專利名稱：一種基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通訊系統(tǒng)，更具體地指一種基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器。
背景技術(shù)：
在無線通訊系統(tǒng)中，基站收發(fā)信機(jī)射頻前端常常用到信號(hào)發(fā)射合路、發(fā)射接收雙工、分集接收技術(shù)，基站收發(fā)信機(jī)射頻前端請(qǐng)見圖1所示，發(fā)信機(jī)(以兩個(gè)為例)的射頻信號(hào)通過合路器合成一路，經(jīng)過雙工器后由發(fā)射接收天線Y1發(fā)射出去，該天線接收的信號(hào)又經(jīng)過雙工器和低噪聲放大器和分路器后送給主收信機(jī)；接收天線Y2接收的信號(hào)經(jīng)過濾波器、低噪聲放大器和分路器后送給分集收信機(jī)，該接收通道做分集接收用；圖1中的發(fā)射接收狀態(tài)監(jiān)視模塊對(duì)發(fā)射接收狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。
移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站系統(tǒng)為了節(jié)省天饋線，使其盡量不超過兩副天饋線，對(duì)于發(fā)射通道的合路器常采用多載頻合路。傳統(tǒng)的合路器采用三分貝電橋，圖2中的合路器從左到右依次為二合一合路器、四合一合路器和八合一合路器均是由三分貝電橋構(gòu)成，由三分貝電橋構(gòu)成的合路器具有如下特點(diǎn)1、二合一的三分貝電橋?yàn)榛A(chǔ)，理想損耗為三分貝，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)至少大于三分貝；2、如果需要多載頻合路，則需要多個(gè)三分貝電橋一層一層的嵌套，如三到四載頻合成需要三個(gè)三分貝電橋；3、多載頻合路時(shí)損耗大，如三到四載頻合成需要三個(gè)三分貝電橋，插入損耗將大于六分貝，七到八路合成需要七個(gè)三分貝電橋，插損將大于九分貝。
由此可見三分貝電橋合路在多載頻合成時(shí)有如下缺點(diǎn)1、多載頻發(fā)射合路插損大；2、發(fā)射合路載頻數(shù)增加(即擴(kuò)容)時(shí)插損有躍變(如二合一到三合一、四合一到五至八合一插損分別增加三分貝以上)；3、發(fā)射合路超過四載頻、插損大于六分貝時(shí)，由于插損太大，需要增加天饋線來彌補(bǔ)缺陷；4、發(fā)射合路載頻數(shù)為3，5，7單數(shù)時(shí)總有一個(gè)發(fā)射端口空閑，只能分別用四合一、六合一和八合一的合路器代替。
顯然現(xiàn)有由三分貝電橋構(gòu)成的合路器尚不能滿足移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站收發(fā)信機(jī)射頻前端力求發(fā)射插損小的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的合路器存在的問題，本發(fā)明提出一種基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器。
為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器包括至少二個(gè)空腔濾波器、二個(gè)調(diào)諧控制單元，每一個(gè)空腔濾波器的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，各空腔濾波器的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出；每一個(gè)調(diào)諧控制單元均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器進(jìn)行調(diào)諧控制。
本發(fā)明的基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器包括了至少二個(gè)空腔濾波器、二個(gè)調(diào)諧控制單元，每一個(gè)空腔濾波器的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，各空腔濾波器的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出；每一個(gè)調(diào)諧控制單元均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器進(jìn)行調(diào)諧控制。由于空腔濾波器本身具有高品質(zhì)因數(shù)的特點(diǎn)，單個(gè)濾波器損耗(插損)很小，采用由多個(gè)空腔濾波器構(gòu)成的合路器后的插損也很小，可以做到單個(gè)空腔濾波器插損小于1分貝，三個(gè)空腔濾波器構(gòu)成的合路器插損小于2.0分貝，而用三分貝電橋作三合一的合路器，其損耗超過6分貝；兩種類型的合路器插損相差4分貝。顯然，用本發(fā)明的合路器后，能滿足移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站收發(fā)信機(jī)射頻前端力求發(fā)射插損小的設(shè)計(jì)要求。


圖1為基站收發(fā)信機(jī)射頻前端原理框圖。
圖2為現(xiàn)有基站收發(fā)信機(jī)射頻前端由三分貝電橋構(gòu)成的合路器框圖。
圖3為本發(fā)明的合路器原理框圖。
圖4為本發(fā)明的合路器的調(diào)諧控制單元原理框圖。
