CN109600176A - 信号分流电路及校准网络 - Google Patents

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CN109600176A CN201811643305.9A CN201811643305A CN109600176A CN 109600176 A CN109600176 A CN 109600176A CN 201811643305 A CN201811643305 A CN 201811643305A CN 109600176 A CN109600176 A CN 109600176A
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李长恒
孙全有
邵金华
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Abstract

本申请公开一种信号分流电路及校准网络，信号分流电路包括RF信号电路与RET单元控制信号电路；RF信号电路包括第一传输线以及串接在第一传输线上的隔离直流模块；RET单元控制信号电路包括第二传输线以及一端连接在第二传输线上的滤波模块；第一传输线的一端用于连接校准电路的输入端口，另一端用于连接信号输入端口；信号输入端口用于输入RF信号和RET单元控制信号；第二传输线的一端用于连接RET单元，另一端用于连接信号输入端口。通过校准电路输入端与RET单元控制信号输入端共用一个端口，实现了RF信号与RET单元控制信号的分流，减小了体积，布局紧凑，节约了空间及成本。

Description

信号分流电路及校准网络
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种信号分流电路及校准网络。
背景技术
随着移动通信的飞速发展，为满足人们日益增长的移动数据业务需求，4G通信网络得以大规模普及，智能天线在这过程中扮演了重要的角色。校准网络作为智能天线的关键部件，通过对***收发信号的校准，进而影响智能天线的波束赋形。
同时随着天线的多***，多频带，小型化以及集成化的发展，为了节约天面空间，电调天线RET(Remote Electrical Tilting)单元由外置转为内置或可插拔形式，现阶段智能天线要求由集束接头校准端口控制RET单元，传统做法为在校准网络校准口前段，接入一馈电器，使RET单元控制信号与RF(Radio Frequency，射频)信号能共用同一端口，但是馈电器占用空间且用于连接的同轴电缆引入损耗，使校准网络耦合度、校准端口驻波等指标恶化。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统校准网络中，校准网络输入端与RET校准控制信号输入端共用一端口需另外增加一个馈电器，增加了成本且增大了体积，影响智能天线的布局。
发明内容
基于此，有必要针对传统校准网络中，校准网络输入端与RET校准控制信号输入端共用一端口，存在成本大且体积大的问题，提供一种信号分流电路及校准网络。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种信号分流电路，包括RF信号电路与RET单元控制信号电路；RF信号电路包括第一传输线以及串接在第一传输线上的隔离直流模块；RET单元控制信号电路包括第二传输线以及一端连接在第二传输线上的滤波模块；
第一传输线的一端用于连接校准电路的输入端口，另一端用于连接信号输入端口；信号输入端口用于输入RF信号和RET单元控制信号；
第二传输线的一端用于连接RET单元，另一端用于连接信号输入端口。
在其中一个实施例中，隔离直流模块包括串接在第一传输线的隔直电容。
在其中一个实施例中，滤波模块包括滤波电容；
滤波电容的正极连接第二传输线，负极用于接地。
在其中一个实施例中，滤波电容的数量为至少4个。
在其中一个实施例中，RET单元控制信号电路还包括一端连接在第二传输线上的防雷模块。
在其中一个实施例中，防雷模块包括气体放电管；
气体放电管的一端连接第二传输线，另一端用于接地。
在其中一个实施例中，第一传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线；
第二传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线。
另一方面，本发明实施例还提供了一种校准网络，包括校准电路和上述的信号分流电路；校准电路包括功率分配网络模块以及多个定向耦合器；定向耦合器用于连接在射频输入端口和天线阵列之间；
