具有射頻功率放大器電路的可攜式音響設備的製作方法
2023-05-30 07:48:06 1
本實用新型涉及一種音響設備，具體來說是一種具有射頻功率放大器電路的可攜式音響設備。
背景技術：
國內外開展了一系列關於可攜式的射頻功率放大器電路研究。在特定的頻段內，取得了不少成果，尤其是運用在WCDMA技術中，使用在功率放大器前端和天線饋電部分，但是，其設計結構僅僅只能在特定的頻段內使用，並且帶寬較小、信號衰減較大，使得系統體積較大，通用性不強。同時傳統的射頻功率放大電路由於其電路結構的問題，使得對溫度敏感性極強，適用性受到很大限制。
隨著社會經濟的發展，人們生活水平的提高，音響已經走進千家萬戶，單個音響的功能單一，而且採用移動滾輪和拉杆結構，僅能在平整路面上實現方便攜帶，在泥濘或凹凸不平的路面上，滾輪和拉杆結構反而會成為累贅，難以實現真正意義上的方便攜帶。
因此，特別需要一種具有射頻功率放大器電路的可攜式音響設備，以解決現有技術中存在的問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是為了解決現有技術中，傳統的射頻功率放大電路由於其電路結構的問題，使得對溫度敏感性極強，適用性受到很大限制，以及音響的防塵效果較差，在灰塵較多時，會降低音質，降低產品的使用壽命，且達不到環保效果的缺陷，提供一種具有射頻功率放大器電路的可攜式音響設備，來解決現有技術中存在的問題。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：
一種具有射頻功率放大器電路的可攜式音響設備，包括音響本體，所述音響本體的底部設置移動滾輪，所述音響本體的一側面上連接有伸縮拉杆，所述伸縮拉杆的端部設有手柄，所述音響本體的另一側面設置手提帶；所述可攜式內設置射頻功率放大器電路，射頻功率放大器電路包括輸入埠、輸入匹配網絡、CMOS驅動電路、內部匹配網絡、功率放大及輸出匹配網絡、輸出埠、輸入匹配網絡由可調電容C1和電感L1組成、驅動電路由CMOS管(FET1～FET4)串並聯而成；內部匹配網絡由可調電容C2和電感L2組成；功率放大部分由CMOS管(FET5～FET8)串並聯組成；內部匹配網絡由電容C3、C4、C5、C6及電感L3、L4組成，其中C3、C4為可調電容；輸入埠1和輸出埠2均接50歐姆阻抗。
在本實用新型中，所述手提帶的數量為兩個，所述兩個手提帶以另一側面的橫向或豎向中心線為中心對稱設置。
在本實用新型中，所述音響本體上設置磁鐵。
在本實用新型中，所述音響本體的底端設置吸振座。
在本實用新型中，還包含底座，所述底座上設置音響本體，所述的音響本體與底座之間設有轉動裝置，所述的轉動裝置上端與揚聲器固定連接，所述的轉動裝置下端與底座固定連接。
在本實用新型中，所述的音響本體上設有紅外感應器，所述的紅外感應器與音響本體固定連接。
在本實用新型中，所述的轉動裝置包括轉動杆，所述的轉動杆連接有電機，所述的電機與轉動杆固定連接，所述的轉動杆外部套設有氣囊，所述的氣囊與轉動杆固定連接。
在本實用新型中，所述電機為紅外遙控控制電機。
在本實用新型中，所述音響本體內設置散熱組件，所述散熱組件包含散熱腔，所述散熱腔內設置風扇和散熱電機，所述散熱腔上設置散熱孔，所述散熱孔包含進風孔和出風孔，所述出風孔的面積小於進風孔的面積。
在本實用新型中，所述音響本體內設置高溫報警器。
有益效果
1、音響本體上設有移動滾輪，音響本體的一側面上連接有伸縮拉杆，在平整路面，使用者可以通過伸縮拉杆來輕鬆的移動音響，伸縮拉杆可以根據不同使用者的身高和舒適度來調節拉杆的長度，更加的方便；音響本體的另一側面設置手提帶，在泥濘或凹凸不平的路面上，使用者可以通過手提帶提起音響，從而使音響本體的方便攜帶不受環境限制，能夠真正意義上的方便攜帶；
