一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設(shè)置于腔體前面板上的信號公共端口，所述的腔體包括上行帶通濾波單元、下行帶通濾波單元，上行帶通濾波單元和下行帶通濾波單元上下重疊放置，中間通過隔離筋分隔開，采用耦合同軸諧振腔結(jié)構(gòu)；上行帶通濾波單元和下行帶通濾波單元均與信號公共端口連通，腔體的前面板還設(shè)置有與上行帶通濾波單元對應(yīng)的上行帶通信號輸入端口和與下行帶通濾波單元對應(yīng)的下行帶通信號輸入端口；腔體前面板上還設(shè)置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內(nèi)的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監(jiān)控。上下2個濾波單元上下重疊放置，節(jié)約了空間尺寸，長度方向減小了一半尺寸，有利于直放站系統(tǒng)小型化。
【專利說明】
一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字直放站是利用數(shù)字中頻技術(shù)將模擬信號數(shù)字化后進行光傳輸?shù)闹狈耪绢愒O(shè)備，其核心技術(shù)為數(shù)字化中頻技術(shù)，作為室內(nèi)分布系統(tǒng)產(chǎn)品中技術(shù)含量較高，系統(tǒng)指標較高的新一代產(chǎn)品已經(jīng)替代了模擬直放站等設(shè)備在行業(yè)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。目前數(shù)字直放站作為解決通信網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋能力的一種優(yōu)選方案。它與宏站相比有結(jié)構(gòu)簡單、投資較少和安裝方便等優(yōu)點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區(qū)和弱區(qū)，如商場、賓館、機場、碼頭、車站、體育館、娛樂廳、地鐵、隧道、高速公路、海島等各種場所，提高通信質(zhì)量，解決掉話等問題，具有補盲和延伸覆蓋等優(yōu)點。數(shù)字直放站同時具有噪聲低，組網(wǎng)方式靈活，設(shè)備穩(wěn)定性更高等優(yōu)點，因此在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，雙工器作為數(shù)字直放站的重要模塊之一，其作用是將上行和下行信號相隔離，保證接收和發(fā)射都能同時正常工作。它是由兩組不同頻率的帶通濾波器組成。在數(shù)字直放站中，要求系統(tǒng)噪聲低，隔離度更高，因而要求雙工器具有更高的帶外抑制，這通常需要增加諧振腔的級數(shù)來達到，這樣會增加雙工器的尺寸及成本，但同時數(shù)字直放站系統(tǒng)的小型化也是產(chǎn)品發(fā)展的趨勢之一，因此這里提出一種體積小，帶外抑制高，成本低的數(shù)字直放站用雙工器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，在結(jié)構(gòu)方面，上下2個濾波單元上下重疊放置，而不是常規(guī)的平行放置，節(jié)約了空間尺寸，長度方向減小了一半尺寸，有利于直放站系統(tǒng)小型化。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設(shè)置于腔體前面板上的信號公共端口，所述的腔體包括上行帶通濾波單元、下行帶通濾波單元，上行帶通濾波單元和下行帶通濾波單元上下重疊放置，中間通過隔離筋分隔開，采用耦合同軸諧振腔結(jié)構(gòu);上行帶通濾波單元和下行帶通濾波單元均與信號公共端口連通，腔體的前面板還設(shè)置有與上行帶通濾波單元對應(yīng)的上行帶通信號輸入端口和與下行帶通濾波單元對應(yīng)的下行帶通信號輸入端口 ；腔體前面板上還設(shè)置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內(nèi)的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監(jiān)控;上行帶通濾波單元和下行帶通濾波單元均包括多個帶通濾波腔，所述的各帶通濾波腔內(nèi)均設(shè)有一個或多個諧振桿，同一帶通濾波腔內(nèi)相鄰兩個諧振桿之間設(shè)置有耦合窗口。
