CN207409639U - 一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器 - Google Patents
一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，由双面印刷线路板制成，PCB板背面为整面铜层，PCB板正面线路包括合路端口、第一分频端口、第二分频端口、第三分频端口、3G&4G通路和5G通路，其中：所述3G&4G通路和5G通路通过T型结在合路端口处合路；所述5G通路由一个高通滤波器构成，并连接到第三分频端口；所述3G&4G通路由一个第一低通滤波器、3G&4G低频段通路和3G&4G高频段通路三部分通过T型结组成；所述3G&4G低频段通路由一个第二低通滤波器构成，并连接到第一分频端口；所述3G&4G高频段通路由一个带通滤波器构成，并连接到第二分频端口。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线及微波技术领域，特别涉及一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器。
背景技术
随着移动通信技术的发展，现有基站的站点密集部署，已经造成基站选址愈发困难。3G和4G多***共存将会持续很长一段时间。为了降低站址成本，多***共天馈方案可以很好的解决建站成本的问题，因此多频天线应运而生。
合路器是现代通信***收发信机中的关键组成部分，它的性能好坏直接关系着整个通信***。
通过采用合路器，可以有效实现不同***的多路信号，共用一套宽带天线。而合路器是多频天线的一个核心部件，现有基站天线内置合路器多采用微带合路器方案，主要是加工方便，成本低，体积小，便于集成。而传统的微带合路器都是由滤波器和匹配电路组成，然而对于多频微带合路器来说，匹配电路的设计将变得尤为复杂，且匹配电路的存在也增加了合路器的尺寸。目前的微带合路器，基本都是双频三端口合路器，最主要的应用场景是3G***的TD-SCDMA和4G***的TD-LTE两个制式的信号合路，也就是通常所说的FAD频段微带合路器。随着5G技术的飞速发展及5G频谱的公布，可以预见的是，很快将会面临5G***和4G乃至3G多***共用天馈资源的问题，因此，目前的双频三端口合路器将无法使用，亟需解决更多频段的合路问题。
实用新型内容
为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，解决5G***和4G乃至3G多***共用天馈资源的问题。
为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，由双面印刷线路板制成，PCB板背面为整面铜层，PCB板正面线路包括合路端口、第一分频端口、第二分频端口、第三分频端口、3G&4G通路和5G通路，其中：
所述3G&4G通路和5G通路通过T型结在合路端口处合路；
所述5G通路由一个高通滤波器构成，并连接到第三分频端口；
所述3G&4G通路由一个第一低通滤波器、3G&4G低频段通路和3G&4G高频段通路三部分通过T型结组成；
所述3G&4G低频段通路由一个第二低通滤波器构成，并连接到第一分频端口；
所述3G&4G高频段通路由一个带通滤波器构成，并连接到第二分频端口。
进一步的，所述第一低通滤波器和高通滤波器均采用5阶带通滤波器。
进一步的，所述第二低通滤波器和带通滤波器采用3阶滤波器。
优选的，所述开路枝节均采用入/4阶梯阻抗谐振器。
进一步的，所述PCB板选用介电常数在2.5～3.5之间性能较好的高频板。
进一步的，所述3G&4G低频段通路的工作频段为690～960MHz，所述3G&4G高频段通路的工作频段为1700～2700MHz，所述5G通路的工作频段为3300～3800MHz。
本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本实用新型公开的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器具有结构简单、布局紧凑、使用的PCB板面积小、设计方法通用性强、加工简单、适合大批量生产和性能优良等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：
图1是本实用新型一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器中PCB板正面线路分布图；
图2是本实用新型一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器中四频微带合路器的分频方法图；
图3是本实用新型一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器中三频合路器示意图；
图4是本实用新型一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器中电性能数据图。
【主要符号说明】
1-合路端口；
2-第一分频端口；
3-第二分频端口；
4-第三分频端口；
201-3G&4G通路；
202-第一低通滤波器；
203-3G&4G低频段通路；
204-3G&4G高频段通路；
205-第二低通滤波器；
206-带通滤波器；
301-5G通路；
302-高通滤波器。
具体实施方式
以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
实施例一
如图1所示，本申请公开了一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，由双面印刷线路板制成，PCB板背面为整面铜层，PCB板正面线路包括合路端口1、第一分频端口2、第二分频端口3、第三分频端口4、3G&4G通路201和5G通路301，其中：
所述3G&4G通路201和5G通路301通过T型结在合路端口1处合路；