功率分配网络模块的合并端口连接信号分流电路，各分支端口与各定向耦合器的一端一一对应相连；
其中，定向耦合器包括第一耦合臂和第二耦合臂；第一耦合臂与第二耦合臂耦合相连；第一耦合臂的一端连接功率分配网络模块的分支端口；第二耦合臂的一端用于连接射频输入端口，另一端用于连接天线阵列。
在其中一个实施例中，第一耦合臂的另一端连接用于接地的第一电阻。
在其中一个实施例中，功率分配网络模块包括多个级联的功率分配器；
级联末端的功率分配器的分支端口连接第一耦合臂的一端。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
基于在RF信号电路的第一传输线上设置连接隔离直流模块；在RET单元控制信号电路的第二传输线上设置连接滤波模块；第一传输线的一端用于连接校准电路的输入端口，另一端用于连接信号输入端口；第二传输线的一端用于连接RET单元，另一端用于连接信号输入端口。进而输入校准电路的RF信号可通过信号输入端口传输给校准电路，输入RET单元的RET单元控制信号可通过信号输入端口传输给RET单元，通过校准电路输入端与RET单元控制信号输入端共用一个端口，实现了RF信号与RET单元控制信号的分流，减小了体积，布局紧凑，节约了空间及成本。
附图说明
图1为一个实施例中信号分流电路的第一原理框图；
图2为一个实施例中信号分流电路的第二原理框图；
图3为一个实施例中信号分流电路的第三原理框图；
图4为一个实施例中信号分流电路的第四原理框图；
图5为一个实施例中校准网络的原理框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
传统的校准网络中，通常RET单元控制电路与校准电路独立设计，不能共用一个输入端口，若需校准电路输入端与RET单元控制信号输入端共用一端口，则需要另外增加一个馈电器，增加了成本，且占用天线背面空间，影响天线背面移相器与传动结构的布局；且连接馈电器与校准电路的同轴电缆较长，损耗过大，对校准网络的耦合度及校准口驻波有影响；而为了补偿连接电缆的影响，会额外增加调试工时，人工成本将会提高。
而采用本发明各实施例的信号分流电路，通过将信号分流电路嵌入校准电路中，可实现校准电路输入端与RET单元控制信号输入端共用一个端口，且体积小，布局紧凑，节约了空间及成本。
为了解决传统校准网络中，校准网络输入端与RET校准控制信号输入端共用一端口，存在成本大且体积大的问题，本发明实施例提供了一种信号分流电路，图1为一个实施例中信号分流电路的原理框图。如图1所示，包括RF信号电路110与RET单元控制信号电路120；RF信号电路110包括第一传输线112以及串接在第一传输线112上的隔离直流模块114；RET单元控制信号电路120包括第二传输线122以及一端连接在第二传输线122上的滤波模块124。
第一传输线112的一端用于连接校准电路的输入端口，另一端用于连接信号输入端口；信号输入端口用于输入RF信号和RET单元控制信号；第二传输线122的一端用于连接RET单元，另一端用于连接信号输入端口。
其中，RF信号电路110可用来将输入的RF信号传输给校准电路；第一传输线112可用来传输RF信号；隔离直流模块114可以用来隔离直流，传输交流信号(RF信号属于交流信号)。RET单元控制信号电路120可用来将输入的RET单元控制信号传输给RET单元；第二传输线122可用来传输RET单元控制信号；滤波模块124可用来滤除RET单元控制信号向RET单元传输过程中，RET单元控制信号夹杂的RF信号，防止RF信号对RET单元控制信号的干扰；滤波模块124还可用来滤除RET单元控制信号向RET单元传输过程中，RET单元控制信号夹杂的其他噪声信号，防止噪声信号对RET单元控制信号的干扰。信号输入端口指的是RF信号电路110与RET单元控制信号电路120共同的信号输入端；信号输入端口可用来输入RF信号和RET单元控制信号。RF信号为交流信号，RF信号可用来指示校准电路对智能天线的幅相信号进行采集；RET单元控制信号为直流信号，RET单元控制信号可用来指示RET单元进行校准、读取RAE(天线信息化管理模块)信息和设定倾角等操作。
