專利名稱：包括雷電保護(hù)器的微波傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波傳輸裝置，特別涉及一種微波濾波器，并含有一個(gè)包括第一同軸線接插件和第二同軸線接插件在內(nèi)的殼體，其中兩個(gè)同軸線接插件都含有內(nèi)導(dǎo)線和外導(dǎo)線，該殼體是用非導(dǎo)電材料，例如塑料制成的，并涂上一層金屬。
背景技術(shù)：
微波濾波器通常采取所謂的空腔諧振器型式，其中空心殼體里的諧振器是濾除特定頻率用的。該殼體的空腔可借多種方法成形。輸入同軸導(dǎo)線把不同頻率的交流電傳導(dǎo)給殼體。該殼體里設(shè)有若干柱狀諧振器，諧振器的長度通常相當(dāng)于該濾波器操作頻率波長的1/4。
使輸入同軸線接插件的內(nèi)導(dǎo)線與輸入諧振器連接，使輸出同軸線接插件的內(nèi)導(dǎo)線與輸出諧振器連接。在該濾波器空腔里的輸入諧振器和輸出諧振器之間配置著許多柱狀諧振器，柱狀諧振器底端固定在殼體底部，連同所謂的微調(diào)螺釘，每個(gè)柱狀諧振器在其自由端確定電容器的界限。微調(diào)螺釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)使其可能調(diào)節(jié)電容量，從而調(diào)節(jié)濾波器的性能。當(dāng)把所有諧振器固定在同一表面，例如殼體底板時(shí)，該諧振器叫做聯(lián)合濾波器；當(dāng)把所有諧振器交替地固定在兩個(gè)對立表面時(shí)則叫做叉指式濾波器。使輸入和輸出同軸線接插件的外導(dǎo)線二者都與金屬殼體連接。
上述型式的濾波器可采取一種沒有電放大的無源濾波器的形式，或采取一種有源濾波器的形式其中使一個(gè)諧振器與信號(hào)放大電路的輸出連接，并且其中使放大電路的輸出與一個(gè)隨后的諧振器連接。
專利文獻(xiàn)公開了這種微波濾波器的許多例子。US 4,091,344(Wavecom Industries)公開了聯(lián)合型微波濾波器，而US 3,818,389(Bell Telephone Laboratories)公開了叉指型微波濾波器。
新式微波濾波器通常是用殼體和實(shí)心金屬諧振器制造的，它們由金屬塊優(yōu)選地銑成實(shí)體。微波濾波器可以安裝在戶外的建筑物或天線桿上，例如用于移動(dòng)式電話，因而該微波濾波器容易遭受風(fēng)雨、天候和其它環(huán)境的變形。因此，高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是極其重要的。幾道閃電是特別難處理的，因?yàn)轫毮芤龑?dǎo)此極強(qiáng)的雷電電流離開易損的組件，即使之轉(zhuǎn)移。天線桿上的微波濾波器往往靠近架空線安裝，同軸電纜使架空線與微波濾波器的同軸線輸入端連接。濾波器只使那些不超過特定頻帶的頻率，任選采取放大方式，傳到輸出同軸線接插件上，而剩余的頻率被濾除。關(guān)于幾道閃電，雷電電流優(yōu)選在同軸電纜外導(dǎo)線的外側(cè)運(yùn)行。由于同軸線接插件的外導(dǎo)線直接與濾波器的金屬殼體連接，雷電電流就能夠不費(fèi)力地沿著下列通路運(yùn)行而不致給微波濾波器的各組件帶來嚴(yán)重的損害從輸入同軸線接插件的外導(dǎo)線通過輸出同軸線接插件的外導(dǎo)線再到達(dá)地線，或反之亦然。金屬殼體的厚度通常為1～10mm。
為降低此型微波濾波器的價(jià)格和重量，該濾波器可用塑料通過模塑法來制造，隨后在塑料表面涂層一層金屬，該金屬能傳導(dǎo)那些待濾的電信號(hào)。涂布過程可采取鈀活化、鎳或銅的自動(dòng)催化積附，繼之以銀的電解積附。這種金屬涂層的厚度實(shí)際上經(jīng)常為5～200μm，它完全滿足“平均效應(yīng)”最高可達(dá)幾百瓦的天線信號(hào)的傳導(dǎo)需要。但是，強(qiáng)雷電電流能導(dǎo)致金屬涂層損壞性發(fā)熱，這應(yīng)歸咎于該金屬涂層較高的歐姆電阻和低熱容。
US 5,502,715(Penny)公開了一種用“鍍金屬塑料”制成的微波濾波器。按照這個(gè)出版物，幾道閃電導(dǎo)致潛在損壞的危險(xiǎn)可以借助濾波器端口接地而減低。這個(gè)出版物的微波濾波器采取同向雙工濾波器的形式，包括第一同軸線接插件和第二同軸線接插件在內(nèi)，其中兩個(gè)同軸線接插件分別用作輸入和輸出接插件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于使上述型式微波傳輸裝置的“雷電保護(hù)”得到改善。
