RU2322738C1 - Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path - Google Patents
Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path Download PDFInfo
- Publication number
- RU2322738C1 RU2322738C1 RU2006142941/09A RU2006142941A RU2322738C1 RU 2322738 C1 RU2322738 C1 RU 2322738C1 RU 2006142941/09 A RU2006142941/09 A RU 2006142941/09A RU 2006142941 A RU2006142941 A RU 2006142941A RU 2322738 C1 RU2322738 C1 RU 2322738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- printed circuit
- circuit boards
- strip
- coaxial high
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при конструировании устройств, осуществляющих усиление принятых из эфира сигналов спутниковых систем при их передаче по антенному тракту, связывающему антенну с удаленным от нее приемником сигналов спутниковых систем.The invention relates to radio engineering and can be used in the design of devices that amplify signals received from the air of satellite systems when they are transmitted along the antenna path connecting the antenna with a remote receiver of signals from satellite systems.
Усиление сигналов спутниковых систем, передаваемых по антенному тракту, призвано обеспечить на выходе этого тракта необходимый уровень полезных сигналов, при котором возможна работа приемника, осуществляющего частотное преобразование сигналов спутниковых систем, их обработку и выделение полезной информации. Одним из требований, предъявляемым к устройствам, осуществляющим усиление сигналов спутниковых систем, передаваемых по антенному тракту, является реализация ими так называемого малошумящего усилителя («low noise amplifier»), в котором усиление полезных сигналов осуществляется с минимальной добавкой собственных шумов усилителя и минимальными потерями в линиях передачи сигналов. Эти усилители устанавливаются либо сразу после антенны, осуществляющей прием из эфира сигналов спутниковых систем, либо после дополнительного полосового фильтра, подключенного к ее выходу, и связываются с приемником сигналов спутниковых систем с помощью кабеля, например, как в устройствах для приема сигналов спутниковых радионавигационных систем, представленных в патентах: [1] - JP №7128423, G01S 5/14, G01S 1/00, 19.05.1995; [2] - US №6363123 (B1), H03K 9/00, H04L 27/06, H04L 27/14, H04L 27/22, 26.03.2002. Усилители, реализующие данное назначение, могут выполняться в одном корпусе с антенной, например, как в устройствах, представленных в патентах: [3] - US №5272485, H01Q 23/00, H01Q 1/38, 21.12.1993; [4] - US №6016128, H01Q 11/12, H01Q 7/00, H01Q 1/42, 18.01.2000; [5] - US №6011524, H01Q 1/36, H01Q 11/08, 04.01.2000, а также в ряде случаев могут выполняться в виде отдельного от антенны усилительного блока, что является предметом рассмотрения настоящей заявки.The amplification of the signals of satellite systems transmitted along the antenna path is designed to provide the necessary level of useful signals at the output of this path, at which a receiver can perform frequency conversion of satellite systems signals, process them and extract useful information. One of the requirements for devices that amplify the signals of satellite systems transmitted via the antenna path is their implementation of the so-called low noise amplifier, in which the amplification of useful signals is carried out with minimal addition of the amplifier’s own noise and minimal loss in signal transmission lines. These amplifiers are installed either immediately after the antenna, which receives signals from satellite systems from the ether, or after an additional bandpass filter connected to its output, and are connected to the receiver of signals from satellite systems using a cable, for example, as in devices for receiving signals from satellite radio navigation systems, represented in the patents: [1] - JP No. 7128423, G01S 5/14, G01S 1/00, 05/19/1995; [2] - US No. 6363123 (B1),
В качестве прототипа принят усилительный блок антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем, представленный в патенте [6] - RU №2210845 (C1), H01Q 23/00, 20.08.2003.As a prototype, the amplification unit of the antenna path of the receiver of signals from satellite systems was adopted, presented in patent [6] - RU No. 2210845 (C1),
Усилительный блок антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем, принятый в качестве прототипа, содержит замкнутый токопроводящий корпус, во внутреннем пространстве которого располагается выполненная на двух печатных платах электрическая схема, служащая для усиления сигналов спутниковых систем, передаваемых по антенному тракту от антенны к приемнику сигналов спутниковых систем. Корпус образован соединением двух выполненных из металла элементов - стакана цилиндрической формы с отверстием в дне и вставки, торцевые фланцы которой электрически контактируют со стаканом. Торцевые фланцы вставки соединены между собой продольной планкой, выполненной за одно целое с фланцами. На обеих сторонах продольной планки расположены печатные платы, на противоположных концах вставки соосно ее продольной оси расположены коаксиальные высокочастотные соединители. На одной из печатных плат размещаются элементы малошумящего усилителя и связанные с ним развязывающие фильтры, на другой - элементы формирователя внутриблочного напряжения питания и связанные с ним развязывающие фильтры. Печатные платы контактируют с продольной планкой вставки в «земляных» точках своей электрической схемы, осуществляя