具体地，基于在RF信号电路110的第一传输线112上串接隔离直流模块114；在RET单元控制信号电路120的第二传输线122上连接滤波模块124；第一传输线112的一端连接校准网络的输入端口，第一传输线112的另一端连接用于输入RF信号和RET单元控制信号信号输入端口；第二传输线122的一端连接RET单元，第二传输线122的另一端用于连接信号输入端口。将信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，实现RF信号与RET单元控制信号的分流，且RF信号与RET单元控制信号相互隔离，互不干扰。
上述信号分流电路中，通过设置RF信号电路110和RET单元控制信号电路120，将信号输入端口作为RF信号和RET单元控制信号的共同输入端口，实现RF信号与RET单元控制信号的分流，且两信号(RF信号和RET单元控制信号)相互隔离，互不干扰，同时减小了体积，布局紧凑，节约了空间及成本。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种信号分流电路，包括RF信号电路110与RET单元控制信号电路120；RF信号电路110包括第一传输线112以及串接在第一传输线112上的隔离直流模块114；RET单元控制信号电路120包括第二传输线122以及一端连接在第二传输线122上的滤波模块124；其中，隔离直流模块114包括串接在第一传输线112的隔直电容116。
其中，隔直电容116指的是隔离直流信号，导通交流信号的电容器件。
具体地，基于在RF信号电路110的第一传输线112上串接隔直电容116；在RET单元控制信号电路120的第二传输线122上连接滤波模块124；第一传输线112的一端连接校准电路的输入端口，第一传输线112的另一端连接用于输入RF信号和RET单元控制信号信号输入端口；第二传输线122的一端连接RET单元，第二传输线122的另一端用于连接信号输入端口。将信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，实现RF信号与RET单元控制信号的分流，且RF信号与RET单元控制信号相互隔离，互不干扰。
上述信号分流电路中，通过在第一传输线112上设置隔直电容116，可实现信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，将RF信号传输给校准电路，隔离RET单元控制信号向校准电路传输，防止RET单元控制信号对RF信号的干扰。提高了信号分流效果。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种信号分流电路，包括RF信号电路110与RET单元控制信号电路120；RF信号电路110包括第一传输线112以及串接在第一传输线112上的隔离直流模块114；RET单元控制信号电路120包括第二传输线122以及一端连接在第二传输线122上的滤波模块124；其中，滤波模块124包括滤波电容126；滤波电容126的正极连接第二传输线122，负极用于接地。
其中，滤波电容126指的是滤波交流成分的电容器件。
具体地，基于在RF信号电路110的第一传输线112上串接隔直电容116；在RET单元控制信号电路120的第二传输线122上连接滤波电容126；第一传输线112的一端连接校准电路的输入端口，第一传输线112的另一端连接用于输入RF信号和RET单元控制信号信号输入端口；第二传输线114的一端连接RET单元，第二传输线114的另一端用于连接信号输入端口。将信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，实现RF信号与RET单元控制信号的分流，且RF信号与RET单元控制信号相互隔离，互不干扰。
进一步的，滤波电容126的数量为至少4个。
上述信号分流电路中，通过在第二传输线122上设置滤波电容126，可实现信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，将RET单元控制信号传输给RET，隔离RF信号向RET单元传输，防止RF信号对RET单元控制信号的干扰，提高了信号分流效果。
需要说明的是，在一个实施例中，如图3所示，滤波电容126的数量为4个，在其他实施例中，滤波电容的数量可以是5个、6个或更多个。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种信号分流电路，包括RF信号电路110与RET单元控制信号电路120；RF信号电路110包括第一传输线112以及串接在第一传输线112上的隔离直流模块114；RET单元控制信号电路120包括第二传输线122以及一端连接在第二传输线122上的滤波模块124；其中，RET单元控制信号电路120还包括一端连接在第二传输线122上的防雷模块128。
