CN203205512U - 宽频低互调负载 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宽频低互调负载，包括由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组、与射频同轴电缆绕组相连接的宽带波导-同轴转换器或者射频连接器，在同轴电缆的终端连接吸收介质部件；本实用新型在传统的绕线式低互调负载的基础上加入吸收介质部件，既满足了互调低的要求，也克服了传统绕线式在低频段回波损耗低的问题，拓宽了负载的应用频段。

Description

宽频低互调负载

技术领域

本实用新型涉及低互调负载，尤其涉及一种宽频低互调负载。

背景技术

随着移动通信系统的载波数量和功率的不断增加，对设备的互调要求也越来越高。负载作为各个通信覆盖中不可缺少的匹配设备，对其互调要求也相应提高，从而促使各种低互调负载设计的产生。目前低互调负载常见的方案为绕线式负载，就是通过足够长的电缆的自然衰落来实现负载特性，其由一个由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组与宽带波导-同轴转换器或射频连接器连接而成，理想状态下可应用于微波通讯设备或者微波测量系统的200MHz到40GHz的频段中，最低无源互调电平可达到-125dBm甚至更低，从而满足通信系统对互调的较高要求。但实际中，由于成本等因素的考虑，同轴电缆的长度不可能太长，所以一般的绕线式负载在500MHz就已经失去了匹配。

图2所示的线缆衰减示意图，L1、L2和L3分别代表着相同长度不同横截面直径的电缆的衰减情况，其中L1直径最大，L3最小。从图2中可以看出，相同长度的电缆，频率越高，衰减越大。由于RL＝K×L×2(一般RL≥-23dB，也可以根据不同要求调整)，其中RL为回波损耗；K为衰落系统，表示当电缆长度为1米时的损耗；L为电缆长度；2表示反射信号需要经过2次衰落，即信号从输入端口到开路或短路端后，再返回到输入端口的传输路径相当于2倍同轴电缆的长度。从公式中可以看出在电缆长度L一样的情况下，RL与K成正比。结合图2得出的结论和上述回波损耗的公式可以得出，RL与频率成正比。当频率很低(如0MHz)时，回波损耗RL为0，无论电缆长度L如何，回波损耗RL都无法提高，所以在低频段(比如0MHz)时电缆回波损耗小，导致驻波比差，无法起到功率吸收的作用，无法实现负载特性。

发明内容

本实用新型提供的目的在于提供一种既满足低互调性能，又可实现低频段负载特性的宽频低互调负载。

一种宽频低互调负载，包括由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组、与射频同轴电缆绕组相连接的宽带波导-同轴转换器，其特征在于：所述同轴电缆的终端连接有用于消耗功率的吸收介质部件。

一种宽频低互调负载，包括由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组、与射频同轴电缆绕组相连接的射频连接器，其特征在于：所述同轴电缆的终端连接有用于消耗功率的吸收介质部件。

本实用新型的有益效果为：

1、与一般的绕线式负载相比，增加了吸收介质部件，实现在低频段时的负载特性，拓宽了负载的应用频段，最低可达到0MHz。

2、增加的吸收介质部件，可以消耗掉电缆终端的剩余功率，减少电缆的发热量，改善散热性能。

附图说明

图1为现有的绕线式低互调负载的整体结构示意图；

图2为线缆衰减示意图；

图3为现有的绕线式低互调负载的同轴电缆终端为开路时的设计原理图；

图4为现有的绕线式低互调负载的同轴电缆终端为短路时的设计原理图；

图5为本实用新型实施例的同轴电缆终端的设计原理图；

图6为本实用新型实施例的频率响应图。

具体实施方式

如图1和图5所示，宽频低互调负载包括射频同轴电缆绕组、射频连接器和吸收介质部件。射频同轴电缆绕组由同轴电缆绕制而成，具体的电缆长度根据实际的低互调性能要求而具体设置。根据需要的不同，射频连接器可以采用宽带波导-同轴转换器代替。射频同轴电缆绕组与射频连接器或者宽带波导-同轴转换器连接，射频同轴电缆绕组的同轴电缆终端连接吸收介质部件。信号从输入端口输入，经过同轴电缆到达其终端，信号输入吸收介质部件后不再导出，即信号被吸收介质部件吸收了。