тем самым их подключение к общей «земляной» цепи усилительного блока. Печатные платы электрически связаны между собой и с двумя коаксиальными высокочастотными соединителями. Один из коаксиальных высокочастотных соединителей служит для подключения к антенне, осуществляющей прием из эфира сигналов спутниковых систем. Другой коаксиальный высокочастотный соединитель служит для подключения к кабелю, идущему к приемнику сигналов спутниковых систем, осуществляющему частотное преобразование сигналов спутниковых систем, их обработку и выделение полезной информации, а также формирование питающего напряжения для усилительного блока. В качестве кабеля используется высокочастотный коаксиальный кабель, по этому кабелю в направлении от усилительного блока к приемнику сигналов спутниковых систем передаются усиленные блоком сигналы спутниковых систем, а в обратном направлении - питающее напряжение для усилительного блока, сформированное в приемнике сигналов спутниковых систем. Разделение в усилительном блоке сигнальной цепи и цепи питания осуществляется с помощью развязывающих фильтров.The amplification unit of the antenna path of the satellite signal receiver, adopted as a prototype, contains a closed conductive housing, in the inner space of which is an electrical circuit made on two printed circuit boards, which serves to amplify the signals of satellite systems transmitted along the antenna path from the antenna to the satellite signal receiver . The housing is formed by connecting two elements made of metal - a cylindrical glass with an opening in the bottom and an insert, the end flanges of which are electrically in contact with the glass. The end flanges of the insert are interconnected by a longitudinal bar made integrally with the flanges. There are printed circuit boards on both sides of the longitudinal strip, and coaxial high-frequency connectors are located at opposite ends of the insert coaxially with its longitudinal axis. On one of the printed circuit boards there are elements of a low-noise amplifier and decoupling filters associated with it, on the other - elements of the driver of the internal unit supply voltage and decoupling filters connected with it. Printed circuit boards are in contact with the longitudinal strip of the insert at the “earth” points of their circuitry, thereby connecting them to a common “earth” circuit of the amplifier unit. Printed circuit boards are electrically connected with each other and with two coaxial high-frequency connectors. One of the coaxial high-frequency connectors is used to connect to the antenna, which receives signals from satellite systems from the ether. Another coaxial high-frequency connector is used to connect to a cable that goes to the signal receiver of satellite systems, which carries out the frequency conversion of satellite system signals, their processing and the selection of useful information, as well as the formation of the supply voltage for the amplifier unit. A high-frequency coaxial cable is used as a cable, this cable transmits the signals of satellite systems amplified by the block, from the amplifier unit to the receiver of satellite systems signals, and in the opposite direction, the supply voltage for the amplifier unit, formed in the receiver of satellite systems signals. Separation in the amplifier unit of the signal circuit and the power circuit is carried out using decoupling filters.
В примере выполнения блока-прототипа, представленном в [6], стакан и вставка соединены между собой посредством резьбового соединения, а именно: вставка ввинчена внутрь стакана, для чего стакан имеет внутреннюю резьбу, а один из торцевых фланцев вставки - ответную наружную резьбу. В этом соединении торцевой фланец вставки, находящийся внутри стакана, взаимодействует с дном стакана, а другой торцевой фланец вставки взаимодействует с противоположной торцевой кромкой стакана. Для герметизации стыков между взаимодействующими поверхностями стакана и фланцев вставки используются упругие прокладки. Такая конструкция корпуса технологична, не требует внешних крепежных элементов (винтов, гаек и пр.), обеспечивает эффективную экранировку электрической схемы, находящейся во внутреннем пространстве корпуса, и ее защиту от влаги и механических воздействий. При необходимости на корпус может быть надета дополнительная изоляционная оболочка, выполненная, например, в виде диэлектрического стакана.In the exemplary embodiment of the prototype block presented in [6], the glass and the insert are interconnected by means of a threaded connection, namely: the insert is screwed into the glass, for which the glass has an internal thread, and one of the end flanges of the insert has a mating external thread. In this connection, the end flange of the insert located inside the cup interacts with the bottom of the cup, and the other end flange of the insert interacts with the opposite end edge of the cup. To seal the joints between the interacting surfaces of the glass and the insert flanges, elastic gaskets are used. This design of the housing is technological, does not require external fasteners (screws, nuts, etc.), provides effective shielding of the electrical circuit located in the interior of the housing, and its protection from moisture and mechanical stress. If necessary, an additional insulating shell may be put on the housing, made, for example, in the form of a dielectric cup.
