本實用新型涉及移動通信領(lǐng)域，具體說是一種基于3dB電橋和濾波器的多頻合路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，一些諸如地鐵、機(jī)場、大型場館等場景基本完成了多系統(tǒng)多制式的移動通信信號覆蓋，2G、3G完成覆蓋，但是4G信號商用時間段，在頻段未知的情況下，原有的多系統(tǒng)設(shè)計不能預(yù)先做好預(yù)留，這樣就導(dǎo)致了地鐵機(jī)場這種多系統(tǒng)場景所采用的多系統(tǒng)合路平臺POI為了實現(xiàn)4G信號的覆蓋而要進(jìn)行替換升級，如果采用傳統(tǒng)的同頻合路的方式，例如采用同頻合路器則存在插損較大的情況，最主要的是新增的4G信號可能會干擾的原有系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；此外傳統(tǒng)的同頻合路器的功率承載能力不足，當(dāng)更高峰均比的4G信號接入進(jìn)來后，會造成系統(tǒng)底噪的抬升，降低整個系統(tǒng)的應(yīng)用效果，甚至是難以正常開通運營。如果是采用整體更換的方式則施工成本和新采購POI的成本是運營商無法承受的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)不足，本實用新型的目的提供一種基于同頻或臨頻設(shè)計的多系統(tǒng)擴(kuò)展單元。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：多系統(tǒng)擴(kuò)展單元，包括：順序連接的負(fù)載、電橋A、濾波器、電橋B；電橋A的第一輸入端與負(fù)載連接，第二輸入端作為輸入端口A；所述電橋B的第一輸入端連接濾波器C后作為輸入端口B，第二輸入端作為輸出端口C。

所述電橋A和電橋B相同。

所述電橋A和電橋B均為3dB電橋。

所述濾波器為2個，分別為濾波器A和濾波器B。

所述濾波器A和濾波器B相同。

所述濾波器A、濾波器B、濾波器C均為腔體濾波器。

所述電橋A的第一輸出端通過電纜與濾波器A輸入端連接，濾波器A輸出端與電橋B的第二輸出端連接；電橋A的第二輸出端通過電纜與濾波器B輸入端連接，濾波器B輸出端與電橋B的第一輸出端連接。

所述電纜為SWFCF-50同軸電纜。

本實用新型的有益效果和優(yōu)點：

1.本實用新型兩個相同的電橋以及電橋與濾波器的連接采用了相位正交抵消原理，實現(xiàn)了不同系統(tǒng)間的低損耗合路，克服了傳統(tǒng)合路需要損失3dB的問題，提高了通信系統(tǒng)的信號功率利用率:

傳統(tǒng)的同頻合路器由于采用的是單電橋加負(fù)載的方式進(jìn)行設(shè)計的，故其分配損耗為3dB，因此在進(jìn)行同頻或臨頻合路時3dB插損成了一個困擾設(shè)計人員一個很大的難題。特別是在多系統(tǒng)合路場景中采用POI多系統(tǒng)合路平臺進(jìn)行信號覆蓋時，由于POI本身的鏈路插損就比較大，一般在4-5dB左右，再增加3dB則總插損在7-8dB，因此在POI合路的場景中如果實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)容只能采用更換POI的方式，這樣對于基礎(chǔ)設(shè)備商而言設(shè)備成本施工成本都增加了許多，而采用本實用新型后可以減少3dB損耗，并且本實用新型體積小，操作安裝簡單，便于施工。從目前試驗數(shù)據(jù)看，可以實現(xiàn)表一中的下述指標(biāo)：

表一多系統(tǒng)擴(kuò)展單元設(shè)計指標(biāo)

從上表可以看出，擴(kuò)容的插入損耗小于1dB，原寬頻通路插損小于0.5dB,并且隨著后續(xù)電橋、線纜、濾波器工藝和指標(biāo)特性的完善，擴(kuò)容通路的插入損耗可以更加接近理論值，即以更低插入損耗的同頻或臨頻合路。更低的插入損耗可以降低信源設(shè)備的功率開銷，減小信號在無源器件的功率損耗，這樣對于通信系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行有非常大的促進(jìn)作用。

2.本實用新型可以有效解決POI應(yīng)用場景中的LTE等新建系統(tǒng)的擴(kuò)容，并且成本及施工難度相對原始方法降低很多。成本可以節(jié)省約35％的硬件投入成本及施工成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型工作原理圖；

圖3是各種電纜的溫度相位變化圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種基于同頻或臨頻合路設(shè)計的多系統(tǒng)擴(kuò)展單元，包括3dB電橋、相位調(diào)節(jié)電纜、濾波器、3dB電橋、低互調(diào)負(fù)載；3dB電橋為2個；F1濾波器為2個；F2濾波器為1個；吸收低互調(diào)負(fù)載為1個；相位調(diào)節(jié)電纜為4根；