本發(fā)明的目的是憑借含避雷器的微波傳輸裝置達(dá)成的。該避雷器被加工成所需要的尺寸，以便傳導(dǎo)雷電電流而不致遭受嚴(yán)重?fù)p壞。使該避雷器與第一同軸線接插件的外導(dǎo)線、和與第二同軸線接插件的外導(dǎo)線“電連接”。從而，運(yùn)行在同軸線接插件的外導(dǎo)線上與第一同軸線接插件連接的雷電電流能夠高效地傳導(dǎo)給與第二同軸線接插件連接的同軸線接插件的外導(dǎo)線，或反之亦然。這就不致引起殼體的較薄金屬層的損壞性發(fā)熱。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的一個(gè)實(shí)施方式，避雷器可含有一塊截面積為至少10～200mm2的金屬實(shí)體。此金屬實(shí)體的電阻應(yīng)相當(dāng)?shù)停员惚ＷC極大部分雷電電流通過該金屬實(shí)體而不通過殼體的金屬涂層。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的另一個(gè)實(shí)施方式，微波傳輸裝置的第一同軸線接插件和第二同軸線接插件可配置在殼體的各自端，一個(gè)關(guān)閉該殼體用的殼蓋含有避雷器。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，殼蓋是用金屬，例如鋁制成的，從而殼蓋本身就構(gòu)成避雷器。
殼蓋的厚度可為3mm或更厚一點(diǎn)。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的另一可選實(shí)施方式，殼蓋可用一種非導(dǎo)電材料，例如塑料制成，從而避雷器采取一種金屬實(shí)體埋置在非導(dǎo)電材料里的形式。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的優(yōu)選實(shí)施方式，避雷器可憑借一些配件與第一同軸線接插件的外導(dǎo)線、和與第二同軸線接插件的外導(dǎo)線“電連接”，用螺釘把配件固定在避雷器和同軸線接插件的凸緣上。得出的實(shí)施方式特別簡單。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的一個(gè)實(shí)施方式，第一同軸線接插件和第二同軸線接插件可配置在殼體的同一端，并且固定在一個(gè)共用的板形金屬配件上構(gòu)成避雷器。得出的實(shí)施方式特別簡單。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的另一可選實(shí)施方式，避雷器可采取一種微波濾波器安裝在結(jié)構(gòu)零件上用的安裝部件的形式。
避雷器的電阻優(yōu)選為最高1mΩ。
從同軸線接插件的外導(dǎo)線到避雷器之間的總電阻優(yōu)選為最高0.1Ω，最優(yōu)選為最高0.01Ω。
殼體的金屬涂層的厚度可以是5～200μm。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的一個(gè)實(shí)施方式，微波濾波器可采取空腔諧振器的形式，含有許多柱狀諧振器與殼體構(gòu)成整體。
按照本發(fā)明的微波傳輸裝置的再一個(gè)實(shí)施方式，微波濾波器可含有一塊實(shí)心金屬的微調(diào)板，該板包括微調(diào)螺釘用的螺紋孔，該微調(diào)螺釘?shù)淖杂啥诉B同諧振器形成電容量，并且微調(diào)板在那里構(gòu)成避雷器得出的實(shí)施方式特別簡單。


參照附圖中優(yōu)選的實(shí)施方式作為例證，下面更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中圖1是按照本發(fā)明裝配好的微波濾波器的透視圖；圖2是圖1微波濾波器攤開的透視圖；圖3是按照本發(fā)明微波濾波器另一個(gè)實(shí)施方式的剖視圖；圖4是圖3微波濾波器攤開的剖視、透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1舉例說明了按照本發(fā)明微波濾波器的首要實(shí)施方式。該微波濾波器含有殼體2、殼蓋5、隱蔽難見的輸入同軸線接插件3和輸出同軸線接插件(connector)4。在這里殼蓋5是用實(shí)心金屬制成的，自身構(gòu)成一個(gè)雷電導(dǎo)體(避雷器)。用螺釘19把板形金屬配件12擰入殼蓋5和輸出同軸線接插件4的凸緣28，使兩者固定，把該凸緣直接與輸出同軸線接插件4的外導(dǎo)線連貫起來。相應(yīng)地，把另端輸入同軸線接插件3用配件12連接到殼蓋5上。把接地螺桿13及其螺母20安裝在殼蓋5上，可用電纜把該殼蓋連接到天線桿等上。把安裝部件23擰入殼蓋5，以便把微波濾波器安裝在天線桿等上。