Особенностью выполнения коаксиальных высокочастотных соединителей в блоке-прототипе является то, что их основания выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами вставки, а внутренние проводники выходят своими концами в сквозные окна, выполненные в продольной планке вставки на участках между печатными платами и торцевыми фланцами вставки. Эти концы соединены отрезками гибких проводников с соответствующими контактными элементами печатных плат.A feature of the implementation of the coaxial high-frequency connectors in the prototype block is that their bases are made integrally with the corresponding end flanges of the insert, and the inner conductors exit at their ends through holes made in the longitudinal strip of the insert in the areas between the printed circuit boards and the end flanges of the insert. These ends are connected by pieces of flexible conductors with the corresponding contact elements of the printed circuit boards.
Сборка блока-прототипа происходит следующим образом. Вначале на торцевых фланцах вставки собираются коаксиальные высокочастотные соединители, затем на продольной планке вставки закрепляются печатные платы. Печатные платы соединяются между собой, а также с коаксиальными высокочастотными соединителями отрезками гибких проводников. После этого вставка, несущая на себе печатные платы и коаксиальные высокочастотные соединители, ввинчивается до упора в стакан, в который предварительно установлены упругие прокладки для герметизации стыков. Собранный таким образом усилительный блок готов для включения в антенный тракт приемника сигналов спутниковых систем.The assembly of the prototype unit is as follows. First, coaxial high-frequency connectors are assembled on the end flanges of the insert, then printed circuit boards are fixed on the longitudinal strip of the insert. Printed circuit boards are interconnected, as well as with coaxial high-frequency connectors, pieces of flexible conductors. After that, the insert, which carries printed circuit boards and coaxial high-frequency connectors, is screwed all the way into the glass, into which elastic gaskets are pre-installed to seal the joints. The amplification unit assembled in this way is ready for inclusion in the antenna path of the receiver of signals from satellite systems.
Рассмотренная конструкция блока-прототипа характеризуется технологичностью изготовления, удобством сборки, обеспечением эффективного экранирования электрической схемы от воздействия внешних помех с одновременной ее защитой от влаги и механических воздействий. В блоке-прототипе минимизированы потери полезных сигналов на участках земляной цепи между основаниями коаксиальных высокочастотных соединителей и фланцами вставки за счет выполнения их за одно целое. Использование отрезков гибкого проводника для присоединения коаксиальных высокочастотных соединителей к печатным платам упрощает монтаж и обеспечивает возможность подключения коаксиальных высокочастотных соединителей к любой из печатных плат в зависимости от реализуемой электрической схемы.The considered design of the prototype unit is characterized by manufacturability, ease of assembly, providing effective shielding of the electrical circuit from external noise while protecting it from moisture and mechanical stress. In the prototype block, the loss of useful signals in the parts of the earth circuit between the bases of coaxial high-frequency connectors and the insert flanges is minimized by performing them in one piece. The use of pieces of flexible conductor for connecting coaxial high-frequency connectors to printed circuit boards simplifies installation and provides the ability to connect coaxial high-frequency connectors to any of the printed circuit boards, depending on the current circuitry.
Однако удобное с конструктивной точки зрения подключение внутреннего проводника коаксиального высокочастотного соединителя к печатной плате с помощью отрезка гибкого проводника вносит в полезные сигналы - СВЧ сигналы гигагерцевого диапазона частот - ощутимые потери. Обусловлено это тем, что реализованный с помощью отрезка гибкого проводника переход между коаксиалом и расположенной на печатной плате линией передачи сигналов, представляющей собой полосковую линию, вносит в тракт передачи сигналов существенную неоднородность. Потери полезных сигналов, возникающие в блоке-прототипе на этих переходах, в ряде случаев, например в неблагоприятных условиях приема, могут приводить к увеличению затрат времени на обработку принимаемых сигналов и затруднению в быстром получении полезной информации.However, from a structurally convenient point of view, connecting the internal conductor of a coaxial high-frequency connector to a printed circuit board using a piece of flexible conductor introduces noticeable losses into useful signals - microwave signals in the gigahertz frequency range. This is due to the fact that the transition between the coaxial and the signal transmission line, which is a strip line, located on the printed circuit board, implemented using a piece of flexible conductor, introduces a significant inhomogeneity in the signal transmission path. Losses of useful signals that occur in the prototype block at these transitions, in some cases, for example, in adverse reception conditions, can lead to an increase in the time spent on processing the received signals and make it difficult to quickly obtain useful information.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является разработка конструкции усилительного блока антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем, в котором обеспечивается уменьшение потерь полезных сигналов на переходах «печатная плата - коаксиальный высокочастотный соединитель».The technical result, to which the claimed invention is directed, is to develop the design of the amplifier unit of the antenna path of the receiver of signals from satellite systems, which provides a reduction in the loss of useful signals at the junctions "printed circuit board - coaxial high-frequency connector".
