上設有帶狀導線的兩個印刷電路板，特別是可以不再需要這兩個印刷電路板接通。而且，三層 板形導線的中間導線大體上設置在一個平面上。因此總體上實現了高負荷耦合器的簡單結構。在從屬權利要求中說明了根據本發明的高負荷耦合器的有利的改進 形式。尤其有利的是，該第一和/或至少一個第二帶狀導線被構造成衝壓件 或衝壓折彎件。在此，第二帶狀導線的連接部優選用於阻抗變換(Impedanz Transformation )。因此可以取消單獨製造阻抗變換器 (Impedanzwandler)，在此尤其還簡化了高負荷耦合器的各個部件的裝 配。此外有利的是，採用至少兩個吸收器元件構造吸收器。於是，僅需 要將各個吸收器元件設計用於相對較低的功率。在此，吸收器的各個吸 收器元件優選構造成法蘭電阻器(Flanschwiderstand)。該第一帶狀導線和至少一個第二帶狀導線優選設置於高負荷耦合器 的兩個半殼體之間，其中這兩個半殼體均形成為地線。這兩個半殼體與 帶狀導線一起形成了三層板形導線。為了調整相應的特性阻抗 (Wellenwiderstand)或為了調整該三層板形導線的阻抗，將帶狀導線設 置於由兩個半殼體形成的空腔內。在輸入信號出現故障時，為了排走在吸收器內產生的熱量，優選將 吸收器設置在冷卻介質管的熱傳導面上。冷卻介質管與半殼體相連接。 通過將吸收器設置在這種冷卻介質管上，可以將所產生的熱量簡單地通 過冷卻介質排出。尤其是，如果已經提供了用於冷卻所連接的放大器的 冷卻介質迴路，則能夠以特別簡單的方式實現共用的冷卻介質迴路。為了總是按照彼此正確的位置定位第一帶狀導線和第二帶狀導線， 優選設置將第一帶狀導線與第二帶狀導線相連接的不導電的固定元件。 該固定元件被設置在第一帶狀導線和第二帶狀導線的耦合部的區域中。


圖中示出根據本發明的高負荷耦合器的優選實施方式，在下文中將詳細地說明該優選實施方式。 圖中圖1是具有兩個輸入埠的高負荷耦合器的第一立體圖； 圖2是圖1所示的高負荷耦合器的第二立體圖； 圖3是具有五個輸入埠的高負荷耦合器的第一立體圖；和圖4是具有一個輸出埠的圖3所示的高負荷耦合器的背面的立體圖。
具體實施方式
圖1示出根據本發明的具有兩個輸入埠 2、 3的高負荷耦合器1。 高負荷耦合器1具有第一輸入埠 2和第二輸入埠 3，其中，第一輸入 埠 2例如用於連接第一功率放大器，而第二輸入埠 3用於連接第二 功率放大器。第一輸入埠 2和第二輸入埠 3安裝於高負荷耦合器1 的第一半殼體4的端面。第一帶狀導線5以及第二帶狀導線7分別連接 在輸入埠2、 3各自的中間觸點上。第一帶狀導線5將第一輸入埠 2的中間觸點直接連接至輸出埠 6。輸出埠 6例如被設置用於將高負荷耦合器1與發射天線相連接。第 二帶狀導線7具有耦合部9以及與耦合部9相連接的連接部8。在此，耦 合部9設置在第二帶狀導線的靠近第二輸入埠 3的一側。第二帶狀導 線7的耦合部9以平行於第一帶狀導線5的耦合部10的方式設置。在耦 合部9、 IO的區域，兩條帶狀導線5、 7彼此平行延伸。這兩條帶狀導線 5、 7以彼此間保持很小間隔距離的方式設置在耦合部9、 IO的區域內。為了使得耦合部9、 10區域內的所述間隔距離保持不變，設置了固 定元件ll.l、 11.2和11.3。固定元件ll.l、 11.2和11.3貫穿第一帶狀導 線5和第二帶狀導線7的耦合部分9、 10。固定元件ll,l、 11.2和11.3 例如由PTFE (聚四氟乙烯)製成。就第一半殼體4而言，第一輸入埠 2和第二輸入埠 3被設置在 一個水平面上。