圖2是圖1微波濾波器攤開的透視圖。殼體2含有一空腔，參看圖2底部，許多柱狀諧振器25、26、27從殼體2底部伸到該空腔里。把輸入同軸線接插件3的內(nèi)導(dǎo)線6“電連接”到輸入諧振器26；輸出同軸線接插件4的內(nèi)導(dǎo)線6連接到輸出諧振器27。輸入同軸線接插件3和輸出同軸線接插件4兩者在內(nèi)導(dǎo)線6和外導(dǎo)線7之間都含有電介質(zhì)8。有微調(diào)板9夾在微波濾波器殼蓋5和殼體2空腔兩者之間，該微調(diào)板9含有許多螺紋孔及其微調(diào)螺釘11。這些微調(diào)螺釘11恰好設(shè)置在諧振器25、26、27的正前方，用這樣的方式在各微調(diào)螺釘?shù)淖杂啥伺c各諧振器25、26、27的上端之間的空間里給電容量確定界限。微調(diào)螺釘11的調(diào)節(jié)使單個(gè)電容量的調(diào)節(jié)成為可能，從而能夠調(diào)節(jié)該濾波器的特性。微調(diào)板9可用金屬或涂有金屬的非導(dǎo)電材料制成，以便在單個(gè)微調(diào)螺釘11與殼體2之間形成電連接。由微調(diào)板用螺釘15把微調(diào)板9固定在殼體2上。
把連接螺釘16也擰入微調(diào)板9。不同于微調(diào)螺釘11，這些連接螺釘16并非恰好位于諧振器25、26、27之上，而是位于其間的空間，這些連接螺釘16用于改變兩個(gè)諧振器之間的“連接”。當(dāng)連接螺釘16的位置遠(yuǎn)低于諧振器之間的空間時(shí)，該諧振器25、26、27彼此不能“看見”，相當(dāng)于“弱連接”。濾波器的微調(diào)包含微調(diào)螺釘11和連接螺釘16兩種調(diào)節(jié)，而此種微調(diào)往往由人工操縱。
在舉例說明的實(shí)施方式中，用于關(guān)閉殼體2的殼蓋5是用實(shí)心金屬，諸如鋁制成的，如上所述，殼蓋5分別用配件12連接到輸入同軸線接插件3和輸出同軸接插件4上。從而，因該殼蓋有特別低的歐姆電阻和電感，所以起到了避雷器的作用。其作用是，運(yùn)行在連接輸入同軸線接插件3的同軸電纜外導(dǎo)線的雷電電流能通過配件12達(dá)到殼蓋5，通過配件12到達(dá)輸出同軸線接插件的外導(dǎo)線7，然后再通過連接輸出同軸線接插件4的同軸電纜的外導(dǎo)線，或反之亦然。像這樣，在殼體2內(nèi)側(cè)面和諧振器25、26、27和任選在殼體2外側(cè)面以及微調(diào)板9上所涂的金屬就不致遭受強(qiáng)雷電電流，否則該電流會(huì)損壞該涂層。
在舉例說明的實(shí)施方式中，殼蓋5是用實(shí)心金屬制成的?？扇芜x把高強(qiáng)度金屬撐條埋置在塑料殼蓋5中。由殼蓋用螺釘14把殼蓋固定在殼體2的壁上。
按照一個(gè)可選實(shí)施方式，微調(diào)板9可用作避雷器，該微調(diào)板任選用金屬板制成并用合適的配件使之與輸入同軸線接插件3的外導(dǎo)線和輸出同軸線接插件4的外導(dǎo)線連接。
圖1、2的微波濾波器的殼蓋5應(yīng)有一定高度，以便容納必要的電子設(shè)備，例如，經(jīng)濾波器空隙濾過的信號(hào)放大器。
把安裝部件23固定在殼蓋5上，以便把微波濾波器固定在建筑物墻壁或天線桿上。
如上所述，可由殼蓋5構(gòu)成避雷器，只要該殼蓋是用實(shí)心金屬制成的，或殼蓋里埋有金屬撐條。按照另一實(shí)施方式，把微波濾波器固定在墻壁或天線桿上的安裝部件可延長濾波器的總長度，用合適的配件把它連接到同軸線接插件3、4上，以便構(gòu)成避雷器。
圖3和4舉例說明按照本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方式。這種微波濾波器是所謂的無源濾波器，它不含電放大線路等。因而殼蓋5不須象圖1、2實(shí)施方式里的殼蓋那樣高，在這里殼蓋5可呈實(shí)心金屬板狀?？梢越o有源濾波器提供圖3、4的殼蓋，納入的電子設(shè)備可配置在殼體內(nèi)別的位置。