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Усилительный блок антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем содержит замкнутый токопроводящий корпус, во внутреннем пространстве которого располагается выполненная на двух печатных платах электрическая схема, служащая для усиления сигналов спутниковых систем, передаваемых по антенному тракту от антенны, осуществляющей прием из эфира сигналов спутниковых систем, к приемнику сигналов спутниковых систем. Корпус образован соединением выполненных из металла стакана цилиндрической формы и вставки, торцевые фланцы которой электрически контактируют со стаканом. Печатные платы располагаются на соединяющей указанные фланцы продольной планке, причем каждая из плат располагается на своей стороне этой планки. Печатные платы электрически связаны между собой и с двумя коаксиальными высокочастотными соединителями, один из которых служит для подключения к антенне, а другой - для подключения к кабелю, идущему к приемнику сигналов спутниковых систем. Коаксиальные высокочастотные соединители расположены на противоположных концах вставки соосно ее продольной оси, основания коаксиальных высокочастотных соединителей выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами вставки, а внутренние проводники коаксиальных высокочастотных соединителей выходят своими концами в сквозные окна, выполненные в продольной планке вставки. В отличие от прототипа в каждом из коаксиальных высокочастотных соединителей конец внутреннего проводника, выходящий в соответствующее сквозное окно продольной планки вставки, соединен с одной из печатных плат поперечным токопроводящим штырем, закрепленным с одной стороны в поперечном отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального высокочастотного соединителя, а с другой - в металлизированном отверстии контактной площадки полосковой линии соединяемой печатной платы, контактирующей своей металлизированной поверхностью с продольной планкой вставки на стороне своего расположения, при этом указанное сквозное окно со стороны, противоположной выходу из него поперечного токопроводящего штыря, закрыто металлизированной поверхностью другой печатной платы, расположенной на противоположной стороне продольной планки вставки и контактирующей с ней своей металлизированной поверхностью.The essence of the claimed invention is as follows. The amplification unit of the antenna path of the satellite signal receiver contains a closed conductive housing, in the inner space of which there is an electric circuit made on two printed circuit boards, which serves to amplify the signals of satellite systems transmitted along the antenna path from the antenna that receives signals from satellite systems from the ether to the receiver signals of satellite systems. The housing is formed by the connection of a cylindrical-shaped glass made of metal and an insert, the end flanges of which are electrically contacted with the glass. The printed circuit boards are located on the longitudinal bar connecting these flanges, with each of the boards located on its side of this bar. The printed circuit boards are electrically connected with each other and with two coaxial high-frequency connectors, one of which is used to connect to the antenna, and the other to connect to the cable that goes to the signal receiver of satellite systems. Coaxial high-frequency connectors are located at opposite ends of the insert coaxially with its longitudinal axis, the bases of the coaxial high-frequency connectors are integral with the corresponding end flanges of the insert, and the internal conductors of the coaxial high-frequency connectors exit with their ends into the through windows made in the longitudinal strip of the insert. Unlike the prototype, in each of the coaxial high-frequency connectors, the end of the inner conductor extending into the corresponding through window of the longitudinal strip of the insert is connected to one of the printed circuit boards by a transverse conductive pin fixed on one side in a transverse hole made in the inner conductor of the coaxial high-frequency connector, and on the other hand, in the metallized hole of the contact pad of the strip line of the connected printed circuit board in contact with its metallized surface with a longitudinal strip of the insert on the side of its location, while the specified through window on the side opposite to the exit of the transverse conductive pin is closed by the metallized surface of another printed circuit board located on the opposite side of the longitudinal strip of the insert and in contact with its metallized surface.
В вариантах реализации, имеющих практическое значение, электрические связи печатных плат между собой осуществлены в виде поперечных коаксиальных переходов с заполнением твердым диэлектриком.In embodiments of practical importance, the electrical connections of the printed circuit boards with each other are made in the form of transverse coaxial junctions filled with a solid dielectric.