其中，防雷模块128可用来泄放雷电流，防止雷雨天气中产生的雷电对RET单元控制信号电路造成影响。
具体地，基于在RF信号电路110的第一传输线112上串接隔直电容116；在RET单元控制信号电路120的第二传输线122上设置连接滤波电容126；第一传输线112的一端连接校准电路的输入端口，第一传输线112的另一端连接用于输入RF信号和RET单元控制信号信号输入端口；第二传输线122的一端连接RET单元，第二传输线122的另一端用于连接信号输入端口。将信号(RF信号或RET单元控制信号)输入信号输入端口时，实现RF信号与RET单元控制信号的分流，且RF信号与RET单元控制信号相互隔离，互不干扰。
上述信号分流电路中，通过在第二传输线122上设置防雷模块128，可实现在RET单元控制电路导入雷电流时，将雷电流泄放掉，防止雷电流对RET单元控制信号的干扰，提高了信号抗干扰能力。
在一个实施例中，防雷模块128包括气体放电管132；气体放电管132的一端连接第二传输线122，另一端用于接地。
其中，气体放电管132指的是一种防雷保护组件，气体放电管132可以是陶瓷放电管。
具体地，将气体放电管132的一端连接在第二传输线122上，气体放电管132的另一端用于接地。在信号分流电路导入雷电流是，通过气体放电管132可对雷电流进行泄放，使得RET单元控制信号电路120防雷保护作用。
进一步的，气体放电管132的数量至少一个。
在一个实施例中，第一传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线；第二传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线。
其中，混合传输线可以是微带传输线和带状传输线的混合形式。
另一方面，如图5所示，本发明实施例还提供了一种校准网络，包括校准电路和上述的信号分流电路；校准电路包括功率分配网络模块520以及多个定向耦合器530；定向耦合器530用于连接在射频输入端口和天线阵列之间；功率分配网络模块520的合并端口连接信号分流电路510，各分支端口与各定向耦合器530的一端一一对应相连。
其中，定向耦合器530包括第一耦合臂532和第二耦合臂534；第一耦合臂532与第二耦合臂534耦合相连；第一耦合臂532的一端连接功率分配网络模块520的分支端口；第二耦合臂532的一端用于连接射频输入端口，另一端用于连接天线阵列。
其中，功率分配网络模块520可用于对一路输入信号功率分成两路或多路输出信号功率；功率分配网络模块520还可用于将两路或多路输出信号功率合成一路输入信号功率。定向耦合器530指的是能够对信号进行耦合的器件。定向耦合器530可对基站设备传输的信号源进行耦合输出给功率分配网络模块520。天线阵列指的是能够有效辐射或接收无线电波的器件。天线阵列可包括1个振子，也可包括多个振子。射频输入端口可用来传输基站设备传输的射频信号。第一耦合臂532与第二耦合臂534能够耦合相连。第一耦合臂532可以是为微带线结构，第二耦合臂534可以是微带线结构；信号在第二耦合臂534传输时，基于第一耦合臂532和第二耦合臂534耦合相连，信号耦合传输给第一耦合臂532，进而第一耦合臂532可将耦合信号传输给功率分配网络模块520。
具体地，功率分配网络模块520包括合并端口和多个分支端口，基于功率分配网络模块520的各分支端口与各定向耦合器530的一端一一对应相连，功率分配网络模块520的合并端口连接信号分流电路510的一端，信号分流电路510的另一端连接RET单元，信号分流电路510的信号输入端口用于输入RF信号和RET单元控制信号。RF信号和RET控制信号经过信号输入端口后，RF信号经过隔离直流模块向校准电路传输，进而实现对智能天线的幅相信号进行采集；由于RET单元控制信号为直流信号，不能通过隔离直流模块，只能往连接RET单元的方向流动；通过连接RET单元控制信号电路中的滤波模块，对RF信号滤除，进而只剩RET单元控制信号流向RET单元，进而可对RET进行校准、读取RAE信息、设定倾角等操作。
上述校准网络中，通过将信号分流电路连接校准电路，实现校准电路的输入端与RET校准控制信号输入端共用一个端口，布局紧凑，进而减小了体积，节约了空间及成本。
在一个实施例中，如图5所示，第一耦合臂532的另一端连接用于接地的第一电阻540。
具体地，第一耦合臂532的另一端连接第一电阻540的第一端；第一电阻540的另一端接地。通过在第一耦合臂532的另一端连接电阻，提升了第一耦合臂532与第二耦合臂534的耦合效果。