2、兩個手提帶以另一側面的橫向或豎向中心線為中心對稱設置，在音響本體體積較大時，可以使兩個使用者分別提拉一個手提帶進行攜帶，擴大了產品的使用範圍；
3、本實用新型的功率放大器的動態偏置電路，為功率放大器提供適當的偏置電流，從而使功率放大器在整個輸入發射信號的變化範圍內工作在適當的工作狀態，達到較好的線性度指標；
4、利用太陽能充電板對內置蓄電池進行充電，加強了音響的續航能力；
5、本實用新型包絡跟蹤功率放大器射頻信號從定向耦合器耦合出來後進入微波檢波器和低通濾波器進行檢波，得到平滑的包絡信號，平滑的包絡信號再進入電壓比較器比較後，輸出邏輯電平，邏輯電平經過邏輯處理單元處理後進入復用器，其設計簡單、成本低、功放效率高；
6、在音響本體上設置有凸臺，音響本體通過凸臺連接有蓋子，與一般音響相比增設了蓋子，在平時保養中可以防止灰塵汙染造成損壞，同時可音響設置有分貝檢測儀可以隨時檢測聲音大小，防止聲音過大幹擾別人，帶來了很大的便利；
7、音響本體內的射頻功率放大器電路採用CMOS電晶體串並聯結構和集總結構元器件混合構成，所帶來的顯著優點是：(1)信號衰減更小；(2)帶寬可調；(3)結構簡單，體積較小；(4)帶外噪聲抑制良好；(6)穩定性好；(7)溫度不敏感性強；(8)適用性廣泛，可適用於各種對性能要求較高的系統中；
8、音響本體功率放大器採用Ka頻段毫米波功率放大器，能夠易於接受衛星、雷達等信號，從而提高輸出功率；
9、在使用時，音頻文件可以通過無線傳輸元件傳輸至音響，並通過音響播放，不需要事先將音頻文件存儲在音響內部，也不需通過數據線進行連接傳輸，使用更方便；
10、在音響本體上設有音頻信號輸入端，使音響還可以作為擴音器使用；
11、在外接埠90處設有防水蓋11而蓋住外接埠90，以起到良好的防水效果，而使該音響達到六級防水效果；
12、分貝檢測儀可以隨時檢測聲音大小，防止聲音過大幹擾別人，帶來了很大的便利；
13、音響本體上設置了與功能鍵形狀相適應的按鍵保護殼，而在面殼上設置了與按鍵保護殼相適應的按鍵避讓孔，那麼按鍵保護殼既可以與功能鍵相接處且露在面殼的外面，我們可以直接用手按壓按鍵保護殼，操作和控制音響了；
14、防雨箱體的外層結構由PVC板組合而成，PVC板可採用木質材料的加工方式進行傳統工藝生產，防雨箱體按木質材料的加工方式進行傳統工藝生產時工藝性好，不需開模，第一次費用投入低；且PVC板屬性不吸水、不受潮，因而可保證粘接而成的PVC防水箱體牢固性，使PVC防水箱體在使用的過程中不會裂縫、不會脫膠、不會漏雨、也不會受潮變形；同時，所述防雨箱體的內層結構由木質板組合而成，由於木質板的厚薄適度，軟硬適度，因此能改善聲波在防雨箱體內吸收和反射的聲學特性，裝用12吋、15吋等大功率低音喇叭後，音箱無箱振、無雜音，低頻的彈性和低頻的瞬態得到提升，音箱的品質得到近一步提升；防水低音喇叭為12吋，選用防雨12吋低音喇叭可解決低音喇叭紙盆怕水的問題；
15、吸振座當音響設備放音、產生震動時，吸振座即可以其吸震材質吸收震動，幫助提升音質；
16、散熱通過在散熱腔內設置風扇、電機和散熱孔即可實現，佔空小，結構緊湊，使產品能夠做成精密的結構，便於提高用戶使用的滿意度；將出風孔的面積設置成小於進風孔的面積，通過大孔進風、小孔出風可增大風流強度的原理，提高了散熱強度，使本實用新型通過極細微的改變，就可以達到較大有益的使用效果。
附圖說明
圖1本實用新型的結構示意圖；
圖2本實用新型採用偏置電流功率放大器的動態偏置電路的電路原理示意圖；