把同軸線接插件凸緣28連接在殼蓋5上的配件21是角形的，有兩片連接板18、24，彼此成直角。連接板18擰在凸緣28上，連接板24延伸到殼體2的槽口22里，并用螺釘10擰在殼蓋5的底部。此實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)是殼蓋5的邊緣極窄，便于螺釘擰入。
如圖4所述，把有外螺紋的接地螺桿13固定在殼蓋5上。接地電纜可用螺母20加以固定，以便獲得追加的避雷作用。
在上兩個(gè)舉例說明的實(shí)施方式中，微波濾波器呈同向雙工濾波器狀態(tài)。因而兩個(gè)同軸線接插件既可用作輸入又可用作輸出。
本發(fā)明不局限于微波濾波器，能同樣處理別種微濾傳輸裝置。例如可以是一種供電裝置，也叫“電流注入裝置”(current iniectionunit)，其中同軸電纜除用于傳輸濾波以外還用于供給一種供電電流。因而內(nèi)導(dǎo)線可設(shè)在裝置里面，連接到電源上，插入的電容器能保證來自電源的電流沿著正確方向流到裝置以外。本發(fā)明同樣處理所謂的“耦合器”，其中少部分微濾被濾出以便進(jìn)一步處理或測量，而剩余的微波留在裝置中未曾經(jīng)受處理。
兩個(gè)實(shí)施方式中的殼蓋能夠隨意裝卸而不致引起同軸線接插件變松，特別有利的是，由于殼蓋可拆卸，不致冒“影響微波的信號(hào)通路”的危險(xiǎn)。
使同軸線接插件的外導(dǎo)線與避雷器連接的配件12、21、以及避雷器本身不是濾波微波信號(hào)通路的組成部分，因此它們不致影響其信號(hào)處理性能。
配件12、21及其螺釘19優(yōu)選是用銅或別的導(dǎo)電率良好的金屬或金屬合金組成的。
在從同軸線接插件到配件、從該配件到避雷器的換接處的接觸電阻當(dāng)然應(yīng)該盡量減弱。
在上述兩個(gè)實(shí)施方式中，雷電保護(hù)器通路，即一條貫穿配件12、21，螺釘19和殼蓋15、16的通路，其總電感在0.5～2nH范圍之內(nèi)。
兩個(gè)實(shí)施方式中的殼蓋優(yōu)選是用3mm厚的鋁板制成的。配件12、21則用約0.5～2mm厚的銅板制成，其寬度為約30mm，與共軸線接插件3、4上凸緣28的寬度相配。
假定起因于一道閃電的100kA雷電電流用這樣的方式在天線桿中傳播50kA通過天線桿入地，其余的50kA通過架空電纜到達(dá)微波傳輸裝置，則該微波傳輸裝置須能耐受這樣的電流。經(jīng)測試證明，該舉例說明的實(shí)施方式能夠耐受50kA電流脈沖而不致?lián)p壞該裝置。
既然避雷器和配件是裝置的整體組成部分，雷電保護(hù)器的后期安裝或特別安裝就是不必要的。否則，這樣一種雷電保護(hù)器的后期安裝或特別安裝會(huì)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)和困難的，如果裝置要安裝在天線桿上的話。前述的接地螺桿是與避雷器電連接，以便提供一種附加的雷電保護(hù)。當(dāng)裝置安裝到天線桿上時(shí)，電纜能使該天線桿與接地螺桿連接，以便提供一種界限分明的電流通路，用于或許不在同軸線電纜中運(yùn)行的雷電電流。
舉例說明的實(shí)施方案在其各自端含有輸入同軸線接插件和輸出同軸線接插件，但本發(fā)明還涉及一種微波傳輸裝置，其中輸入同軸線接插件和輸出同軸線接插件配置在同一端。按后者的實(shí)施方式，兩個(gè)同軸線接插件可憑借一個(gè)共用安裝板擰入殼體端面，從而與同軸線接插件的外導(dǎo)線連接，且借此構(gòu)成避雷器。
參考標(biāo)號(hào)1微波濾波器15微調(diào)殼蓋用螺釘2殼體 16連接螺釘3輸入同軸線接插件4輸出同軸線接插件 18裝配連接板5殼蓋(避雷器) 19螺釘6內(nèi)導(dǎo)線20螺母7外導(dǎo)線21角形配件8電介質(zhì)22槽口9微調(diào)板23安裝部件10螺釘 24裝配連接板11微調(diào)螺釘 25柱狀諧振器12板形配件 26輸入諧振器13接地螺桿 27輸出諧振器14殼蓋用螺釘 28同軸線接插件凸緣
權(quán)利要求