[0005]所述的上行帶通濾波單元為CDMA800上行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根上行諧振桿，信號公共端口至上行信號輸入端口依次通過第一上行諧振桿、第二上行諧振桿、第三上行諧振桿、第四上行諧振桿、第五上行諧振桿、第六上行諧振桿、第七上行諧振桿和第八上行諧振桿。
[0006]所述的下行帶通濾波單元為CDMA800下行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根下行諧振桿，信號公共端口至下行信號輸入端口依次通過第一下行諧振桿、第二下行諧振桿、第三下行諧振桿、第四下行諧振桿、第五下行諧振桿、第六下行諧振桿、第七下行諧振桿和第八下行諧振桿。
[0007]所述的下行帶通濾波單元的第六諧振桿和第八諧振桿之間設(shè)置有一個交叉耦合。
[0008]所述的耦合窗口之間設(shè)置有耦合螺釘。
[0009]所述的上行諧振桿的尺寸為高度43.5mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm ο
[0010]所述的下行諧振桿的尺寸為高度43mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm ο
[0011]所述的上行帶通濾波單元中，信號由信號公共端口至上行信號輸入端口依次通過的親合窗口 的尺寸依次為:10.5mm、8.5mm、7.5mm、7mm、7.5mm、8.5mm和10.5mm;
所述的下行帶通濾波單元中，信號由信號公共端口至下行信號輸入端口依次通過的耦合窗口 的尺寸依次為:10mm、8mm、7mm、6.5mm、7mm、8mm和10mm。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，通過將腔體分隔為上下重疊的⑶MA雙工器上行帶通濾波腔、CDMA雙工器下行帶通濾波腔，腔體前端設(shè)置的信號公共端口，腔體前端設(shè)置的信號耦合端口，腔體后端設(shè)置有與所述的兩種濾波腔相對應(yīng)的CDMA上行信號輸入端口、CDMA下行信號輸入端口，帶通濾波腔內(nèi)設(shè)有一個或多個諧振桿，實現(xiàn)上下行信號共用天線端，并且接收和發(fā)射信號互不干擾，可大大減小雙工器的尺寸，有利于數(shù)字直放站系統(tǒng)的小型化。內(nèi)部布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊。
[0013]CDMA800雙工器上行帶通濾波腔內(nèi)設(shè)有高度43.5mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm和諧振桿圓盤直徑為25mm的諧振桿，下行帶通濾波腔內(nèi)設(shè)有高度435mm、外徑10_、內(nèi)徑8mm和諧振桿圓盤直徑為25mm的諧振桿，上行帶通濾波單元的親合窗口尺寸分別為:10.5mm、8.5mm、7.5mm、7mm、7.5mm、8.5mm和10.5_;下行帶通濾波單元的親合窗口尺寸分別為:10_、8_、7111111、6.5111111、7_、8111111和10111111;分別實現(xiàn)對001^上行信號即通帶825-83510^和001^下行信號即通帶870-880MHZ的帶通濾波。
【附圖說明】
[0014]圖1為雙工器整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為雙工器隔筋示意圖；
圖3為雙工器上行帶通濾波單元示意圖；
圖4為雙工器下行帶通濾波單元示意圖；
圖中，1-腔體，2-信號公共端口，3-上行帶通信號輸入端口，4-下行帶通信號輸入端口，5-親合端口，6-上行帶通濾波單元，7-下行帶通濾波單元，8-親合窗口，9-諧振桿，9.1-上行諧振桿，9.2-下行諧振桿，10-耦合螺釘，11-交叉耦合，12-隔離筋。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。
[0016]如圖1到圖4所示，一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設(shè)置于腔體I前面板上的信號公共端口，所述的腔體I包括上行帶通濾波單元6、下行帶通濾波單元7，上行帶通濾波單元6和下行帶通濾波單元7上下重疊放置，中間通過隔離筋分隔開，采用耦合同軸諧振腔結(jié)構(gòu);上行帶通濾波單元6和下行帶通濾波單元7均與信號公共端口連通，腔體的前面板還設(shè)置有與上行帶通濾波單元6對應(yīng)的上行帶通信號輸入端口 3和與下行帶通濾波單元7對應(yīng)的下行帶通信號輸入端口 4;腔體前面板上還設(shè)置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內(nèi)的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監(jiān)控;上行帶通濾波單元6和下行帶通濾波單元7均包括多個帶通濾波腔，所述的各帶通濾波腔內(nèi)均設(shè)有一個或多個諧振桿，同一帶通濾波腔內(nèi)相鄰兩個諧振桿之間設(shè)置有耦合窗口 8。
