CN103985935B - 一种一体化多频多***合路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化多频多***合路器，属于无线通信领域中的射频微波无源滤波合路器结构设计技术领域，包括一个第一级公共谐振腔、N个第二级谐振腔、M个第三级滤波器，多个空气电容耦合结构和端口传输线；该端口传输线通过空气电容耦合结构与第一级公共谐振腔耦合连接，第二级N个谐振腔再通过空气电容耦合结构分别与第一级公共谐振腔耦合连接，M个第三级滤波器再通过空气电容耦合结构分别与第二级N个谐振腔耦合连接，以此构成十几合一、三级合路结构；N、M为大于4的正整数，M>N。利用本发明提供的设计方案可以使多路不同频率信号合路的实现变得更加容易批量生产。

Description

一种一体化多频多***合路器

技术领域

本发明属于无线通信领域中的射频微波无源滤波合路器结构设计技术领域,更具体的说是以同轴腔体谐振腔为基础的一种合路器,该合路器可以将多路不同频率信号合并为一路。

背景技术

过去的十几年,是无线移动通信技术飞速发展的年代,尤其是在中国。不过由于***通信的频率分配具有一定的特殊性,很多时候不仅需要滤波器和双工器这些常用的器件产品,也需要一些合路器的产品。合路器可以包括二合一,三合一,四合一；甚至更多路的信号频率合并为一体的合路器。这种合路器产品对设计就提出了更具有挑战性的要求。

目前***通信发展是最火爆的时候,移动通信频率有,广电TDV470-860MHz,电信CDMA825-835/870-880,集群806-821/851-866MHZ,移动GSM885-909/930-954MHz,联通GSM909-915/954-960MHz,移动DCS1710-1730/1805-1825MHz,联通DCS1740-1755/1835-1850MHz,移动3G和LTE2010-2025/1880-1920/2300-2400/2570-2620MHz,联通3G和LTE1940-1955/2130-2145/1755-1785/1850-1880MHz,电信3G和LTE825-835/870-880/1920-1935/2110-2125/2540-2640MHz,联通移动电信无线网络的频率是2400-2483.5MHz等***,当各***单独使用时,一般都是使用双工器,比如以前的基站和干放,现在的RRU(指的是现在的基站放大器)前端都是使用的双工器。

然而由于无线通信的先天弱点,信号在室内的分布往往受到建筑物的阻挡而产生很多死角,尤其是一些大型建筑物内这种现象更加严重。为了克服这一些困难,室内分布***作为整个无线通信***在室内扩展已被广泛应用。但是,如果要按一个频率段需要一套室内分布***来覆盖,就需要很多个室内分布***同时存在才能彻底解决问题,这样的方案即破坏建筑内的美观,又增加成本,因而多频多***合路器被广泛应用。

所谓一体化多频多***合路器,就是把五个以上或更多频率以上的信号集成在一起共同分享同一个室内分布***。一般情况下,并不是需要把接收和发射两个子频分开。这样存在的问题是各频率间的隔离就不一定做得很高,比如联通3G和电信3G频率相隔只有5MHz,其相互的隔离度就很难做到满意。为了解决这一问题,其中一种方案就是把上下行分开设计。这样,由于每一个通带的频率宽度相对窄,相互间的隔离度也就比以前容易实现,这样以来,原来的四五合一合路器,就变成现在的十几合一合路器。

多频多***合路器是由多个滤波器组合而成，在公共端口的处理方式上，现有的多频合路器一般都采用多根抽头线直接焊接的方式，最多实现七频合路，而且端口时延很难匹配，调试难度大，不容易批量生产。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种一体化多频多***合路***，利用本发明提供的设计方案可以使多路不同频率信号合路的实现变得更加容易批量生产。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种一体化多频多***合路器，其特征在于，包括一个第一级公共谐振腔、N个第二级谐振腔、M个第三级滤波器，多个空气电容耦合结构和端口传输线；该端口传输线通过空气电容耦合结构与第一级公共谐振腔耦合连接，第二级N个谐振腔再通过空气电容耦合结构分别与第一级公共谐振腔耦合连接，M个第三级滤波器再通过空气电容耦合结构分别与第二级N个谐振腔耦合连接，以此构成十几合一、三级合路结构；N、M为大于4的正整数，M>N。

