集成化高頻寬帶有源二分配器的製作方法
2024-02-15 03:09:15
專利名稱：集成化高頻寬帶有源二分配器的製作方法
技術領域：
本實用新型提供一種適用於CATV(電纜電視)系統、雙高頻畫中畫彩色電視機，及在40～900Mhz頻帶內使用的儀器設備中做高頻寬帶信號二分配的部件。
目前所使用的高頻寬帶二分配器，例如CATV系統中使用的二分配器，全部為無源型。主要缺點是1.增益很難滿足在40～900Mhz工作頻帶範圍內不平度在±1.5db之內；2.不可能做到帶內插損為0db的無衰減指示；3.輸入埠與任意輸出埠間的反向隔離很難達到30db以上；4.兩輸出端之間的隔離很難達到25db以上。這必然造成信號傳輸不均衡、分配通道之間竄擾嚴重、目的設備幹擾信號源等不良後果，降低信號傳輸質量。而在雙高頻畫中畫彩電中，目前國外所使用的有源二分配器全都使用分立器件製成，雖然克服了上述缺點，但又存在元器件用量大、組裝調試困難、工藝設備要求高、電路一致性差，合格率不易做高、可靠性差等新的問題，不利於規模化生產。
本實用新型就是針對上述這些弊病設計的。其目的是使所提供的有源二分配器不僅完成高頻寬帶信號的二路分配，而且要提高信號不衰減、不竄擾、不失真等重要指標。同時還要簡化生產工藝，提高生產效率和產品合格率。
本實用新型的目的是這樣實現的高頻信號輸入到動態適配網絡的輸入端，這個網絡的輸出端與輸入通道集成放大器件的輸入端1腳連接，這個集成放大器件的輸出腳5與微帶耦合二分配元件的輸入腳1、3連接，這個二分配元件的兩個輸出腳2、4分別與兩輸出支路匹配網絡的輸入端相接，這兩個匹配網絡各自的輸出端分別與兩個輸出支路各自的集成放大器件的輸入腳1連接，這兩個集成放大器件各自的輸出腳5為本有源二分配器的兩路高頻信號的輸出，上述元器件在印製板上焊接後一起密封屏蔽在金屬盒中。
在採用的上述方案中，信號的分配由微帶耦合二分配元件完成。這是用專門製做的傳輸線和磁性材料組裝的固體元件，其型號為FRV102F。它的主要工作參數如下工作頻帶40～900Mhz；分配插損≤4db；帶內不平≤±1.5db(p－p)；兩輸出口間隔離≥6db；兩輸出口對輸入口的反向隔離≥5db；輸入電阻75Ω；輸出1、2電阻300Ω。
使用這個分配元件，使信號由一路變為兩路時可獲得較好的頻率響應和較小的幅度衰減。而它僅有兩個各攜帶兩個連接引線焊盤的硬引腳，生產中裝配十分方便。這四個引線焊盤標號為1、3端短接後作為單輸入端；2、4為兩個輸出端。
在一路輸入通道和兩路輸出通道中分別插入放大器件，用來補償二分配元件以及通道內匹配網絡造成的信號衰減。這三個器件使用了同一種高頻寬帶固體集成放大組件，型號為FR1208。它的工作參數如下工作頻帶40～900Mhz；增益Gp8≤±0.5db輸入／出電阻75Ω；反向隔離Iso≥15db輸入／出駐波≤2；噪聲係數≤6db最大輸出電平≥115dbμv(DIN45004標準)輸入通道的放大器件FR1208的輸出電阻和二分配元件FRV102F的單輸入端輸入電阻相同，可直接連接。二分配元件FRV102F的兩個輸出端電阻為放大器件FR1208輸入電阻的4倍，因此分別用兩個電阻組成相同的匹配網絡進行有耗阻抗變換，實現寬頻帶匹配。
集成放大器件FR1208僅有五條引腳1腳用作高頻輸入；5腳用作高頻輸出；4腳用作電源，連接＋12V直流電壓；2、3兩腳為接地腳。這使它在生產中按裝十分方便。
上述元器件全部組焊在一塊印製板上，並用金屬盒完全屏蔽後，可進一步提高各埠間的隔離指標。
由於使用了放大器件FR1208，使被二分配元件FRV102F衰減的高頻信號被補償放大。適當調整匹配網絡可獲得合適的整機增益。由於所用元器件都有很寬的、平坦的頻率響應，使高頻寬帶信號可以被均勻的放大傳輸。又由於使用的元器件數量少，每種元器件的結構及引線簡單，因而實現了簡化生產工藝，提高生產效率和生產合格率的目的。
下面，結合附圖進一步說明。
附
圖1為基本原理圖；附圖2為輸入適配網絡圖；附圖3為二分配元件兩路輸出與兩路放大器件間的匹配網絡圖。