[0017]所述的上行帶通濾波單元為⑶MA800上行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根上行諧振桿9.1，信號公共端口至上行信號輸入端口 3依次通過第一上行諧振桿、第二上行諧振桿、第三上行諧振桿、第四上行諧振桿、第五上行諧振桿、第六上行諧振桿、第七上行諧振桿和第八上行諧振桿。
[0018]所述的下行帶通濾波單元為⑶MA800下行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根下行諧振桿
9.2，信號公共端口至下行信號輸入端口4依次通過第一下行諧振桿、第二下行諧振桿、第三下行諧振桿、第四下行諧振桿、第五下行諧振桿、第六下行諧振桿、第七下行諧振桿和第八下行諧振桿。
[0019]帶通濾波腔內(nèi)的諧振桿數(shù)量即帶通濾波器的階數(shù)，階數(shù)增加時，帶外抑制增加，但插入損耗變差;帶寬增加時，通帶附近抑制減小，但插入損耗變好。所以上行帶通濾波腔的階數(shù)是八階，下行帶通濾波腔的階數(shù)是八階。諧振桿的尺寸決定了濾波器的通帶中心頻率，在本發(fā)明中，由于腔體蓋板和調(diào)諧螺桿與諧振桿開路端形成加載電容，這種電容加載同軸諧振腔結(jié)構(gòu)能有效縮短同軸諧振腔及諧振桿的尺寸，考慮同軸諧振腔的品質(zhì)因數(shù)，功率容量等具體因素，經(jīng)過三維電磁仿真軟件HFSS仿真優(yōu)化后得出各諧振桿的尺寸。
[°02°] 所述的上行諧振桿9.1的尺寸為高度43.5mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm。
[0021]所述的下行諧振桿9.2的尺寸為高度43mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm ο
[0022]所述的下行帶通濾波單元的第六諧振桿和第八諧振桿之間設(shè)置有一個交叉耦合。從而在高頻段產(chǎn)生一個傳輸零點，提高了帶外抑制度。減少了諧振桿數(shù)量，降低了裝配和調(diào)試難度，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品電性能指標。
[0023]上行帶通濾波單元6和下行帶通濾波單元7上下重疊放置，采用耦合同軸諧振腔結(jié)構(gòu)，從低通原型濾波器出發(fā)，通過頻率變換，用阻抗變換器實現(xiàn)各個諧振腔之間的相互級聯(lián)，從而獲得帶通濾波器的各個性能指標。帶通濾波腔基于直接耦合空腔濾波器理論，級聯(lián)多級同軸諧振腔來實現(xiàn)切比雪夫函數(shù)響應(yīng)的傳輸曲線。同軸諧振腔是一段一端短路的四分之一波長同軸線，其等效電路為一并聯(lián)諧振回路，這種諧振回路由于其電磁場能量幾乎全部封閉在腔體內(nèi)，幾乎沒有輻射損耗，因此能達到較高的品質(zhì)因數(shù)，同軸諧振腔濾波器具有插入損耗小、帶外抑制高和承受功率高等特點。
[0024]所述的耦合窗口8之間設(shè)置有耦合螺釘，從蓋板穿下深入到腔體里面，用于調(diào)節(jié)耦合強度，增強耦合螺釘?shù)纳疃扰c螺釘?shù)闹睆侥軌蛟黾又C振腔之間的耦合強度。各諧振桿的耦合強弱決定了濾波通帶的帶寬，本發(fā)明中的帶通濾波腔采用同軸諧振腔之間開窗形成磁性耦合，隔離筋在各濾波腔中凸出的部分即為諧振腔之間耦合開窗部分，窗口越大，耦合度越強，利用HFSS仿真軟件仿真確認相應(yīng)的耦合系數(shù)，方法是對于相互耦合的雙腔結(jié)構(gòu)，對耦合結(jié)構(gòu)尺寸掃描參數(shù)，得到了一組隨耦合開窗尺寸變化時對應(yīng)的耦合窗口尺寸曲線，通過對應(yīng)耦合系數(shù)的點選取耦合窗口尺寸。
[0025]所述的上行帶通濾波單元6中，信號由信號公共端口至上行信號輸入端口3依次通過的親合窗口8 的尺寸依次為:10.5mm、8.5mm、7.5mm、7mm、7.5mm、8.5mm 和10.5mm;
所述的下行帶通濾波單元7中，信號由信號公共端口至下行信號輸入端口 4依次通過的親合窗口 8 的尺寸依次為:10mm、8mm、7mm、6.5mm、7mm、8mm 和 10mm。