圖3本實用新型包絡跟蹤功率放大器的原理示意圖；
圖4本實用新型射頻功率放大器電路結構示意圖；
圖5本實用新型Ka頻段高功率放大器的結構示意圖；
圖6為Ka頻段高功率放大器輸出級放大級四路功率合成結構示意圖；
圖7本實用新型音響本體採用防雨箱體時的結構示意圖；
圖8本實用新型音響本體採用防雨箱體時的內部結構示意圖；
圖9為圖8中A的局部放大圖；
圖10本實用新型按鍵保護殼的結構示意圖；
圖11本實用新型散熱組件的結構示意圖；
圖12為圖11的俯視圖；
圖13本實用新型音響主體上設置掛鈎時的結構示意圖。
圖中：1、音響本體；2、功率放大器；3、移動滾輪；4、第一電晶體；5、第二電晶體；6、第三電晶體；7、耦合器；8、檢波器；9、漏極電壓控制模塊；10、核心功率放大器；11、延時調整單元；12、低通濾波器；13、邏輯處理模塊；14、復用器；15、功率合成器；16、功率分配器；17、增益放大級；18、驅動放大級；19、輸出放大級；20、手提帶；21、太陽能電池板；22、FM收音機；23、分貝檢測儀；24、無線傳輸元件；25、電池；26、防水插座；27、喇叭；28、面殼；29、功能鍵；30、按鍵保護殼；32、分頻器；33、防水低音喇叭；34、號角高音喇叭；35、防水網罩；36、磁鐵；37、防水箱體；38、PVC板層；39、木質板層；40、吸振座；41、底座；42、揚聲器；43、紅外感應器；44、轉動杆；45、電機；46、氣囊；47、散熱組件；471、散熱腔；472、風扇；473、散熱電機；475、進風孔；476、出風孔；48、高溫報警器；49、存儲罐或筆筒；50、掛鈎；51、伸縮拉杆；52、手柄；53、電壓比較器；54、凸臺；55、聲音擴散孔；56、蓋子。
具體實施方式
在全部附圖的視圖中，對應的參考符號表示對應的部件。
一種具有偏置電流功率放大器的可攜式音響，包括音響本體1，音響本體1內設置功率放大器2，音響本體1的底部設置移動滾輪3，音響本體的一側面上連接有伸縮拉杆51，伸縮拉杆的端部設有手柄52，音響本體1的另一側面設置手提帶20；音響本體1上設有移動滾輪3，音響本體3的一側面上連接有伸縮拉杆51，在平整路面，使用者可以通過伸縮拉杆51來輕鬆的移動音響，伸縮拉杆51可以根據不同使用者的身高和舒適度來調節拉杆的長度，更加的方便；音響本體1的另一側面設置手提帶20，在泥濘或凹凸不平的路面上，使用者可以通過手提帶20提起音響，從而使音響本體1的方便攜帶不受環境限制，能夠真正意義上的方便攜帶；功率放大器包括動態偏置電路，動態偏置電路包含第一電晶體4、第二電晶體5、第三電晶體6、電阻R4、電阻R5和電阻R6，第一電晶體4的集電極與外偏電壓連接，第一電晶體4的基極與第二電晶體5的集電極連接，第一電晶體4的發射極與第二電晶體5的基極連接，第三電晶體6的集電極與外偏電壓連接，第三電晶體6的基極與第一電晶體4的基極連接，第三電晶體6的發射極與電阻R6連接，第二電晶體5的基極與電阻R5連接，第一電晶體4的基極與電阻R4連接。
作為替換的實施方式1，功率放大器2可以為包絡跟蹤功率放大器，包絡跟蹤功率放大器包含，包括定向耦合器7、檢波器8、漏極電壓控制模塊9、核心功率放大器10、延時調整單元11，射頻信號輸入端通過定向耦合器7分別與檢波器8的輸入端和延時調整單元11的輸入端連接，檢波器8的輸出端與漏極電壓控制模塊9的輸入端連接，漏極電壓控制模塊9的輸出端與核心功率放大器10的一個輸入端連接，延時調整單元11的輸出端與核心功率放大器10的另一個輸入端連接；漏極電壓控制模塊9包括低通濾波器12、電壓比較器53、邏輯處理模塊13和復用器14，低通濾波器12的輸入端與檢波器8的輸出端連接，低通濾波器12的輸出端與電壓比較器53的輸入端連接，電壓比較器53的輸出端與邏輯處理模塊13連接，邏輯處理模塊13與復用器14連接。
