專(zhuān)利名稱(chēng)：三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)分合路技術(shù)，尤其涉及一種三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN 101335905A的GSM/DCS/WCDMA三頻合路器所述的三頻合路器，用于完成高頻信號(hào)GSM、DCS和WCDMA三個(gè)相異頻段信號(hào)的合路處理，每個(gè)信號(hào)通路設(shè)有一個(gè)由若干諧振柱組成的帶通濾波器，其中該合路器的DCS和WCDMA帶通濾波器靠近合路端口處公用一個(gè)諧振柱，而所述GSM帶通濾波器由一金屬導(dǎo)帶與其所在的通路端口電性連接，以此實(shí)現(xiàn)三個(gè)頻段的合路輸出。此發(fā)明提供的合路器雖然可以很好地實(shí)現(xiàn)超寬頻帶間的合路，但僅可應(yīng)用在使用高頻信號(hào)的移動(dòng)通訊領(lǐng)域，應(yīng)用范圍受限。隨著三網(wǎng)融合的發(fā)展以及LTE頻段的啟用，相比傳統(tǒng)頻段，新的頻段正向著更低頻和更高頻兩個(gè)方向發(fā)展。隨著新的制式或系統(tǒng)的引入，市場(chǎng)對(duì)合路器等的用于信號(hào)分合路的腔體器件的要求越來(lái)越高，希望能實(shí)現(xiàn)更寬頻段信號(hào)的分合路，以在無(wú)線(xiàn)通訊領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種多信號(hào)無(wú)干擾合路的端口合路結(jié)構(gòu)，及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的三通道腔體器件。為達(dá)到以上技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)高頻超寬帶信號(hào)和低頻信號(hào)的合路輸出，包括設(shè)置在腔體內(nèi)用于通行低頻信號(hào)的第一通路和用于通行高頻信號(hào)的第二通路及第三通路，其中，經(jīng)過(guò)所述第二通路與第三通路的信號(hào)通過(guò)與設(shè)置在合路端口的合路件耦合連接實(shí)現(xiàn)合路，合路后的信號(hào)與第一通路的信號(hào)在該合路件處實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步合路，進(jìn)一步合路后的信號(hào)經(jīng)所述合路端口輸出。具體地，所述第二通路采用帶通濾波器實(shí)現(xiàn)，其緊鄰所述合路端口的諧振柱與所述合路件以套筒式耦合的方式實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。所述合路件包括連接導(dǎo)體，該連接導(dǎo)體一端與所述合路端口固定連接、另一端套入所述第二通路的諧振柱上沿該諧振柱的柱體徑向預(yù)設(shè)的孔槽中。:所述連接導(dǎo)體套入孔槽一端套設(shè)有隔離所述連接導(dǎo)體與所述孔槽的支撐介質(zhì)。進(jìn)一步地，所述第三通路采用帶通濾波器實(shí)現(xiàn)，其緊鄰所述合路端口的諧振柱與所述合路件以外接式耦合的方式實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。所述合路件還包括套設(shè)在所述連接導(dǎo)體外與該連接導(dǎo)體形成耦合關(guān)系，并且與所述第三通道的諧振柱接觸連接的耦合套筒。所述耦合套筒包括形成套筒形狀的套筒介質(zhì)及套設(shè)在所述套筒介質(zhì)外供所述第三通道諧振柱電性連接的導(dǎo)電層。進(jìn)一步地，所述第一通路通過(guò)與所述合路件接觸連接實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。所述第一通路與所述合路端口間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)第一通路與所述合路件的接觸連接、且可調(diào)節(jié)所述低通濾波器自身駐波比的連接裝置。所述連接裝置包括串聯(lián)連接的高阻抗線(xiàn)和低阻抗線(xiàn)。進(jìn)一步地，所述第一通路與所述合路端口間設(shè)有用于降低所述第一通路和第二通路、第三通路之間的干擾的抗干擾元件。所述抗干擾元件為一開(kāi)路諧振子。更優(yōu)地，所述連接裝置與所述抗干擾元件串聯(lián)連接。