為了使得耦合部9、 10在耦合部9、 IO的區域內能夠間 隔地設置，在第二帶狀導線7中在耦合部9與第二輸入埠 3之間的部該帶狀導線5和7分別構成了三層板形導線(Triplatdeitimg)的中 間導線。設置於這兩個帶狀導線5、 7兩側的地線分別由半殼體4和圖1 中未示出的第二半殼體形成。在第一半殼體4中，為此目的提供有凹槽 14。凹槽14容納第一帶狀導線5和第二帶狀導線7。此外，第一半殼體 4中提供有凹進部15。凹進部15為減輕重量而設，且優選非常深地設置 於第一半殼體4中，以致僅有薄的覆蓋面作為第一半殼體4的連續表面 保持在外側上。圍繞用於容納帶狀導線5、 7的凹槽14設有固定面16，固定面16 位於凹槽14與相鄰的凹進部15之間以及朝向半殼體4的外緣。在沿著 凹槽14的固定面16內設有槽17。槽17為容納密封條而設。密封條被設 計為高頻密封條(HF-Dichtschnur)。冷卻介質管19布置在第一半殼體4的與第一輸入埠 2和第二輸入 埠 3相對設置的一端。冷卻介質管19在與連接部8彼此配合的區域中 被整平，並在該區域內形成熱傳導面20。熱傳導面20被構造為平整的表 面。吸收器18設置在熱傳導面20上。吸收器18優選被構造為法蘭電阻 器(Flanschwiderstand)，並且在所示的實施方式中包括第一吸收器元件 18.1和第二吸收器元件18.2。第二帶狀導線7的連接部8在遠端21分支成為第一支線22.1和第 二支線22.2。第一支線22.1將第一吸收器元件18.1連接至連接部8。相 應地，第二支線22.2將第二吸收器元件18.2同樣連接至連接部8。此外， 從連接部8的遠端21分出一地線23。該地線23例如通過螺釘連接至第 一半殼體4。為了接通吸收器元件18.1和18.2，支線22.1和22.2各自的一端在 第一半殼體4的遠離輸入埠 2和3的一端突出於該第一半殼體4。為固 定第一帶狀導線5和第二帶狀導線7的位置而設有間隔件13。間隔件13 在帶狀導線5、 7的為固定而設置的孔處，穿過第一帶狀導線5和第二帶 狀導線7。此外，間隔件13的橫截面是變化的，這種橫截面的變化確保 了帶狀導線5和帶狀導線7的位置處於兩個半殼體的中間。以下簡要說明所示出的具有兩個輸入埠 2和3的高負荷耦合器1的功能。由第一功率放大器生成的輸入信號被施加在第一輸入埠 2上。 第二輸入信號被施加在第二輸入埠 3上，該第二輸入信號與第一輸入 信號相同，然而相對於第一輸入信號是相位偏移的。在此，第二輸入信 號相對於第一輸入信號被相位偏移了 90°。 一旦在兩輸入埠 2和3的兩 功率放大器處於工作狀態，在耦合部9、 10的區域內就出現了增強的耦 合，並且這兩個功率放大器的總功率經由輸出埠 6例如提供給發射天 線。基於這兩個輸入信號的相位，在耦合路徑的靠近連接部8的一端出 現了信號的消失。因此，在理想消失情況下吸收器18吸收的功率為0。相反，假如兩個功率放大器中的一個出現故障，則丟失了兩個相位 偏移信號中的一個。疊加的缺失意味著輸入信號的功率的一部分在連接 部8內傳輸。在連接部8內傳輸的這部分功率將被吸收器18吸收。由此 產生的熱量經由熱傳導面20輸送給冷卻介質管19，進而輸送給位於其內 的冷卻介質。冷卻介質管19優選為冷卻介質迴路的組成部分，該冷卻介 質迴路還被設置用於冷卻所連接的功率放大器。在圖1中以敞開的方式示出具有兩個輸入埠 2和3的高負荷耦合 器1。在圖1中未示出的第二上半殼體大體上以關於所示的下半殼體4鏡 像對稱的方式構成。在此尤其是，下半殼體4的凹槽14與上半殼體的凹 槽彼此對應。如前所述，第一支線22.1和第二支線22.2的一端從第一半殼體4的 區域向外伸出，以便進行連接。