所述5G通路301由一个高通滤波器302构成，并连接到第三分频端口4；
所述3G&4G通路201由一个第一低通滤波器202、3G&4G低频段通路203和3G&4G高频段通路204三部分通过T型结组成；
所述3G&4G低频段通路203由一个第二低通滤波器205构成，并连接到第一分频端口2；
所述3G&4G高频段通路204由一个带通滤波器206构成，并连接到第二分频端口3。
本实施例采用的设计方法是，首先将频段划分为两部分组成，3G&4G***频段和5G***频段，按此制作分频通路。然后在3G&4G分频通路再划分为两部分组成，即低频段通路(690～960MHz)和高频段通路(1700～2700MHz)。具体的，所述3G&4G低频段通路203的工作频段为690～960MHz，所述3G&4G高频段通路204的工作频段为1700～2700MHz，所述5G通路301的工作频段为3300～3800MHz。其中，第一分频端口2对应工作频段为690～960MHz，第二分频端口3对应工作频段为1700～2700MHz，第三分频端口4对应工作频段为3300～3800MHz。
进一步的，所述第一低通滤波器202和高通滤波器302均采用5阶带通滤波器。所述第二低通滤波器205和带通滤波器206采用3阶滤波器。具体的，为了保证三频合路器的正常工作，实现三路分频的良好隔离度是关键。在需要二次分频的支路前端，必须保证有相当好的回波损耗、***损耗和带外抑制。为此，低通滤波器202和高通滤波器302均采用5阶带通滤波器设计，更高的阶数可以提供更好的带外抑制。因此，低通滤波器202和高通滤波器302均有5个开路枝节，折弯处理用于减小PCB板面积。在保证性能的前提下，同样的为了减小面积，第二低通滤波器205和带通滤波器206采用3阶设计，因此有3个开路枝节，最少2个枝节。
优选的，所述开路枝节均采用入/4阶梯阻抗谐振器。本实施例中，为了让滤波器具有更加灵活的传输零点，将所有的开路枝节用入/4阶梯阻抗谐振器(SIR，SteppedImpendence Resonator，阶梯阻抗谐振器)实现，传输零点可以通过SIR上的两段线路不同的阻抗比来控制，阻抗比也可以影响SIR总的长度，较小的阻抗比可以实现较短的长度，因此可以灵活控制开路枝节的长度。
进一步的，所述PCB板选用介电常数在2.5～3.5之间性能较好的高频板。
本实施例中，为了信号传输，方便焊接同轴电缆，在合路端口1、第一分频端口2、第二分频端口3和第三分频端口4处均设有焊盘，用于焊接同轴电缆外导体，合路端口1、第一分频端口2、第二分频端口3和第三分频端口4焊接电缆芯线，并且焊盘距离信号端口面大约1mm，避免短路。同时在焊盘上设有若干接地通孔，与PCB板背面铜层形成良好接地。
多频微带合路器不同于双频微带合路器，为了实现各分路的良好隔离和有效工作，采用逐级分频的设计思路。本实施例的三频合路器，采用的是3G&4G频段为一组，5G频段单独为一组，然后再进行第二次分频。以四频微带合路器为例，如图2所示，将相邻近的两个频段合为一组，形成第一次分频合路，然后再将两组进行第二次分频合路，最后得到四频合路器。其中所采用的滤波器均可以用λ/4的开路SIR实现。
实施例二
如图3所示，在第一次分频合路时，可以将3G&4G低频段通路(690～960MHz)单独作为一路，3G&4G高频段通路(1700～2700MHz)和5G通路301(3300～3800MHz)组成另外一路，然后再第二次分频时再分出，3G&4G高频段通路(1700～2700MHz)和5G通路，最后依然得到3个端口。相应的在这种分频方式中，为了保证301支路二次分频的良好性能，301支路采用了5个枝节的λ/4终端短路阶梯阻抗谐振器SIR。而其他三个滤波器，均是3个枝节的λ/4开路阶梯阻抗谐振器SIR。
此外，如图4所示，可以看到，反射系数S11在三个频段内均小于-15dB，三个通带的***损耗S21均小于1dB，带外抑制均大于30dB，这对于微带合路器来说，性能优良。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，由双面印刷线路板制成，PCB板背面为整面铜层，其特征在于，PCB板正面线路包括合路端口、第一分频端口、第二分频端口、第三分频端口、3G&4G通路和5G通路，其中：
所述3G&4G通路和5G通路通过T型结在合路端口处合路；
所述5G通路由一个高通滤波器构成，并连接到第三分频端口；
所述3G&4G通路由一个第一低通滤波器、3G&4G低频段通路和3G&4G高频段通路三部分通过T型结组成；
所述3G&4G低频段通路由一个第二低通滤波器构成，并连接到第一分频端口；
所述3G&4G高频段通路由一个带通滤波器构成，并连接到第二分频端口。
2.根据权利要求1所述的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，其特征在于，所述第一低通滤波器和高通滤波器均采用5阶带通滤波器，具有5个开路枝节。
3.根据权利要求1所述的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，其特征在于，所述第二低通滤波器和带通滤波器采用3阶滤波器，具有3个开路枝节。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，其特征在于，所述开路枝节均采用λ/4阶梯阻抗谐振器。
5.根据权利要求1所述的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，其特征在于，所述PCB板选用介电常数在2.5～3.5之间性能较好的高频板。
6.根据权利要求1所述的一种用于无线移动通信***的超宽带三频四端口微带合路器，其特征在于，所述3G&4G低频段通路的工作频段为690～960MHz，所述3G&4G高频段通路的工作频段为1700～2700MHz，所述5G通路的工作频段为3300～3800MHz。
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