图2所述线缆衰减示意图，L1、L2和L3分别代表着相同长度不同横截面直径的电缆的衰减情况，其中L1直径最大，L3最小。从图2中可以看出，相同长度的电缆，频率越高，衰减越大。再由于RL＝K×L×2，RL为回波损耗，K为衰落系数，表示电缆长度为1米时同轴电缆的损耗，L为同轴电缆长度，2表示发射信号所经过的2次衰落，即信号从输入端口到达开路或者短路端后，再返回到输入端口的传输路径相当于2倍同轴电缆的长度。由回波损耗的公式可以看出在相同电缆长度的情况下，回波损耗RL与衰落系数K成正比，结合图2所得出电缆长度一样，频率与衰减成正比的结论，可以得出在相同电缆长度的情况下，回波损耗RL与频率成正比，频率越低，回波损耗越低。当回波损耗大于-23dB时，负载特性就会变差，并且频率越低，负载特性越差。可见，线缆式负载在低频段不能实现很好的负载效果。理论上，电缆长度越长，电缆电阻越大，衰减也越大，所以通过增加电缆长度来实现高回波损耗，但如果通过改变电缆的长度来实现提高负载性能的话，信号的功率均通过电缆的消耗而转化为热能，会造成电缆发热而影响负载工作的稳定性，同时也会存在成本、体积等方面的问题。所以在现实应用中，电缆长度都不可能无限大，只要能保证低互调功能即可。

如图1所示的现有的绕线式低互调负载的整体结构示意图，其中同轴电缆的终端为开路的，另外常见的还有短路的情况。如图3和图4所示的现有的负载的同轴电缆终端的设计原理图，同轴电缆的的终端分别为开路和短路。在同轴电缆的终端为开路或短路的情况下，信号从与射频同轴电缆绕组的输入端口输入，经过同轴电缆后到达同轴电缆的终端，剩余的信号发生全反射，通过同轴电缆反馈回输入端口。经过此传输路径后，信号的大部分功率都被转化为热能消耗在同轴电缆上，但一般情况下，同轴电缆的长度有限，并不能完全将信号的功率消耗掉，所以还是有部分信号被反馈回输入端口，当回波损耗大于-23dB时，会影响负载性能，而且随着频率越低，负载性能会越差。

图5所示的本实施例中的负载将吸收介质部件3连接在同轴电缆2的终端，有别于传统绕线式负载的开路或者短路的方式。信号通过输入端口1输入后经过同轴电缆2传输到吸收介质部件3，信号的功率在经过同轴电缆时被转化为热能，消耗掉了一部分，剩余的信号功率被吸收介质部件3全部消耗掉，转化为其他形式的能量，如热能等，不会导致信号的导出，相当于信号被吸收介质部件3给吸收了。通过同轴电缆2与吸收介质部件3的共同作用下，特别是在低频的情况下，只通过同轴电缆2无法实现高回波损耗的时候，再通过吸收介质部件3的配合作用，提高回波损耗，保证负载的性能。另外，采用传统的绕线式负载的实现方式，可以保证负载的低互调性能。

通过开路或者短路的方式，信号在开路或者短路端经过全反射后会再次经过同轴电缆2反馈回输入端口1，传输过程中，同轴电缆2要发热两次，造成负载的温度过高，而影响其工作的稳定性。而本实施例的负载信号经过吸收介质部件3后，被全部消耗掉，不会有信号的导出，可以避免剩余信号通过同轴电缆3反馈回输入端口1的情况，不会造成同轴电缆的再次发热，降低了负载的温度，保证了负载工作的稳定性。

进一步地，吸收介质部件3的阻抗与同轴电缆2匹配，譬如50欧姆的同轴电缆2可以用50欧姆的吸收介质部件3，75欧姆的同轴电缆2可以用75欧姆的吸收介质部件3。优选地，吸收介质部件可以采用厚壁电阻或者陶瓷电阻，其他大功耗的电子元件也同样适用。

进一步地，本实施例的负载还包括屏蔽盒4，套设在同轴电缆2终端和吸收介质部件3的外部，用于防止电磁信号的泄漏。

如图6所示，本实施例的驻波比VWSR≤1.0，回波损耗≤-26dB，负载特性良好，而且负载的频率可以低至0MHz，图6中由于测试仪器的限制，只显示100KHz到3GHz的频段，并且互调抑制指标良好。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种宽频低互调负载，包括由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组、与射频同轴电缆绕组相连接的宽带波导-同轴转换器，其特征在于：所述同轴电缆的终端连接有用于消耗功率的吸收介质部件。 

2.根据权利要求1所述的宽频低互调负载，其特征在于：还包括屏蔽盒，所述屏蔽盒套设在所述同轴电缆终端和所述吸收介质部件的外部。 

3.根据权利要求1所述的宽频低互调负载，其特征在于：所述吸收介质部件为厚壁电阻或者陶瓷电阻。 

4.一种宽频低互调负载，包括由同轴电缆绕制而成的射频同轴电缆绕组、与射频同轴电缆绕组相连接的射频连接器，其特征在于：所述同轴电缆的终端连接有用于消耗功率的吸收介质部件。 

5.根据权利要求4所述的宽频低互调负载，其特征在于：还包括屏蔽盒，所述屏蔽盒套设在所述同轴电缆终端和所述吸收介质部件的外部。 

6.根据权利要求4所述的宽频低互调负载，其特征在于：所述吸收介质部件为厚壁电阻或者陶瓷电阻。 

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