在伸出的區域中設有絕緣元件24.1和24.2。 絕緣元件24.1和24.2各自均提供缺口，支線22.1和22.2分別在側向插 入該缺口。支線22.1和22.2各自的位置不僅通過間隔件13固定，而且 還通過絕緣元件24.1和24.2固定。設置蓋板(圖1中未示出)，以覆蓋 吸收器元件18.1和18.2以及突出於高負荷耦合器1的殼體的支線22.1和 22.2。該蓋板優選地被螺紋連接在熱傳導面20上。圖2示出圖1所示的根據本發明的高負荷耦合器1的第二立體圖。 在此仍然可以看到，在耦合路徑的區域中兩帶狀導線5和7平行經過。 耦合路徑的長度優選為X/4，這是根據輸入信號的所述90。相位偏移而推導得出的。在圖2中可以清楚地看到，第二帶狀導線7的連接部8構成了線路變壓器(Leitungstransformator)。為此目的，連接部8被設計成所謂的"梯 形導線"。所述變壓服務於阻抗匹配。這兩個吸收器元件18.1和18.2例 如能夠提供25歐姆的阻抗。通過連接部8的線路變壓，這兩個吸收器元 件18.1和18.2的25歐姆匹配於輸入埠 2或3的50歐姆的連接阻抗。 如果要求更高的匹配，帶狀導線7需要多級地改變在連接部8區域內的 寬度。圖2示出了通過兩個臺階來進行阻抗匹配。圖3以第一立體視角示出了根據本發明的高負荷耦合器l'的第二實 施例。除了第一輸入埠 2，和第三輸入口 3'之外，還設置了另外的三個 輸入埠30， 31和32。另外的三個輸入埠30， 31和32也設置在下半 殼體4'的這樣一個端面上，在所述端面上還設有第一輸入口 2'和第三輸 入口 3，。與圖1的實施方式不同，第一帶狀導線5'在其遠離第一輸入端 口2，的一端，沒有直接通到輸出埠6'。而且，第二耦合路徑28跟在與 第二帶狀導線7'耦合的第一耦合路徑27之後。在第二耦合路徑28的區域內，第一輸入埠 2'和第二輸入埠 3' 的兩個輸入信號的複合信號與第三輸入埠 30的另外的輸入信號相耦 合。因此，在第二耦合路徑28的區域內，第一帶狀導線5，與第三帶狀導 線33平行延伸。第三帶狀導線33從第三輸入埠 30的中間觸點延伸到 第二吸收器34。由於在一個功率放大器發生故障的情況下需要吸收相對 更多的功率，因此在此設置了總共三個吸收器元件34,1、 34.2、 34.3。這 三個吸收器元件34.1、 34.2、 34.3共同形成第二吸收器34。在所示的具 有五個輸入埠的實施方式中，熱傳導面20沿著下半殼體4'的整個長度 延伸。正如之前針對在僅具有兩個輸入埠 2，和3'的高負荷耦合器1的 簡單實施方式的情況下的第二帶狀導線2所述的那樣，這裡也為第三帶 狀導線33提供了連接部35。第三帶狀導線33的連接部35 (其同樣被形成為線路變壓器)在其 遠離第二耦合路徑28的一端36分出了三個另外的帶狀導線37.1、 37.2、另外的帶狀導線37.1、 37.2、 37.3分別將第二吸收器的吸收器元件34.1、 34.2、 34.3與位於第三帶狀導 線33遠端36的連接部35相連接。該另外的地線38按照已經說明過的 方式通過螺紋連接與下半殼體4'相連接。正如之前針對圖1所示的實施方式所述的那樣，第一帶狀導線5'、 第二帶狀導線7，、以及第三帶狀導線33被實施為衝壓件或者衝壓折彎件， 尤其優選以一體成形的方式實施。在此特別優選的是，將第一帶狀導線5' 實施為純粹的衝壓件。這樣，第一帶狀導線5'在一平面內延伸。必要的 高度位置的錯開在第二帶狀導線7'的情況下是通過所述臺階12實現的。 按照相應方式，在第三輸入埠 30和第二耦合路徑28之間的第三帶狀 導線33上也設有相應的臺階39。