具體地，所述高阻抗線(xiàn)一端與所述合路端口的連接導(dǎo)體連接，另一端與所述開(kāi)路諧振子連接；所述低阻抗線(xiàn)一端與所述開(kāi)路諧振子連接，另一端與所述第一通路的用于傳輸該通路的信號(hào)的連接線(xiàn)相連接。一種腔體器件，用作濾波器、雙工器、合路器、饋電器中任意之一，其中，其設(shè)有如前所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢(shì):本實(shí)用新型三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于低通濾波器和帶通濾波器實(shí)現(xiàn)三頻合路器，并采用獨(dú)特的合路方式:一是利用與合路端口連接的導(dǎo)體，分別與兩個(gè)高頻信號(hào)通路相耦合，再同時(shí)與低頻信號(hào)通路電性連接，實(shí)現(xiàn)超寬帶信號(hào)的分合路；二是通過(guò)阻抗匹配和諧振頻率調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高抑制的低通濾波器和寬頻帶通濾波器的無(wú)干擾合路。本實(shí)用新型的腔體器件電氣指標(biāo)優(yōu)良:插入損耗小、駐波比小、隔離度高、無(wú)源互調(diào)低。同時(shí)，該腔體器件具有體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)。這種耦合方式簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用面廣，適合大批量生產(chǎn)。

圖1為本實(shí)用新型三通道腔體器件中的端口合路結(jié)構(gòu)的合路原理圖。圖2為本實(shí)用新型三通道腔體器件中的端口合路結(jié)構(gòu)實(shí)施例俯視平面結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2中B-B方向上的剖面圖，主要示出合路件的結(jié)構(gòu)及該合路件與通路2的諧振柱的耦合方式。圖4為圖2中E-E方向上的剖面圖，主要示出高阻抗線(xiàn)、低阻抗線(xiàn)和開(kāi)路諧振子的串聯(lián)方式。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。參考圖1所示的本實(shí)用新型三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)的合路原理圖，該腔體器件有三個(gè)信號(hào)通路，分別為通路1、通路2和通路3，其中通路I通過(guò)一段低頻信號(hào)，其包含的頻段為CATV、LTE700等，由通路I上的低通濾波器實(shí)現(xiàn)；通路2通過(guò)一段高頻信號(hào)，其包含的頻段為DCS、WCDMA, TD-SCDMA, WLAN和LTE2600，由通路2上的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)；通路3也通過(guò)一段高頻信號(hào)，其包含的頻段為GSM和CDMA，由通路3上的帶通濾波器實(shí)現(xiàn)。先將經(jīng)過(guò)所述通路2的信號(hào)與經(jīng)過(guò)所述通路3的信號(hào)進(jìn)行第一階段合路后，再與經(jīng)過(guò)所述通路I的信號(hào)經(jīng)一用于合路的公共端口進(jìn)行第二階段合路輸出，以此實(shí)現(xiàn)高頻超寬帶信號(hào)和低頻信號(hào)的合路輸出；或者，反向分路時(shí)，通過(guò)公共端口的信號(hào)先由通路I分離出低頻信號(hào)，再經(jīng)通路2和通路3根據(jù)頻率范圍分路到端口 2和端口 3輸出。圖2為實(shí)現(xiàn)前述信號(hào)分合路功能的本實(shí)用新型三通道腔體器件所采用的端口合路結(jié)構(gòu)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖，可見(jiàn)三個(gè)與圖1對(duì)應(yīng)的設(shè)置在腔體器件的腔體(未標(biāo)示，下同)內(nèi)的通路1、通路2和通路3。所述通路I上的低通濾波器為橢圓函數(shù)型低通濾波器，能以較低的階數(shù)獲得較窄的過(guò)渡帶寬，表現(xiàn)為通帶和阻帶等波紋的一種濾波器，以在以串聯(lián)電感形成的高阻抗線(xiàn)上并聯(lián)多個(gè)由電容電感串聯(lián)而成的諧振電路實(shí)現(xiàn)。