所述多频多***合路器也可称为多频多***分路器。

所述滤波器为同轴腔体滤波器。

所述端口传输线是根据各路工作频率和耦合量所确定的具有一定长度和阻抗的耦合导体，且带有空气耦合盘。

所述空气电容耦合结构为连接两个谐振腔之间的空气间隔，空气间隔的尺寸由两个谐振腔间的耦合系数决定，可通过三维仿真软件计算得到。当耦合系数较大时，空气耦合结构还包括两个谐振柱间的金属脊,作用是增大两个谐振腔间的耦合量。

所述N个谐振腔是作为整个合路***的第二级来使用，其谐振频率分别与所耦合的多频率的通带频率相关联。各通路的排序需要一定原则，共用一个谐振腔分路的不同通路采用相领频率最佳。

上述方案中,所述十合一、三级合路结构，可以根据实际需要进行配置，可以演变成十几合一、多级合路结构等不同形式的合路器。

本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过设置多级公共谐振腔的形式实现合路，通过端口传输线和公共谐振腔的空气电容间距调节端口时延，可实现十几合一的设计要求，有效降低调试难度。

1：显著地简化了合路结构。不仅使其容易达到所需的端口时延,也使批量化生产容易多了,从而节约了生产成本；

2：显著地的降低了整个合路器的配置难度。由于采用了三级结构，并使用公共谐振腔使合路器在空间上有了较大的余地和灵活性；

3：对解决目前DCS,TD-SCDMA(AFC),WCDMA,CDMA2000,WLAN的合路覆盖问题有很大的余地和灵活性；

4：对将来4G频率的加入所可能带来的对合路器性能更加严格要求,则提供更高可行性的保证。

附图说明

图1为本发明合路器实施例结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

本发明的实施例为一种移动通信十频率合一合路器,也可作为一分十分路器使用。通过三级耦合结构，实现十路合一的功能。

该合路器设有一个一级公共谐振腔、四个二级谐振腔和十个三级滤波器，以及端口传输线和多个空气电容耦合结构。从合路端口开始，通过空气耦合结构实现端口传输线和公共谐振腔的耦合连接，四个二级谐振腔再通过空气耦合结构与公共谐振腔耦合连接，十个滤波器分为四组，第一组包括两个滤波器与第一个二级谐振腔耦合连接，第二组包括三个滤波器与第二个二级谐振腔耦合连接，第三组包括三个滤波器与第三个二级谐振腔耦合连接，第四组包括两个滤波器与第四个二级谐振腔耦合连接。

如图1所示,第一级为端口传输线和公共谐振腔的耦合，通过空气耦合结构1实现。

第二级为公共谐振腔和二级谐振腔的耦合连接，二级谐振腔一通过空气耦合结构2与公共谐振腔实现耦合连接，二级谐振腔二通过空气耦合结构3与公共谐振腔实现耦合连接，二级谐振腔三通过空气耦合结构4与公共谐振腔实现耦合连接，二级谐振腔四通过空气耦合结构5与公共谐振腔实现耦合连接。

第三级为二级谐振腔和滤波器的耦合连接，滤波器一通过空气耦合结构6与二级谐振腔一耦合连接，滤波器二通过空气耦合结构7与二级谐振腔一耦合连接；滤波器三通过空气耦合结构8与二级谐振腔二耦合连接，滤波器四通过空气耦合结构9与二级谐振腔二耦合连接，滤波器五通过空气耦合结构10与二级谐振腔二耦合连接；滤波器六通过空气耦合结构11与二级谐振腔三耦合连接，滤波器七通过空气耦合结构12与二级谐振腔三耦合连接，滤波器八通过空气耦合结构13与二级谐振腔三耦合连接；滤波器九通过空气耦合结构14与二级谐振腔四耦合连接，滤波器十通过空气耦合结构15与二级谐振腔四耦合连接。