包絡跟蹤功率放大器的工作原理為：射頻信號從定向耦合器耦合出來後進入微波檢波器和低通濾波器進行檢波，得到平滑的包絡信號，平滑的包絡信號再進入電壓比較器比較後，輸出邏輯電平，邏輯電平經過邏輯處理單元處理後進入復用器，其設計簡單、成本低、功放效率高。
作為替換的實施方式2，功率放大器為射頻功率放大器，射射頻功率放大器電路，選取一定波段的一個實例進行詳細描述，包括輸入埠、輸入匹配網絡、CMOS驅動電路、內部匹配網絡、功率放大及輸出匹配網絡、輸出埠、輸入匹配網絡由可調電容C1和電感L1組成、驅動電路由CMOS管(FET1～FET4)串並聯而成；內部匹配網絡由可調電容C2和電感L2組成；功率放大部分由CMOS管(FET5～FET8)串並聯組成；內部匹配網絡由電容C3、C4、C5、C6及電感L3、L4組成，其中C3、C4為可調電容；左側輸入埠和右側輸出埠均接50歐姆阻抗。
射頻功率放大器電路，結合圖4，並可參見授權公告號CN204316443U的實用新型專利，其工作原理簡述如下：包括輸入埠、輸入匹配網絡、CMOS驅動電路、內部匹配網絡、功率放大及輸出匹配網絡、輸出埠組成。當信號進入輸入端主電路後，可以通過調節匹配網絡中的電容的大小，將信號放大到輸出埠，從而實現了功率放大的效果。
射頻功率放大電路中的主電路由CMOS電晶體結構和集總元件組成，結構簡單，性能良好，從而滿足系統線性度要求，能夠滿足系統的各項要求。
作為替換的實施方式3，功率放大器為Ka波段毫米波功率放大器，Ka波段毫米波功率放大器包括放大級單元、功率合成器15和功率分配器16，放大級單元在所述功率合成器15和功率分配器16之間，放大級單元包括增益放大級17、驅動放大級18和輸出放大級19，增益放大級17、驅動放大級18和輸出放大級19依次連接，放大器的輸入信號-20dBm，然後經過增益放大級17和輸出放大級18放大之後，輸出功率可以達到18dBm，然後經過的是一個末級高功率放大晶片，在38-40GHz頻帶內，它的最大輸出功率為30.8dB，最終的放大器輸出功率為34.8dBm(3W)；單級的功率放大器晶片的飽和輸出功率達不到要求的設計指標，因此還必須在功率模塊的設計中引入一個功率封皮/合成網絡，對多個功率放大器晶片進行功率合成，這裡選用了四路合成來滿足要求，在選擇功率分配/合成網絡時，綜合考慮了整體電路的小型化和一體化，考慮到輸出端的信號功率大，帶寬較寬的特點，所述在四路功率分配器採用的是平面微帶結構，而在四路的功率合成器採用的是波導結構，這是因為波導結構具有低損耗和高功能容量的特點。
手提帶20的數量為兩個，兩個手提帶20以另一側面的橫向或豎向中心線為中心對稱設置，在音響本體體積較大時，可以使兩個使用者分別提拉一個手提帶進行攜帶，擴大了產品的使用範圍。
音響本體1上部裝載有太陽能電池板21，音響本體的內部安裝有蓄電池裝置；利用太陽能充電板對內置蓄電池進行充電，加強了音響的續航能力。
音響本體1上設置有凸臺54，凸臺54上端表面設置有聲音擴散孔55，音響本體1通過凸臺54連接有蓋子56，蓋子56外端面設置有分貝檢測儀23，與一般音響相比增設了蓋子，在平時保養中可以防止灰塵汙染造成損壞。
音響本體1內設置FM收音機22，達到FM收音的效果。
音響本體1上的喇叭口處設置分貝檢測儀23；分貝檢測儀可以隨時檢測聲音大小，防止聲音過大幹擾別人，帶來了很大的便利。