所述通路2和通路3上的帶通濾波器由若干按規(guī)定設(shè)置在耦合腔內(nèi)的諧振柱構(gòu)成，通過(guò)諧振柱的位置、大小和構(gòu)造及耦合腔的結(jié)構(gòu)來(lái)控制允許通過(guò)該帶通濾波器的某一頻率范圍的頻率分量。因上述低通濾波器和帶通濾波器具有多種公知的實(shí)現(xiàn)方式且不影響本實(shí)用新型的創(chuàng)新精神，故對(duì)其具體結(jié)構(gòu)不行贅述。為了實(shí)現(xiàn)前述的三通道合路方式，如圖2所示，所述通路2和通路3通過(guò)其所述帶通濾波器最靠近合路端口 4的諧振柱21和31與所述合路端口 4的合路件4A以耦合的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)合路，而所述通路I則與所述合路件4A電性連接，以實(shí)現(xiàn)與所述已合路的通路2和通路3的信號(hào)接合，繼而經(jīng)過(guò)所述合路端口 4輸出合路信號(hào)。具體地，所述合路端口 4包括信號(hào)外接口(未標(biāo)示)、固定板(未標(biāo)示)、接頭導(dǎo)體41和供所述合路件4A連接的帶螺紋的連接柱42 ;所述合路件4A包括一連接導(dǎo)體43和套設(shè)在所述連接導(dǎo)體43中段的耦合套筒45。所述連接導(dǎo)體43 —端與所述帶螺紋的連接柱42螺鎖以與所述接頭導(dǎo)體41固定連接，另一端與所述帶通濾波器的諧振柱21耦合。具體地，該諧振柱21為所述通路2上的諧振柱21，所述諧振柱21上設(shè)置有沿其柱體徑向深入甚至貫通的孔槽211，如圖3所示，所述連接導(dǎo)體43的一端套入所述孔槽211內(nèi)與所述孔槽211所屬的諧振柱21形成套筒式的容性耦合關(guān)系，更優(yōu)地，為了使連接導(dǎo)體43與諧振柱21不直接物理連接，在所述連接導(dǎo)體43套入所述孔槽211的一端上套設(shè)有一個(gè)筒狀的支撐介質(zhì)44，位于所述連接導(dǎo)體43與諧振柱21的孔槽211的孔壁之間，所述支撐介質(zhì)44可以由絕緣性及耐用性好的聚四氟乙烯構(gòu)成，更優(yōu)地，所述連接導(dǎo)體43為圓柱狀，更進(jìn)一步地，所述連接導(dǎo)體43套入孔槽211的一端設(shè)有與所述孔槽211在形狀上相配合但并不接觸以實(shí)現(xiàn)耦合的凸出細(xì)端(未標(biāo)示，下同)。通過(guò)改變所述連接導(dǎo)體43在所述孔槽211的插入深淺、所述連接導(dǎo)體43本體的粗細(xì)、所述支撐介質(zhì)44的厚度來(lái)調(diào)節(jié)所述通路2與合路端口 4的耦合程度，以調(diào)節(jié)所述合路端口 4的帶寬匹配。所述耦合套筒45的軸向尺寸小于所述連接導(dǎo)體43軸向方向上由所述孔槽211的開(kāi)口處至所述連接導(dǎo)體43的另一端之間的距離，所述耦合套筒45包括與所述連接導(dǎo)體43緊密套設(shè)的中空筒狀的套筒介質(zhì)451和覆在所述套筒介質(zhì)451表面具有一定形狀和厚度的導(dǎo)電層452。導(dǎo)電層452設(shè)計(jì)成環(huán)狀。所述套筒介質(zhì)451也可以由聚四氟乙烯構(gòu)成。所述耦合套筒45用于實(shí)現(xiàn)連接導(dǎo)體43與所述通路3的諧振柱31的耦合，具體的，所述諧振柱31設(shè)有一兩端分別與所述導(dǎo)電層452和所述諧振柱31接觸連接的耦合件32，更優(yōu)地，所述耦合件32為金屬導(dǎo)線(xiàn)，優(yōu)選銀線(xiàn)。作為可替代的實(shí)施方式，諧振柱31可不設(shè)所述耦合件32，通過(guò)改變其柱體形狀與所述導(dǎo)電層452直接接觸連接以實(shí)現(xiàn)諧振柱31與所述連接導(dǎo)體43的耦合。連接導(dǎo)體43與諧振柱31之間的耦合是通過(guò)導(dǎo)電層452實(shí)現(xiàn)的，并且是在它們的外表面實(shí)現(xiàn)這種耦合關(guān)系，因此，本發(fā)明中將這種耦合關(guān)系定義為外接式耦合關(guān)系。通過(guò)調(diào)節(jié)所述耦合套筒45在所述連接導(dǎo)體43的軸向位置，以及所述導(dǎo)電層452的形狀以及厚度來(lái)調(diào)整所述通路3與合路端口 4的耦合程度，以調(diào)節(jié)所述合路端口 4的帶寬匹配。所述通路I與所述合路件4A電性連接進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合路。