在第二耦合路徑28的另一側，還可以 在第三帶狀導線33上設置另一個臺階，以便達到這兩個半殼體間的中心 位置。在第二耦合路徑28的區域內，第一帶狀導線5'與第三帶狀導線33 還通過另外的固定元件11.4至11.7彼此連接。為了將分別連接在第四輸入埠 31和第五輸入埠 32上的第四和 第五功率放大器的功率也耦合進來，首先將第四和第五輸入埠 31、 32 的輸入信號彼此耦合。此外，將第四輸入埠 31連接至第四帶狀導線40。 與之不同，第五輸入埠 32連接至第五帶狀導線41。如僅具有兩個輸入 埠的簡單高負荷耦合器的情況下那樣，各個帶狀導線41、 42首先在第 三耦合部42的區域內彼此平行地延伸。第五帶狀導線41具有連接部43， 該連接部43的遠離第三耦合路徑42的一端44分成第五帶狀導線41的 第一支線45.1和第二支線45.2。第五輸入埠 32經由連接部43以及支 線45.1和45.2連接至第六吸收器元件46.1和第七吸收器元件46.2。這兩 個吸收器元件46.1和46.2共同形成了第三吸收器46。第三吸收器46也 設置在熱傳導面20上。如同第二帶狀導線7，、第三帶狀導線33和第五帶狀導線41 一樣， 第四帶狀導線40也在第三耦合路徑42的遠離第四輸入埠 31的一側過 渡到連接部47。然而，與其他帶狀導線的區別之處在於，第四帶狀導線40的連接部47除了包括線路變壓器之外，還包括額外的耦合部49。額 外的耦合部49平行於第一帶狀導線5'的第三耦合部50。額外的耦合部 49和第一帶狀導線5'的第三耦合部50也彼此平行，並且就它們的間距和 位置而言通過另外四個固定元件11.8至11.11固定。在第一帶狀導線5'中在其第一耦合部27上連接在第二輸入埠 3， 上的功率放大器的功率被累加到第一輸入埠 2'的輸入信號中，並且在 第一帶狀導線5'的後續區段中的第二耦合路徑28的區域內被補充以連接 至第三輸入埠 30的功率放大器的功率，隨後將連接至第四輸入埠 31 和第五輸入埠32的兩個功率放大器的功率之和耦合到第四耦合路徑48的區域內。第一帶狀導線5，的遠離第一輸入埠 2'的一端將第一帶狀導線5'與 輸出埠 6'(圖3中不可見)相連接。變壓器部分52連接在額外的耦合部49的遠離第四輸入埠 31的一 端。變壓器部分52在其遠離額外的耦合部49的一端分成第五帶狀導線 41的另外五個支線53.1至53.5以及第四地線56。如同第二至第四帶狀 導線5，、 7，和40的所有其它支線一樣，另外五個支線53.1至53.5在遠 離輸入埠的一端被從高負荷耦合器的殼體引出。這些另外的支線53.1 至53.5中的每一個同樣分別與吸收器元件56.1至56.5相連接。這五個吸 收器元件56.1至56.5共同形成第四吸收器56。吸收器元件(其分別形成一個吸收器)的數量是根據在一個放大器 出現故障的情況下要吸收的功率來確定的。當連接在第四輸入埠31的 功率放大器發生故障時，由於其他四個放大器的功率已經實現了耦合， 因此必須吸收相應高的總功率，所以在所示的實施方式中第五吸收器56 就必須包括五個吸收器元件56.1至56.5。在此，假定所有使用的吸收器 元件以同樣的方式構造並且具有相同的負荷能力。圖4示出了圖3的高負荷耦合器的第二立體圖。可以看到輸出埠 6'設置在第一半殼體4，上。輸出連接6，例如被設置用於將高負荷耦合器r與發射天線相連接。排液龍頭59設置在冷卻介質管19，上。在所示的實施方式中，冷卻介質管19，被設計成收集管。該收集管例如經由五個連接管60至64與所 連接的功率放大器的冷卻迴路相連接。從功率放大器回流的冷卻介質經由連接管60至64被提供給冷卻介質管19，，並且共同經由回流管65排 出。回流管65引導被加熱的冷卻介質返回冷卻器。在冷卻介質管19的頂端設有排氣裝置66。該冷卻介質迴路依靠排 氣裝置66能夠自動排氣。本發明不限於所示的實施方式。尤其是，其它數量的輸入或輸出端 口也是可以想到的，並且所示實施例的各個特徵可以彼此組合。