音響本體1還包括電池25、控制電路(圖中未顯示)、喇叭27和無線傳輸元件24，喇叭17與電池25均與控制電路電性連接，無線傳輸元件24也與控制電路電性連接；在使用時，音頻文件可以通過無線傳輸元件傳輸至音響，並通過音響播放，不需要事先將音頻文件存儲在音響內部，也不需通過數據線進行連接傳輸，使用更方便。
音響本體1包括面殼28和固定在面殼28上的電路板(圖中未示出)，電路板上設置有與音響本體1功能相對應的功能鍵29，功能鍵29為設置在電路板上凸出3mm—15mm的彈片，音響本體1還包括與功能鍵29相適應的按鍵保護殼30，面殼28上設置有與按鍵保護殼30形狀相適應的按鍵避讓孔；音響本體1上設置了與功能鍵29形狀相適應的按鍵保護殼30，而在面殼28上設置了與按鍵保護殼30相適應的按鍵避讓孔，那麼按鍵保護殼30既可以與功能鍵29相接處且露在面殼28的外面，我們可以直接用手按壓按鍵保護殼30，操作和控制音響了。
具有偏置電流功率放大器的音響，還包括，分頻器32、防水低音喇叭33、號角高音喇叭34以及防水網罩35，面殼28為防雨面殼，分頻器32設置在面殼28內部，防水低音喇叭33與號角高音喇叭34以及防水網罩35均安裝在面殼28上；防水低音喇叭33位於號角高音喇叭34的下方，分頻器32分別與防水低音喇叭33以及號角高音喇叭34電連接；面殼28由防雨複合板組合而成，防雨複合板包括PVC板層以及覆蓋在該PVC板層上的木質板層；
音響本體1上設置磁鐵36，在音響本體1體積較小時候，使音響本體1可以採用吸附的方式與電腦機箱或金屬支架連接，達到方便拆卸、安裝，以及達到環保的效果。
音響本體包含防雨箱體37，防雨箱體37由防雨複合板組合而成，組合成為防雨箱體37的防雨複合板相互之間通過PVC粘合劑粘接而成。
防雨複合板包括PVC板層38以及覆蓋在該PVC板層38上的木質板層39，PVC板層38作為防雨箱體37的外層結構，木質板層39作為防雨箱體37的內層結構。
PVC板層38的厚度為12～20mm，木質板層39的厚度為3～12mm，本發明的PVC板層38與木質板層39固定連接；防雨箱體的外層結構由PVC板組合而成，PVC板可採用木質材料的加工方式進行傳統工藝生產，防雨箱體按木質材料的加工方式進行傳統工藝生產時工藝性好，不需開模，第一次費用投入低；且PVC板屬性不吸水、不受潮，因而可保證粘接而成的PVC防水箱體牢固性，使PVC防水箱體在使用的過程中不會裂縫、不會脫膠、不會漏雨、也不會受潮變形；同時，所述防雨箱體的內層結構由木質板組合而成，由於木質板的厚薄適度，軟硬適度，因此能改善聲波在防雨箱體內吸收和反射的聲學特性，裝用12吋、15吋等大功率低音喇叭後，音箱無箱振、無雜音，低頻的彈性和低頻的瞬態得到提升，音箱的品質得到近一步提升；防水低音喇叭為12吋，選用防雨12吋低音喇叭可解決低音喇叭紙盆怕水的問題。PVC防水箱體1上還設有防水插座26，該防水插座26設置在PVC防水箱體1的背面，且該防水插座26與分頻器2電連接。
本發明的PVC板層38使用的PVC板，木質板層39使用的是木質板，製作防雨箱體37時，先將PVC板組合成為防雨箱體37的外層結構，然後將木質板粘接在防雨箱體37的內側。
具體的，本發明採用木質材料加工方式對PVC板進行傳統工藝的下料、開孔，PVC板相互之間PVC粘合劑粘接的方式連接，PVC板屬性不吸水、不受潮，因而可保證粘接而成的防雨箱體37的外層結構的牢固性，使防雨箱體37在使用的過程中不會裂縫、不會脫膠、不會漏雨、也不會受潮變形。