Сущность изобретения и возможность его осуществления поясняются чертежами, представленными на фиг.1-7, где:The invention and the possibility of its implementation are illustrated by the drawings shown in figures 1-7, where:
на фиг.1 представлен схематический чертеж заявляемого усилительного блока антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем в рассматриваемом примере выполнения, относящемся к случаю, когда оба коаксиальных высокочастотных соединителя присоединены к одной (первой) печатной плате (общий вид, продольный разрез в плоскости, перпендикулярной плоскостям печатных плат);figure 1 presents a schematic drawing of the inventive amplification unit of the antenna path of the receiver of signals of satellite systems in the considered embodiment related to the case when both coaxial high-frequency connectors are connected to one (first) printed circuit board (general view, longitudinal section in a plane perpendicular to the printed planes boards);
на фиг.2 - то же, вид в частичном разрезе со стороны первой печатной платы;figure 2 is the same, a view in partial section from the side of the first printed circuit board;
на фиг.3 - схематический чертеж стакана корпуса (3а - продольный разрез, 3б - поперечный разрез);figure 3 is a schematic drawing of a glass housing (3A is a longitudinal section, 3b is a transverse section);
на фиг.4 - схематический чертеж вставки корпуса с внутренними проводниками коаксиальных высокочастотных соединителей (4а - вид со стороны плоскости поперечной планки, 4б - продольный разрез в плоскости, перпендикулярной плоскости поперечной планки);figure 4 is a schematic drawing of an insert of the housing with the inner conductors of coaxial high-frequency connectors (4a is a view from the side of the plane of the transverse bar, 4b is a longitudinal section in a plane perpendicular to the plane of the transverse bar);
на фиг.5 - пример выполнения первой печатной платы (5а - вид со стороны элементов, 5б - вид со стороны металлизированной поверхности);figure 5 is an example of the first printed circuit board (5A is a view from the side of the elements, 5b is a view from the side of the metallized surface);
на фиг.6 - пример выполнения второй печатной платы (6а - вид со стороны элементов, 6б - вид со стороны металлизированной поверхности);Fig.6 is an example of a second printed circuit board (6a is a view from the side of the elements, 6b is a view from the side of the metallized surface);
на фиг.7 - пример выполнения соединения между печатными платами.7 is an example of making connections between printed circuit boards.
Заявляемый усилительный блок антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем (далее - усилительный блок) содержит замкнутый токопроводящий корпус 1, во внутреннем пространстве которого (фиг.1, 2) располагается выполненная на двух печатных платах 2 и 3 электрическая схема, служащая для усиления сигналов спутниковых систем, передаваемых по антенному тракту от антенны к приемнику сигналов спутниковых систем. В частном случае эта схема может быть выполнена аналогично электрической схеме блока-прототипа, представленной в [6, фиг.3], при этом на первой печатной плате 2 размещаются элементы малошумящего усилителя и связанные с ним развязывающие фильтры, а на второй печатной плате 3 - элементы формирователя внутриблочного напряжения питания и связанные с ним развязывающие фильтры.The inventive amplification unit of the antenna path of the receiver of signals of satellite systems (hereinafter referred to as the amplification unit) contains a closed
Корпус 1 образован соединением двух выполненных из металла элементов - стакана 4 цилиндрической формы с отверстием 5 в своем дне (фиг.1, 3) и вставки 6 (фиг.1, 4). Вставка 6 имеет торцевые фланцы 7 и 8 и соединяющую их продольную планку 9 (фиг.1, 4). Торцевые фланцы 7 и 8 вставки 6 электрически контактируют со стаканом 4; на продольной планке 9 вставки 6 располагаются печатные платы 2 и 3, причем каждая из этих печатных плат располагается на своей стороне продольной планки 9 (фиг.1).The
В рассматриваемом примере стакан 4 и вставка 6 соединяются посредством резьбового соединения 10 (фиг.1), при этом вставка 6 ввинчена внутрь стакана 4, для чего стакан 4 имеет внутреннюю резьбу, а торцевой фланец 8 - ответную ей наружную резьбу (фиг.3, 4). В этом соединении торцевой фланец 8 вставки 6, находящийся внутри стакана 4, взаимодействует с дном стакана 4, а торцевой фланец 7 взаимодействует с противоположной торцевой кромкой стакана 4. Для герметизации стыков между взаимодействующими поверхностями стакана 4 и фланцев 7 и 8 используются упругие прокладки 11 и 12 (фиг.1). Образованный таким образом замкнутый токопроводящий корпус 1 обеспечивает герметизацию и экранирование своего внутреннего пространства, в котором располагаются печатные платы 2 и 3. Для повышения экранирующего эффекта составляющие корпус 1 стакан 4 и вставка 6 выполнены монолитными и покрыты токопроводящим покрытием, например Хим.Н12.М.6.0-Ви(99,7)12.In this example, the