圖中 RFIN.高頻輸入埠；N1.輸入適配網絡；HIG1、HIG2、HIG3.集成放大組件FR1208；B.微帶耦合二分配元件FRV102F；N2、N3.二分配元件兩路輸出與各路集成放大器件間的匹配網絡；OUT1、OUT2.兩路高頻輸出端；＋E.為集成放大器件提供的直流工作電源；R11、R12、R21、R22、R31、R32.適配與匹配網絡中的電阻。
在附圖1中，高頻信號，例如由電視天線饋入的電視信號由輸入端注入，輸入埠電阻為75Ω。網絡N1如附圖2所示，由R11、R12組成。其作用是為整機提供對強弱信號的適配性。當接收信號場強大於90dbμv時，N1網絡接入，信號被衰減，避免造成線路的動態失真。當信號場強小於60dbμv時，N1必須去除，信號將被放大傳輸。
由網絡N1輸出的信號經放大器件HIG1放大後送到微帶耦合二分配元件B的輸入端，並由它將信號分成完全相同的兩路同時輸出。
兩路輸出通道完全一樣，現以N2、HIG2、OUT1通道為例加以說明。
由B輸出傳來的高頻信號被送到匹配網絡N2的輸入端。N2的組成如附圖3所示，由電阻R21、R22組成簡單電阻分壓網絡，完成由B的高阻輸出到HIG2的低阻輸入的變換。這是個有耗阻抗變換，適當的調整這兩個電阻的阻值和配比，可獲得不同的整機增益，以滿足不同的要求。但是，這兩個電阻的調配還影響到兩個輸出埠間，以及兩個輸出埠各自和輸入埠間的隔離指標，因此它們的阻值的最後確定應十分慎重。
由N2輸出的信號經集成放大組件HIG2的再次放大後，在OUT1埠輸出。這個埠的輸出電平取決於網絡N1的狀態，當N1接入輸入通道時，這個輸出電平與RFIN的輸入電平相等，而當網絡N1被去消，且高頻信號直接送到HIG1輸入端時，這個輸出電平將比RFIN的輸入電平高4～6db。
OUT1與OUT2的輸出電平完全相同。
本實用新型提供的有源二分配器的主要技術指標如下工作頻帶40～900Mhz增益遠程4≤±1db近程0≤±1db輸入／出電阻 75Ω輸入／出駐波 ≤2最大輸出電平 (DIN45004標準)≥115dbμv噪聲係數≤6db輸出埠1～2間隔離≥30db各輸出與輸入間反向隔離≥35db
權利要求1.一種集成化高頻寬帶有源二分配器，其特徵在於高頻信號輸入到動態適配網絡的輸入端，這個網絡的輸出端與輸入通道集成放大器件的輸入端1腳連接，這個集成放大器件的輸出腳5與微帶耦合二分配元件的輸入腳1、3連接，這個二分配元件的兩個輸出腳2、4分別與兩輸出支路匹配網絡的輸入端相接，這兩個匹配網絡各自的輸出端分別與兩個輸出支路各自的集成放大器件的輸入腳1連接，這兩個集成放大器件各自的輸出腳5為本有源二分配器的兩路高頻信號輸出，上述元器件在印製板上焊接後一起密封屏蔽在金屬盒中。
2.根據權利要求1.所述的集成化高頻寬帶有源二分配器，其特徵是輸入通道集成放大器件、兩輸出支路集成放大器件均使用高頻寬帶固體集成放大組件FR1208。
3.根據權利要求1.所述的集成化有源二分配器，其特徵是微帶耦合二分配元件使用固體元件FRV102F。
4.根據權利要求1.所述的集成化有源二分配器，其特徵是輸入通路適配網絡由兩支電阻先並後串組成。
5.根據權利要求1.所述的集成化有源二分配器，其特徵是兩輸出支路中的匹配網絡完全相同，均用兩支電阻先串後並組成。
專利摘要一種適用於CATV(電纜電視)系統、雙高頻畫中畫彩色電視機，以及在40～900MHz頻帶內使用的儀器設備中作高頻信號二分配的集成化高頻寬帶有源二分配器。它由輸入動態適配網絡、高頻寬帶集成放大器件FR1208、微帶耦合二分配元件FRV102F及電阻匹配網絡組裝屏閉在金屬盒中製成。具有信號傳輸無插損或有增益、增益響應平坦、各支路間隔離特性好、生產工藝簡單、產品一致性好等突出特點。
文檔編號H03H11/02GK2118367SQ9220372
公開日1992年10月7日 申請日期1992年3月9日 優先權日1992年3月9日
發明者殷寶華, 周洪直, 黃煥成 申請人:周洪直