權利要求
1.一種高負荷耦合器，該高負荷耦合器具有第一輸入埠(2、2』)和至少一個第二輸入埠(3、3』)，所述第一輸入埠(2、2』)經由第一帶狀導線(5、5』)與輸出埠(6、6』)相連接，所述至少一個第二輸入埠(3、3』)與吸收器(18、18』)相連接，其特徵在於，所述至少一個第二輸入埠(3、3』)經由至少一個第二帶狀導線(7、7』)直接連接至所述吸收器(18、18』)，並且所述至少一個第二帶狀導線(7、7』)具有耦合部(9)和連接部(8)並且被構造成三層板形導線的中間導線。
2. 根據權利要求1所述的高負荷耦合器，其特徵在於， 所述第一帶狀導線(5、 5')和/或所述至少一個第二帶狀導線(7、 7')是衝壓件或者衝壓折彎件。
3. 根據權利要求1或2所述的高負荷耦合器，其特徵在於，所述吸 收器(18、 18，、 34、 46、 56)包括一個或多個吸收器元件(18.1、 18.1，、 18.2、 18.2，、 34,i、 46.i、 56.i)。
4. 根據權利要求3所述的高負荷耦合器，其特徵在於，所述連接部 (8)的遠離所述耦合部(9)的一端(21)分別通過支線(22.1、 22.2、22.1，、 22.2，)與各個吸收器元件(18.1、 18.2、 18.1，、 18.2，)相連接。
5. 根據權利要求1至4中任何一項所述的高負荷耦合器，其特徵在 於，所述吸收器(18、 18，、 34、 46、 56)具有一個或多個電阻器。
6. 根據權利要求1至5中任何一項所述的高負荷耦合器，其特徵在 於，所述連接部(8、 35、 43、 52)被構造為線路變壓器。
7. 根據權利要求1至6中任何一項所述的高負荷耦合器，其特徵在 於，所述帶狀導線(5、 5，、 7、 7，、 33、 40、 41)設置於由兩個半殼體(4、 4，)形成的空腔內，並且這兩個半殼體(4、 4，)均形成地線。
8. 根據權利要求1至7中任何一項所述的高負荷耦合器，其特徵在 於，所述吸收器(18、 18，、 34、 46、 56)被設置在冷卻介質管(19、 19，) 的熱傳導面(20、 20，)上，其中所述冷卻介質管(19、 19')與一個半殼體(4、 4')相連接。
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的高負荷耦合器，其特徵在 於，所述第一帶狀導線(5、 5，)通過不導電的固定元件(1U)與所述第 二帶狀導線(7、 7，)相連接，並且所述固定元件(ll.i)確定了這兩個帶 狀導線(5、 5，、 7、 7，)在所述耦合部(9、 10、 9，、 10，)區域內的彼此 之間的位置。
全文摘要
本發明涉及一種具有第一輸入連接(2)和第二輸入連接(3)的高負荷耦合器。該第一輸入連接經由第一導線帶(5)連接至輸出連接(6)。該至少一個第二輸入連接(3)經由第二導線帶(7)連接至吸收器。該至少一個第二導線帶(7)具有耦合部(9)和連接部(8)並且被構造成三層板形導線的中間導線。
文檔編號H01P5/18GK101617437SQ200880005842
公開日2009年12月30日 申請日期2008年1月22日 優先權日2007年2月22日
發明者路德維希·莫勒 申請人:羅德施瓦茲兩合股份有限公司