Печатные платы 2 и 3 электрически связаны между собой и с двумя коаксиальными высокочастотными соединителями 13 и 14 (фиг.1, 2). Первый коаксиальный высокочастотный соединитель 13 служит для подключения к антенне, осуществляющей прием из эфира сигналов спутниковых систем (на фигурах не показана). Второй коаксиальный высокочастотный соединитель 14 служит для подключения к кабелю, идущему к приемнику сигналов спутниковых систем, осуществляющему частотное преобразование сигналов спутниковых систем, их обработку и выделение полезной информации, а также формирование питающего напряжения для усилительного блока (на фигурах не показаны). В качестве кабеля используется высокочастотный коаксиальный кабель, по этому кабелю в направлении от усилительного блока к приемнику сигналов спутниковых систем передаются усиленные усилительным блоком сигналы спутниковых систем, а в обратном направлении - сформированное в приемнике сигналов спутниковых систем питающее напряжение для усилительного блока. Разделение в усилительном блоке сигнальной цепи и цепи питания осуществляется с помощью развязывающих фильтров.Printed
Коаксиальные высокочастотные соединители 13 и 14 расположены на противоположных концах вставки 6 соосно ее продольной оси, при этом основания 15 и 16 этих соединителей выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами 7 и 8 вставки 6 (фиг.1, 2, 4).Coaxial high-
Внутренние проводники 17 и 18 коаксиальных высокочастотных соединителей 13 и 14 выходят своими концами в сквозные окна 19 и 20, выполненные в продольной планке 9 вставки 6 (фиг.1, 4).The
Внутренние проводники 17 и 18 коаксиальных высокочастотных соединителей 13 и 14 располагаются в диэлектрических втулках 21 и 22 (фиг.1, 4), выполненных, например, из фторопласта. Соотношение наружного диаметра диэлектрических втулок 21, 22 и диаметра внутренних проводников 17, 18 выбирается исходя из требуемого значения волнового сопротивления коаксиального ввода. В рассматриваемом примере наружный диаметр диэлектрических втулок 21, 22 составляет D=6,0 мм, а диаметр внутренних проводников 17, 18 составляет d=2,0 мм, что при относительной диэлектрической проницаемости материала диэлектрических втулок 21, 22 εr≈2,0 обеспечивает волновое сопротивление коаксиального ввода Zв≈50 Ом.The
Остальные конструктивные элементы коаксиальных высокочастотных соединителей 13, 14 являются стандартными, их конкретное выполнение зависит от типа реализуемого соединителя.The remaining structural elements of coaxial high-
В рассматриваемом примере оба коаксиальных высокочастотных соединителя 13 и 14 подключены к первой печатной плате 2 (фиг.1, 5). Осуществлено это с помощью поперечных токопроводящих штырей 23 и 24, закрепленных с одной стороны в соответствующих поперечных отверстиях, выполненных на концах внутренних проводников 17 и 18 коаксиальных высокочастотных соединителей 13 и 14, выходящих в сквозные окна 19 и 20 продольной планки 9 вставки 6 (фиг.1, 4), а с другой стороны - в соответствующих металлизированных отверстиях контактных площадок полосковых линий 25 и 26 печатной платы 2 (фиг.1, 2, 5). Диаметр поперечных токопроводящих штырей 23, 24 в рассматриваемом примере составляет 0,8 мм; диаметр окон 19 и 20 составляет 5,0 мм; закрепление поперечных токопроводящих штырей 23, 24 в печатной плате 2 и в поперечных отверстиях на концах внутренних проводников 17 и 18 осуществлено с помощью пайки. Печатная плата 2 контактирует своей металлизированной поверхностью 27 (фиг.1, 5) с продольной планкой 9, обеспечивая электрическое соединение своей «земляной» цепи с общей «земляной» цепью усилительного блока. Сквозные окна 19 и 20 продольной планки 9 вставки 6 со стороны, противоположной выходу из них поперечных токопроводящих штырей 23 и 24, закрыты металлизированной поверхностью 28 печатной платы 3 (фиг.1, 6). Металлизированная поверхность 28 печатной платы 3 находится в электрическом контакте с продольной планкой 9, обеспечивая электрическое соединение «земляной» цепи печатной платы 3 с общей «земляной» цепью усилительного блока и одновременно является экраном, закрывающим собой сквозные окна 19 и 20.In this example, both coaxial high-
Таким образом, концы внутренних проводников 17, 18 коаксиальных высокочастотных соединителей 13, 14 и связывающие их с полосковыми линиями 25, 26 поперечные токопроводящие штыри 23, 24 оказываются внутри экранируемых полостей, образованных боковыми стенками соответствующих окон 19, 20 и закрывающими их участками металлизированной поверхности 28 печатной платы 3. Такое конструктивное выполнение экранируемых переходов от коаксиальных высокочастотных соединителей 13, 14 к полосковым линиям 25, 26 обеспечивает нормированное значение волнового сопротивления и характеризуется уменьшенными по сравнению с прототипом потерями полезных сигналов на этих переходах.Thus, the ends of the