具體的製作防雨箱體37的外層結構的過程為，分別將待粘合的兩個PVC板的兩個接觸面塗PVC粘合劑後進行粘合組箱，將PVC板粘接組合成為防雨箱體37的外層結構。製作防雨箱體37的內層結構時，按防雨箱體37內壁尺寸對木質板下料、開孔，然後將PVC粘合劑將木質板粘貼在防雨箱體37的內壁上，即將木質板粘接在PVC板上，並使用射釘木質板再進一步的固定在PVC板上，木質板與木質板相互接觸的邊緣也使用PVC粘合劑進行粘接，形成防雨箱體37內壁的木質板即組合成為防雨箱體37的內層結構。
完成防雨箱體37的外層結構以及內層結構的組合即完成防雨箱體37的組合，待粘合劑幹後即可進行防雨箱體37的外表面整體打磨、刮灰、再次打磨、噴漆(美觀需要)，即可完成對防雨箱體37的製作。本發明的組合成為防雨箱體37的PVC板按木質材料加工方式進行傳統工藝生產，工藝性好，不需開模，第一次費用投入低。所述木質板層作為防雨箱體37的內層結構，由於木質板的厚薄適度，軟硬適度，因此能改善聲波在防雨箱體37內吸收和反射的聲學特性，裝用12吋、15吋等大功率低音喇叭後，音箱無箱振、無雜音，低頻的彈性和低頻的瞬態得到提升，音箱的品質得到近一步提升。
音響本體1的底端設置吸振座40；吸振座當音響設備放音、產生震動時，吸振座40以其吸震材質吸收震動，幫助提升音質。
具有偏置電流功率放大器的音響，還包含底座41，底座41上設置音響本體1，音響本體1與底座41之間設有轉動裝置(圖中未標示)，轉動裝置上端與揚聲器42固定連接，轉動裝置下端與底座41固定連接，達到方便調整音響發聲位置的目的。
音響本體1上設有紅外感應器43，紅外感應器43與音響本體1固定連接；紅外感應器可以根據人的位置自動調節音響發聲的方向位置，貼合人耳最舒適音場角度，代替了人工調節揚聲器的角度和朝向，達到音質的最高體現狀態。
優選的實施方式中，轉動裝置包括轉動杆44，轉動杆44連接有電機45，電機45與轉動杆44固定連接，轉動杆44外部套設有氣囊46，氣囊46與轉動杆44固定連接，達到較好的使用效果。
優選的實施方式中，電機45為紅外遙控控制電機，達到方便調整音響發聲位置的目的。
音響本體1內設置用於給音響本體1內部散熱的散熱組件47，散熱組件47包含散熱腔471，散熱腔471內設置風扇472和散熱電機473，散熱電機473帶動風扇472轉動，散熱腔471上設置散熱孔(圖中未標示)，散熱孔包含進風孔475和出風孔476，出風孔476的面積小於進風孔475的面積；散熱通過在散熱腔內設置風扇、電機和散熱孔即可實現，佔空小，結構緊湊，使產品能夠做成精密的結構，便於提高用戶使用的滿意度；將出風孔的面積設置成小於進風孔的面積，通過大孔進風、小孔出風可增大風流強度的原理，提高了散熱強度，使本實用新型通過極細微的改變，就可以達到較大有益的使用效果。
優選的實施方式中，出風孔476的面積為進風孔475面積的二分之一，達到較好的使用效果。
音響本體1內設置高溫報警器48，使得在音響本體1在長時間使用時，如果溫度過高，會發出報警，可有效避免安全隱患的發生。
音響本體1上設置存儲罐或筆筒49，使音響本體1的功能更加豐富，方便使用。
音響本體1體積較小時，其外側設置掛鈎50，通過掛鈎50可以將音響本體1懸掛在合適的位置，方便拆卸、安裝，以及達到環保的效果。
上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和使用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限於上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型範疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護範圍之內。