[0026]本發(fā)明工作原理為:當同時接入上行和下行兩種信號時，上行信號經(jīng)⑶MA上行帶通信號輸入端口輸入由八根CDMA上行諧振桿組成的上行CDMA帶通濾波腔，所述的上行CDMA帶通濾波腔濾除CDMA上行信號中的帶外信號，然后從信號公共端口 2輸出；下行信號經(jīng)CDMA下行信號輸入端口輸入由8根CDMA上行諧振桿組成的下行⑶MA帶通濾波腔，所述的下行CDMA帶通濾波腔濾除CDMA下行信號中的帶外信號，然后從信號公共端口 2輸出；兩種信號形成共用天線端口輸出，實現(xiàn)上行信號，下行信號兩種信號的合路且互不干擾的輸出，滿足數(shù)字直放站系統(tǒng)上下行系統(tǒng)共用天線端并且互不干擾的需求。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體(I)和設(shè)置于腔體(I)前面板上的信號公共端口(2)，其特征在于:所述的腔體(I)包括上行帶通濾波單元(6)、下行帶通濾波單元(7)，上行帶通濾波單元(6)和下行帶通濾波單元(7)上下重疊放置，中間通過隔離筋(12)分隔開，采用耦合同軸諧振腔結(jié)構(gòu);上行帶通濾波單元(6)和下行帶通濾波單元(7)均與信號公共端口(2)連通，腔體(I)的前面板還設(shè)置有與上行帶通濾波單元(6)對應(yīng)的上行帶通信號輸入端口(3)和與下行帶通濾波單元(7)對應(yīng)的下行帶通信號輸入端口(4);腔體(I)前面板上還設(shè)置有耦合端口(5)，耦合端口(5)用于耦合雙工器內(nèi)的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監(jiān)控;上行帶通濾波單元(6)和下行帶通濾波單元(7)均包括多個帶通濾波腔，所述的各帶通濾波腔內(nèi)均設(shè)有一個或多個諧振桿(9)，同一帶通濾波腔內(nèi)相鄰兩個諧振桿(9)之間設(shè)置有耦合窗口(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的上行帶通濾波單元(6)為CDMA800上行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根上行諧振桿(9.1)，信號公共端口(2)至上行信號輸入端口(3 )依次通過第一上行諧振桿、第二上行諧振桿、第三上行諧振桿、第四上行諧振桿、第五上行諧振桿、第六上行諧振桿、第七上行諧振桿和第八上行諧振桿。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的下行帶通濾波單元(7)為CDMA800下行帶通濾波單元，內(nèi)設(shè)八根下行諧振桿(9.2)，信號公共端口(2)至下行信號輸入端口(4 )依次通過第一下行諧振桿、第二下行諧振桿、第三下行諧振桿、第四下行諧振桿、第五下行諧振桿、第六下行諧振桿、第七下行諧振桿和第八下行諧振桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的下行帶通濾波單元(7)的第六諧振桿和第八諧振桿之間設(shè)置有一個交叉耦合(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的耦合窗口(8)之間設(shè)置有耦合螺釘(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的上行諧振桿(9.1)的尺寸為高度43.5mm、外徑10mm、內(nèi)徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的下行諧振桿(9.2)的尺寸為高度43_、外徑10_、內(nèi)徑8_、諧振桿圓盤直徑為25_。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于數(shù)字直放站的小型化腔體雙工器，其特征在于:所述的上行帶通濾波單元(6)中，信號由信號公共端口(2)至上行信號輸入端口(3)依次通過的親合窗 口(8)的尺寸依次為:10.5mm、8.5mm、7.5mm、7mm、7.5mm、8.5mm和10.5mm; 所述的下行帶通濾波單元(7)中，信號由信號公共端口(2)至下行信號輸入端口(4)依次通過的親合窗口(8)的尺寸依次為:10mm、8mm、7mm、6.5mm、7mm、8mm和10mm。
【文檔編號】H01P1/213GK106058393SQ201610607044
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】高紅
【申請人】四川天邑康和通信股份有限公司