Аналогичным образом осуществляются подключения коаксиальных высокочастотных соединителей 13, 14 в случаях, когда один из них подключается к одной печатной плате (2 или 3), а другой - к другой печатной плате (3 или 2) (на фигурах не показано). В этих случаях каждая из печатных плат 2, 3 закрывает своей металлизированной поверхностью соответствующее сквозное окно (19 или 20) продольной планки 9, через которое осуществляется соединение другой печатной платы со своим коаксиальным высокочастотным соединителем.In a similar manner, coaxial high-
В рассматриваемом примере электрические связи печатных плат 2 и 3 между собой осуществлены в виде поперечных коаксиальных переходов с заполнением твердым диэлектриком. Конструкция такого соединения (фиг.7) состоит из токопроводящего штыря 29, соединяющего соответствующие контактные площадки печатных плат 2 и 3, и диэлектрической втулки 30, внутри которой располагается токопроводящий штырь 29, при этом диэлектрическая втулка 30 располагается внутри соответствующего отверстия 31 продольной планки 9 вставки 6. В качестве материала диэлектрической втулки 30 применяется, например, фторопласт с относительной диэлектрической проницаемостью εr≈2,0, при этом соотношение внутреннего и наружного диаметра диэлектрической втулки 30 составляет примерно 1:3, что обеспечивает значение волнового сопротивления такого коаксиального перехода Zв≈50 Ом.In this example, the electrical connections between the printed
В рассматриваемом примере крепление печатных плат 2 и 3 на продольной планке 9 вставки 6 осуществляется с помощью винтовых стяжек 32 (фиг.2), притягивающих одновременно обе платы 2 и 3 к продольной планке 9.In this example, the mounting of the printed
Сборка усилительного блока происходит следующим образом. Вначале на торцевых фланцах 7 и 8 вставки 6 собираются коаксиальные высокочастотные соединители 13 и 14. Затем с помощью кондуктора на концах внутренних проводников 17 и 18 коаксиальных высокочастотных соединителей 13 и 14, выходящих в сквозные окна 19 и 20 продольной планки 9 вставки 6, высверливаются поперечные отверстия, предназначенные для закрепления поперечных токопроводящих штырей 23 и 24. Затем в указанных отверстиях закрепляются (запаиваются) концы поперечных токопроводящих штырей 23 и 24, после чего на продольную планку 9 устанавливаются печатные платы 2 и 3 таким образом, чтобы свободные концы штырей 23 и 24 проходили через соответствующие металлизированные отверстия контактных площадок полосковых линий 25 и 26, с которыми эти штыри соединяются. Затем печатные платы 2 и 3 притягиваются к продольной планке 9 с помощью винтовых стяжек 32, а выступающие концы поперечных токопроводящих штырей 23 и 24 припаиваются к соответствующим контактным площадкам полосковых линий 25 и 26. После этого вставка 6, несущая на себе печатные платы 2 и 3 и коаксиальные высокочастотные соединители 13 и 14, ввинчивается до упора в стакан 5, в который предварительно установлены упругие прокладки 11 и 12 для герметизации стыков. Собранный таким образом усилительный блок готов для использования в антенном тракте приемника сигналов спутниковых систем.The assembly of the amplifier unit is as follows. First, coaxial high-
Рассмотренная конструкция усилительного блока характеризуется технологичностью изготовления, удобством сборки, обеспечением эффективного экранирования электрической схемы от воздействия внешних помех с одновременной защитой ее от влаги и механических воздействий. Кроме этого, в рассмотренной конструкции обеспечивается уменьшение потерь полезных сигналов на переходах «печатная плата - коаксиальный высокочастотный соединитель», что достигается за счет совокупности двух факторов: аналогичного прототипу выполнения оснований коаксиальных высокочастотных соединителей за одно целое с фланцами вставки и предложенного выполнения соединений внутренних проводников коаксиальных высокочастотных соединителей с полосковыми линиями с помощью поперечных токопроводящих штырей, размещенных внутри экранируемых полостей, сформированных в поперечной планке вставки.The considered design of the amplification unit is characterized by manufacturability, ease of assembly, providing effective shielding of the electrical circuit from external noise while protecting it from moisture and mechanical stress. In addition, in the considered design, the loss of useful signals at the junctions “printed circuit board - coaxial high-frequency connector” is reduced, which is achieved due to a combination of two factors: a similar prototype of the bases of the coaxial high-frequency connectors in one piece with the insert flanges and the proposed implementation of the connections of the internal coaxial conductors high-frequency connectors with strip lines using transverse conductive pins located inside the shields cavities formed in the transverse strip of the insert.