需要说明的是，第一电阻540为负载电阻，第一电阻540的阻值可以是50欧姆，也可以是其他大小的阻值。
在其中一个实施例中，如图5所示，功率分配网络模块5202包括多个级联的功率分配器522；
级联末端的功率分配器522的分支端口连接第一耦合臂532的一端。
其中，功率分配器522可包括合并端口和两个或多个分支端口。级联末端的功率分配器522指的是级联中最后一级的功率分配器；级联中最后一级包括至少两个功率分配器。与级联末端相对的是级联首端，级联首端指的是级联中第一级的功率分配器，在一个示例中，级联首端包括一个功率分配器522。在一个示例中，功率分配器522可以是威尔金森功分器。
具体地，级联末端的功率分配器522的分支端口连接第一耦合臂532的一端；级联首端的功率分配器522的合并端口连接信号分流电路510。例如，如图5所示，本实施例中，定向耦合器530的数量为8个，功率分配网络模块520由7个功率分配器522级联而成。其中，功率分配网络模块520的级联末端包括4个功率分配器522，该4个功率分配器522的分支端口与定向耦合器530的一端一一对应连接。
需要说明的是，在其他实施例中，还可采用其他数量的定向耦合器和功率分配器。在本申请基础上增加或减少定向耦合器和功率分配器的数量，亦可实现上述校准网络具有信号分流的功能，故不展开详细论述。
在一个实施例中，第一功率分配网络单元、多个所述耦合器单元及所述第二功率分配网络单元设于同一介质板上。
其中，介质板可为陶瓷电路板、铝基电路板、PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)板等等，优选的，介质板为PCB板。具体地，功率分配网络模块与各耦合器单元分别设置在介质板的同一表面上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信号分流电路，其特征在于，包括RF信号电路与RET单元控制信号电路；所述RF信号电路包括第一传输线以及串接在所述第一传输线上的隔离直流模块；所述RET单元控制信号电路包括第二传输线以及一端连接在所述第二传输线上的滤波模块；
所述第一传输线的一端用于连接校准电路的输入端口，另一端用于连接信号输入端口；所述信号输入端口用于输入RF信号和RET单元控制信号；
所述第二传输线的一端用于连接RET单元，另一端用于连接所述信号输入端口。
2.根据权利要求1所述的信号分流电路，其特征在于，所述隔离直流模块包括串接在所述第一传输线的隔直电容。
3.根据权利要求1所述的信号分流电路，其特征在于，所述滤波模块包括滤波电容；
所述滤波电容的正极连接所述第二传输线，负极用于接地。
4.根据权利要求3所述的信号分流电路，其特征在于，所述滤波电容的数量为至少4个。
5.根据权利要求1所述的信号分流电路，其特征在于，所述RET单元控制信号电路还包括一端连接在所述第二传输线上的防雷模块。
6.根据权利要求5所述的信号分流电路，其特征在于，所述防雷模块包括气体放电管；
所述气体放电管的一端连接所述第二传输线，另一端用于接地。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的信号分流电路，其特征在于，所述第一传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线；
所述第二传输线为微带传输线、带状传输线或混合传输线。
8.一种校准网络，其特征在于，包括校准电路和权利要求1至7任意一项所述的信号分流电路；所述校准电路包括功率分配网络模块以及多个定向耦合器；所述定向耦合器用于连接在射频输入端口和天线阵列之间；
所述功率分配网络模块的合并端口连接所述信号分流电路，各分支端口与各所述定向耦合器的一端一一对应相连；
其中，所述定向耦合器包括第一耦合臂和第二耦合臂；所述第一耦合臂与所述第二耦合臂耦合相连；所述第一耦合臂的一端连接所述功率分配网络模块的分支端口；所述第二耦合臂的一端用于连接所述射频输入端口，另一端用于连接所述天线阵列。
9.根据权利要求8所述的智能天线校准网络，其特征在于，所述第一耦合臂的另一端连接用于接地的第一电阻。
10.根据权利要求8所述的智能天线校准网络，其特征在于，所述功率分配网络模块包括多个级联的功率分配器；
级联末端的所述功率分配器的分支端口连接所述第一耦合臂的一端。
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