本实施例中各器件的具体实施方式说明如下：

本实施例十合一合路器可以应用到DCS，TD-SCDMA(AF)，WCDMA和CDMA2000***中,其中第一路滤波器为移动DCS RX1710-1730MHz，第二为联通DCS RX1740-1755MHz，第三路为移动DCS TX1805-1825MHz，第四路为联通DCS TX1835-1850MHz，第五路为TD(F)1880-1910MHz频率，第六路为电信CDMA2000RX1920-1935MHz，第七路为联通WCDMARX1940-1955MHz，第八路为移动TD(A)2010-2025MHz，第九路为电信CDMA2000TX2110-2125MHz，第十路为联通WCDMA TX2130-2145MHz。

本实施例中的一个一级公共谐振腔和4个二级谐振腔采用常规的谐振腔，谐振频率分别为相应通路覆盖频率的中心频率。

10个三级滤波器均采用同轴腔体滤波器。

各通路的排序遵循相邻频率通路共用一个谐振腔的原则，即第一路移动DCSRX1710-1730MHz和第二路联通DCS RX1740-1755MHz相邻排布，共用第一个二级谐振腔；第三路移动DCS TX1805-1825MHz、第四路联通DCS TX1835-1850MHz和第五路TD(F)1880-1910MHz相邻排布，共用第二个二级谐振腔；第六路电信CDMA2000RX1920-1935MHz、第七路联通WCDMA RX1940-1955MHz和第八路移动TD(A)2010-2025MHz相邻排布，共用第三个二级谐振腔；第九路电信CDMA2000TX2110-2125MHz和第十路联通WCDMA TX2130-2145MHz相邻排布，共用第四个二级谐振腔。

所述端口传输线根据各路工作频率和耦合量确定的具有一定长度和阻抗的耦合导体，且带有空气耦合盘。

所述空气电容耦合结构为用于耦合连接的空气间隔。空气间隔的尺寸由两个谐振腔间的耦合系数决定，可通过三维仿真软件计算得到。当耦合系数较大时，空气耦合结构还包括两个谐振柱间的金属脊。

本实施例这一结构的优点就是把十合一合路器简化成了多级级联的双频、三频、四频合路，巧妙利用空间的同时，分解了实现难度，有效降低了调试难度，产品一致性大大提高，利于批量生产。

上述实例只说明本发明专利的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明专利的内容并据以实施,并不能以此限制本发明专利的保护范围。凡根据本发明专利精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种一体化多频多***合路器，其特征在于，包括一个第一级公共谐振腔、N个第二级谐振腔、M个第三级滤波器，多个空气电容耦合结构和端口传输线；该端口传输线通过空气电容耦合结构与第一级公共谐振腔耦合连接，第二级N个谐振腔再通过空气电容耦合结构分别与第一级公共谐振腔耦合连接，M个第三级滤波器再通过空气电容耦合结构分别与第二级N个谐振腔耦合连接，以此构成十几合一、三级合路结构；N、M为大于4的正整数，M>N。

2.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述滤波器为同轴腔体滤波器。

3.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述端口传输线是根据各路工作频率和耦合量所确定的具有一定长度和阻抗的耦合导体，且带有空气耦合盘。

4.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述空气电容耦合结构为连接两个谐振腔之间的空气间隔。

5.如权利要求4所述的合路器，其特征在于，所述空气耦合结构还包括两个谐振柱间的金属脊,用于增大两个谐振腔间的耦合量。

6.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述N个谐振腔是作为整个合路***的第二级来使用，共用一个谐振腔分路的不同通路采用相邻频率。