參考圖2和圖4，為了保證合路的信號(hào)穩(wěn)定性，所述通路I與所述合路端口 4間的連接結(jié)構(gòu)中設(shè)有可調(diào)節(jié)所述低通濾波器自身駐波比的連接裝置，具體地，該連接裝置包括一段低阻抗線(xiàn)11和一段高阻抗線(xiàn)13，兩者串聯(lián)連接，根據(jù)阻抗匹配原理設(shè)置該低阻抗線(xiàn)11和高阻抗線(xiàn)13的段數(shù)、粗細(xì)、彼此的拼接關(guān)系等可調(diào)節(jié)所述通路I中低通濾波器的駐波比；進(jìn)一步地，在所述通路I與合路端口 4間還設(shè)有用于降低所述低通濾波器和帶通濾波器之間的干擾的抗干擾元件，具體地，該抗干擾元件為一不接地的諧振子12，通過(guò)調(diào)整所述諧振子12的諧振頻率來(lái)消除所述低通濾波器和帶通濾波器之間的信號(hào)干擾使它們能夠相互匹配。如圖4所示，為所述通路I與所述低阻抗線(xiàn)11、開(kāi)路的諧振子12和高阻抗線(xiàn)13間串聯(lián)的一個(gè)實(shí)施方式:所述低通濾波器具有用于傳輸該通路的信號(hào)的連接線(xiàn)14 ;所述低阻抗線(xiàn)11 一端與所述連接線(xiàn)14連接，另一端與所述諧振子12相焊接；所述高阻抗線(xiàn)13 —端與所述諧振子12相焊接，另一端與所述連接導(dǎo)體43的中部連接，并形成連接點(diǎn)431。進(jìn)一步地，為了保證前述的三通道合路方式，所述耦合套筒45在所述連接導(dǎo)體43的軸向位置，進(jìn)一步限定在所述孔槽211開(kāi)口處至所述連接點(diǎn)431之間。前述端口合路結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用在至少有三個(gè)通路的濾波器、雙工器、合路器、饋電器中任意之一的腔體器件中，以在廣泛的無(wú)線(xiàn)通訊領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分合路。綜上所述，本實(shí)用新型三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)獨(dú)特、電氣性能優(yōu)良、應(yīng)用面廣及生產(chǎn)便利。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但并不僅僅受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)高頻超寬帶信號(hào)和低頻信號(hào)的合路輸出，包括設(shè)置在腔體內(nèi)用于通行低頻信號(hào)的第一通路和用于通行高頻信號(hào)的第二通路及第三通路，其特征在于:經(jīng)過(guò)所述第二通路與第三通路的信號(hào)通過(guò)與設(shè)置在合路端口的合路件耦合連接實(shí)現(xiàn)合路，合路后的信號(hào)與第一通路的信號(hào)在該合路件處實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步合路，進(jìn)一步合路后的信號(hào)經(jīng)所述合路端口輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二通路包括若干諧振柱，其緊鄰所述合路端口的諧振柱與所述合路件以套筒式耦合的方式實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。
3.如權(quán)利要求2所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述合路件包括連接導(dǎo)體，該連接導(dǎo)體一端與所述合路端口固定連接、另一端套入所述第二通路的諧振柱上沿該諧振柱的柱體徑向預(yù)設(shè)的孔槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接導(dǎo)體套入孔槽一端套設(shè)有隔離所述連接導(dǎo)體與所述孔槽的支撐介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求2所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二通路采用帶通濾波器實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第三通路包括若干諧振柱，其緊鄰所述合路端口的諧振柱與所述合路件以外接式耦合的方式實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。