1.一種微波傳輸裝置，例如微波濾波器(1)，并含有一個(gè)包括第一同軸線接插件(3)和第二同軸線接插件(4)在內(nèi)的殼體(2)，其中兩個(gè)同軸線接插件都含有內(nèi)導(dǎo)線(6)和外導(dǎo)線(7)，該殼體(2)是用非導(dǎo)電材料，例如塑料，制成的，并涂上一層金屬，其特征在于該微波傳輸裝置(1)含有一個(gè)避雷器(5)，它被加工成所需要的尺寸，以便傳導(dǎo)雷電電流而不致遭受嚴(yán)重?fù)p壞，并且使它與第一同軸線接插件(3)的外導(dǎo)線(7)、和與第二同軸線接插件(4)的外導(dǎo)線(7)電連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于該避雷器(5)包括一個(gè)截面積為至少10～200mm2的金屬實(shí)體。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于第一同軸線接插件(3)和第二同軸線接插件(4)配置在該殼體(2)的各自端，并且微波濾波器(1)包括一個(gè)關(guān)閉殼體(2)用的殼蓋(5)，該殼蓋含有避雷器。
4.按照權(quán)利要求3所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于該殼蓋(5)是用實(shí)心金屬，優(yōu)選是鋁制成的。
5.按照權(quán)利要求3所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于該殼蓋(5)是用非導(dǎo)電材料，例如塑料制成的，并且該避雷器是以金屬體埋置在非導(dǎo)電材料里的形式構(gòu)成的。
6.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于憑借配件(12、21)，使避雷器(5)與第一同軸線接插件(3)的外導(dǎo)線(7)，和與第二同軸線接插件(4)的外導(dǎo)線(7)電連接，用螺釘(19)把配件(12、21)固定在該避雷器(5)及同軸線接插件(3、4)的凸緣(28)上。
7.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于第一同軸線接插件(3)和第二同軸線接插件(4)配置在殼體(2)的同一端并且固定在一個(gè)共用的板形金屬配件上構(gòu)成避雷器。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于避雷器是由一個(gè)安裝部件(23)構(gòu)成的，該部件用于把微波傳輸裝置安裝在一個(gè)結(jié)構(gòu)件上。
9.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于避雷器(5)的電阻最高為1mΩ。
10.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于從同軸線接插件(3、4)的外導(dǎo)線到經(jīng)過避雷器(5)之間的總電阻優(yōu)選為最高0.1Ω，最優(yōu)選為最高0.01Ω。
11.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于該殼體(2)的金屬涂層的厚度為5～200μm。
12.按照上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波傳輸裝置(1)，其特征在于采取空腔諧振器型微波濾波器(1)的形式，包括與殼體(2)構(gòu)成整體的柱狀諧振器(25、26、27)。
13.按照權(quán)利要求12所述的微波濾波器(1)，其特征在于它含有一塊實(shí)心金屬的微調(diào)板(9)，該板包括微調(diào)螺釘(11)用的螺紋孔，該釘?shù)淖杂啥伺c諧振器(25、26、27)一起形成電容，并且微調(diào)板(9)在那里構(gòu)成避雷器。
全文摘要
一種微波傳輸裝置，例如微波濾波器(1)，并含有一個(gè)包括第一同軸線接插件(3)和第二同軸線接插件(4)在內(nèi)的殼體(2)，其中兩個(gè)同軸線接插件都含有內(nèi)導(dǎo)線(6)和外導(dǎo)線(7)，該殼體(2)是用非導(dǎo)電材料，例如塑料制成的，并涂上一層金屬該微波傳輸裝置(1)含有一個(gè)避雷器(5)，它被加工成所需要的尺寸，以便傳導(dǎo)雷電電流而不致遭受嚴(yán)重?fù)p壞，并且使它與第一同軸線接插件(3)的外導(dǎo)線(7)、和與第二同軸線接插件(4)的外導(dǎo)線(7)電連接。
文檔編號(hào)H01P1/205GK1809949SQ200480011874
公開日2006年7月26日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者瑟斯坦·霍爾斯特, 莫藤·哈格森, 卡爾斯藤·加德加德·杰恩森, 斯蒂格·杰恩森 申請人:Lgp奧高股份公司