電橋采用奧維通信股份有限公司生產(chǎn)的型號為；AW.PC22-500-MG4，工作頻段800-2700MHz，濾波器工作頻段為800-2700MHHz，該電橋采用了腔體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，接頭采用了電氣傳輸參數(shù)更好的DIN型接頭。

F1濾波器采用奧維通信股份有限公司生產(chǎn)的型號為AW.LBL-586-43-L的腔體濾波器，該腔體濾波器采用了大功率的腔體結(jié)構(gòu)，可以承受均值300W，峰值2500W的功率，帶外抑制好比較適合于本實用新型。工作頻段為1920-1940&2110-2130MHz；

F2濾波器采用奧維通信股份有限公司生產(chǎn)的型號為AW.SBL-1930&2120-20-L的帶阻型濾波器，該腔體濾波器采用了大功率的腔體結(jié)構(gòu)，可承受500W的峰值功率，3000W的峰值功率，該濾波器的工作頻段參數(shù)為：1920-1940&2110-2130MHz帶阻，825-835,870-880；889-915,934-960,1710-1755,1805-1850,1880-1920，2010-2025,1940-1970,2130-2160,2320-2370，2570-2635帶通。

首先利用相位正交抵消原理實現(xiàn)窄帶和寬帶信號的合路。

其次本實用新型的難點在于連接兩個電橋的濾波器及電纜對相位的影響，如果兩路相位出現(xiàn)偏差會造成鏈路插損變大，隔離度變小的情況，根據(jù)相位溫度穩(wěn)定原理，同軸電纜的初始相位及溫度時變化的后的相位可利用公式(1)和公式(2)計算：

式中β_o為初始時的相移常數(shù)；L_o為初始時電纜的長度；f為線纜傳輸信號的工作頻率；為初始時的絕緣等效介電常數(shù)；為溫度T時的絕緣等效介電常數(shù)；L_t為溫度T時的電纜長度。

由式(2)可知，電纜相位長度變化取決于導(dǎo)體的機(jī)械長度變化ΔL_t，當(dāng)時，相位變量為零。故選用合適的結(jié)構(gòu)型式及材料，可是電纜的導(dǎo)體線伸脹ΔL與介質(zhì)的等效介電常數(shù)變量Δε_e正負(fù)相抵消，則可得到電纜優(yōu)良的溫度相位特性。式(3)為電纜相位隨溫度T變化的關(guān)系式：

式中，為電纜相位；T為溫度；L為線纜長度；ε_e為電纜絕緣的等效介電常數(shù)。式(3)說明相位溫度變化率由電纜機(jī)械長度伸脹率與等效介電常數(shù)變化率兩者組合而成。通常穩(wěn)相電纜溫度相位穩(wěn)定度是以溫度相位變化系數(shù)η_T來表示，即以電纜在常溫25℃相位的變化率做為η_T，單位為1×10^-6或ppm，即經(jīng)過經(jīng)過溫度相位穩(wěn)定測試本實用新型選用SWFCF-50同軸電纜，該電纜采用微孔聚四氟乙烯絕緣，鍍銀銅箔繞包加外編織外導(dǎo)體，F(xiàn)EP護(hù)套結(jié)構(gòu)形式，各種電纜的溫度相位變化如圖3，SWFCF-50電纜的相位穩(wěn)定度明顯優(yōu)于另外兩種電纜。

相位調(diào)節(jié)電纜參數(shù)：

如圖2所示，本系統(tǒng)由輸入端口、負(fù)載、3dB電橋、濾波器、輸出端口構(gòu)成；

設(shè)定輸入端口1、6輸入信號分別為F1、F2，對于電橋A來說，端口1和端口3為直通口，端口3相對于1口有90°的相位移動，端口2為耦合口，輸出信號端口1同箱，信號幅度減少一半變?yōu)橥矶丝?的直通口為端口8，耦合口為端口6，在本專利中兩個電橋為同樣的電橋，濾波器為兩個同樣的濾波器并且相位移動為0°(中間采用的相位電纜可以讓3-7,2-5的相位保持一致)，則耗散損耗可以忽略不計，即在相位和信號幅度上端口3的信號等同于端口7的信號，端口2的信號等同于端口5的信號，則端口3也為但是相位與端口1相差90°，此事信號在經(jīng)過電橋B，信號從端口8輸出，端口2的信號通過端口5進(jìn)入電橋B，信號在端口8輸出，端口8的信號與端口5的信號再次相差90°，此時端口7和端口5的信號相位相同，信號疊加輸出信號為F1；F2信號從端口6經(jīng)過F2的帶通濾波器輸入至電橋B，則端口5得到的信號仍為與端口同相位但信號幅度減少一半，即由于帶通濾波器F1對F2信號呈高阻抗性，所以端口7和端口5的信號都會反射回端口8，端口8得到兩個相位相同的綜上所述則端口8輸出為F1+F2。因此只要兩個電橋之間采用的電纜和濾波器設(shè)計合理是可以將兩路信號以很小的插損進(jìn)行合路，由于電橋自身的同頻隔離以及濾波器的隔離作用，F(xiàn)1和F2可以是臨頻信號。