7.如權(quán)利要求6所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述合路件還包括套設(shè)在所述連接導(dǎo)體外與該連接導(dǎo)體形成耦合關(guān)系，并且與所述第三通道的諧振柱接觸連接的耦合套筒。
8.如權(quán)利要求7所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述耦合套筒包括形成套筒形狀的套筒介質(zhì)及套設(shè)在所述套筒介質(zhì)外供所述第三通道諧振柱電性連接的導(dǎo)電層。
9.如權(quán)利要求6所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第三通路采用帶通濾波器實(shí)現(xiàn)。
10.如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一通路通過(guò)與所述合路件接觸連接實(shí)現(xiàn)與其他通路的信號(hào)的合路。
11.如權(quán)利要求10所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一通路與所述合路端口間設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)第一通路與所述合路件的接觸連接、且可調(diào)節(jié)所述低通濾波器自身駐波比的連接裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接裝置包括串聯(lián)連接的高阻抗線(xiàn)和低阻抗線(xiàn)。
13.如權(quán)利要求12所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一通路與所述合路端口間設(shè)有用于降低所述第一通路和第二通路、第三通路之間的干擾的抗干擾元件。
14.如權(quán)利要求13所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗干擾元件為一開(kāi)路諧振子。
15.如權(quán)利要求14所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述連接裝置與所述抗干擾元件串聯(lián)連接。
16.如權(quán)利要求15所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述高阻抗線(xiàn)一端與所述合路端口的連接導(dǎo)體連接，另一端與所述開(kāi)路諧振子連接；所述低阻抗線(xiàn)一端與所述開(kāi)路諧振子連接，另一端與所述第一通路的用于傳輸該通路的信號(hào)的連接線(xiàn)相連接。
17.一種腔體器件，用作濾波器、雙工器、合路器、饋電器中任意之一， 其特征在于:其設(shè)有如權(quán)利要1-16任意一項(xiàng)所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)高頻超寬帶信號(hào)和低頻信號(hào)的合路輸出，包括設(shè)置在腔體內(nèi)用于通行低頻信號(hào)的第一通路和用于通行高頻信號(hào)的第二通路及第三通路，其中，經(jīng)過(guò)所述第二通路與第三通路的信號(hào)通過(guò)與設(shè)置在合路端口的合路件耦合連接實(shí)現(xiàn)合路，合路后的信號(hào)與第一通路的信號(hào)在該合路件處實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步合路，進(jìn)一步合路后的信號(hào)經(jīng)所述合路端口輸出。一種腔體器件，用作濾波器、雙工器、合路器、饋電器中任意之一，其設(shè)有如前所述的三通道腔體器件端口合路結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型三通道腔體器件及其端口合路結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)獨(dú)特、電氣性能優(yōu)良、應(yīng)用面廣及生產(chǎn)便利。
文檔編號(hào)H01P1/213GK203013895SQ20122062936
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者丁海, 吳大淼, 張志浩, 丁培培 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司