Рассмотренное показывает, что заявляемое изобретение осуществимо и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании конструкции усилительного блока антенного тракта приемника сигналов спутниковых систем, в котором обеспечивается уменьшение потерь полезных сигналов на переходах «печатная плата - коаксиальный высокочастотный соединитель».The above shows that the claimed invention is feasible and ensures the achievement of the technical result, which consists in creating the design of the amplifier unit of the antenna path of the receiver of signals from satellite systems, which provides a reduction in the loss of useful signals at the transitions "printed circuit board - coaxial high-frequency connector."
Источники информацииInformation sources
1. JP №7128423, G01S 5/14, G01S 1/00, опубл. 19.05.1995.1. JP No. 7128423,
2. US №6363123 (B1), H03K 9/00, H04L 27/06, H04L 27/14, H04L 27/22, опубл. 26.03.2002.2. US No. 6363123 (B1),
3. US №5272485, H01Q 23/00, H01Q 1/38, опубл. 21.12.1993.3. US No. 5272485,
4. US №6016128, H01Q 11/12, H01Q 7/00, H01Q 1/42, опубл. 18.01.2000.4. US No. 6016128, H01Q 11/12,
5. US №6011524, H01Q 1/36, H01Q 11/08, опубл. 04.01.2000.5. US No. 6011524,
6. RU №2210845 (C1), H01Q 23/00, опубл. 20.08.2003.6. RU No. 2210845 (C1),
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142941/09A RU2322738C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142941/09A RU2322738C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2322738C1 true RU2322738C1 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=39454127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006142941/09A RU2322738C1 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2322738C1 (en) |
-
2006
- 2006-12-04 RU RU2006142941/09A patent/RU2322738C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5675302A (en) | Microwave compression interconnect using dielectric filled three-wire line with compressible conductors | |
| KR100511814B1 (en) | Low cost, large scale rf hybrid package for simple assembly onto mixed signal printed wiring boards | |
| US5073761A (en) | Non-contacting radio frequency coupler connector | |
| US3757272A (en) | Strip transmission line coupler | |
| US4837529A (en) | Millimeter wave microstrip to coaxial line side-launch transition | |
| US10148027B2 (en) | Structure for connecting board and connector, board, and method for connecting board and connector | |
| US5668509A (en) | Modified coaxial to GCPW vertical solderless interconnects for stack MIC assemblies | |
| US4853703A (en) | Microstrip antenna with stripline and amplifier | |
| GB2398430A (en) | High frequency multilayer pcb with wave guiding channel | |
| US11031712B2 (en) | Connector for a printed circuit board equipped with an electrical signal transmission line conducting enclosure | |
| CN111430850A (en) | Coaxial microstrip-to-coaxial connector applicable to cavity filter and assembling method | |
| US7180392B2 (en) | Coaxial DC block | |
| US9692387B2 (en) | Balun transformer | |
| JP3826007B2 (en) | Wiring connection structure and transmitter using the same | |
| KR20010111017A (en) | Rf tuner apparatus | |
| JP2009158483A (en) | Coaxial connector connection structure and high frequency device provided with the above structure, and assembling method of coaxial connector connection structure | |
| KR102214056B1 (en) | Zig for testing small connector for transmitting super high frequency signal and zig apparatus using the zig | |
| US4906957A (en) | Electrical circuit interconnect system | |
| RU2322738C1 (en) | Amplifier unit of satellite-system signal-receiver antenna path | |
| US4801269A (en) | Coaxial connector for use with printed circuit board edge connector | |
| US7295084B2 (en) | Electrical interconnection for coaxial line to slab line structure including a bead ring | |
| US7280010B2 (en) | Dielectric resonator RF interconnect | |
| KR100946178B1 (en) | Radio frequency connector | |
| US20240014576A1 (en) | Electronic assembly for a mobile communication antenna, a mobile communication antenna and a method for producing the electronic assembly | |
| US7086868B2 (en) | Board-to-board connector |