圖5為本發(fā)明的合路器應(yīng)用實(shí)施例原理框圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖3所示，本發(fā)明的基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器10包括至少二個(gè)空腔濾波器11、二個(gè)調(diào)諧控制單元12，在圖3中以三個(gè)空腔濾波器、三個(gè)調(diào)諧控制單元為例，也就是說以三合一合路器為例進(jìn)行說明，每一個(gè)空腔濾波器11的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，在該圖中示意了有三個(gè)發(fā)信機(jī)，各空腔濾波器11的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出A；每一個(gè)調(diào)諧控制單元12均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器11進(jìn)行調(diào)諧控制。
請(qǐng)同時(shí)結(jié)合圖4所示，上述的調(diào)諧控制單元12中，均包括一信號(hào)檢測(cè)電路、控制電路、步進(jìn)電機(jī)，信號(hào)檢測(cè)電路對(duì)通過空腔濾波器的射頻發(fā)射信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)后的信號(hào)輸出到控制電路，控制電路對(duì)檢測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，控制電路的輸出信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)空腔濾波器的調(diào)諧。
所述的調(diào)諧控制單元12還有一遠(yuǎn)端調(diào)諧控制輸入端口，該輸入端口是通過調(diào)諧控制單元12中的控制電路引出的。
該合路器還包括一合路擴(kuò)展接口B，擴(kuò)展接口B與空腔濾波器11的輸出(端口B)相并接。
作為一實(shí)施例，再結(jié)合圖5中所示的CCU1，該合路器包括二個(gè)空腔濾波器、二個(gè)調(diào)諧控制單元，每一個(gè)空腔濾波器11的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，在該圖中示意了有二個(gè)發(fā)信機(jī)(發(fā)信機(jī)7、8)，各空腔濾波器11的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出E，合路擴(kuò)展接口F與空腔濾波器11的輸出(端口E)相并接，每一個(gè)調(diào)諧控制單元12均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器11進(jìn)行調(diào)諧控制。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖5所示，利用上述實(shí)施例的三合一、二合一的合路器可以構(gòu)成一個(gè)八合一的合路器，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可將三合一和二合一的合路器做成二個(gè)子模塊。將所構(gòu)成的八合一合路器用于全球數(shù)字移動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)的基站射頻前端中。在該圖中，有二個(gè)三合一合路器(CCU2)和一個(gè)二合一合路器(CCU1)，八個(gè)發(fā)信機(jī)(發(fā)信機(jī)1-8)的大功率射頻信號(hào)通過三合一和二合一構(gòu)成合路器合路后再經(jīng)過雙工器由天線Y發(fā)射出去。每一調(diào)諧控制單元還有一遠(yuǎn)端調(diào)諧控制輸入端口，基站管理系統(tǒng)通過該輸入端口分別對(duì)三合一和二合一合路器中的每一個(gè)空腔濾波器進(jìn)行遠(yuǎn)端調(diào)諧控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)合路器的每一個(gè)空腔濾波器的遠(yuǎn)端調(diào)諧控制與發(fā)射載頻(通道)的配置。
通過利用二合一合路器和三合一合路器的不同組合單天線發(fā)射可以做到最大合路載頻數(shù)為12甚至更多，同時(shí)損耗也很小，與傳統(tǒng)的三分貝合路器的比較可參見下表

從上表看出，發(fā)射載頻數(shù)從2載頻到12載頻時(shí)，兩種合路方式比較具有以下特點(diǎn)1、插損空腔合路插損小，不到3分貝，隨著載頻數(shù)增加沒有躍變，變化不大。三分貝電橋合路插損大，隨著載頻數(shù)增加有躍變，增加一級(jí)三分貝電橋嵌套就增加3分貝。
2、合路器利用率空腔合路利用率高，沒有三分貝電橋合路時(shí)只需要N個(gè)合路而實(shí)際上需要配N+1路的情況(12合路以下)。
3、合路數(shù)增加潛力空腔合路數(shù)增加潛力大，單發(fā)射天線合路載頻數(shù)可以達(dá)到12甚至更多(通過增加單合路器的合路數(shù)實(shí)現(xiàn))，兩副發(fā)射天線使用時(shí)載頻數(shù)達(dá)到24甚至更多；三分貝電橋合路數(shù)增加潛力小，單發(fā)射天線合路載頻數(shù)達(dá)到4時(shí)損耗已經(jīng)達(dá)到6分貝，實(shí)際使用時(shí)不超過4，這樣兩副發(fā)射天線使用時(shí)不超過8。
本發(fā)明的合路器用于GSM基站收發(fā)信機(jī)五載頻射頻前端中，合路器采用三合一合路器和二合一合路器兩個(gè)子模塊，實(shí)現(xiàn)了GSM基站五個(gè)載頻(通道)工作，使得該射頻前端具有以下優(yōu)點(diǎn)1、五個(gè)載頻工作。
2、五個(gè)載頻的發(fā)射插損小，合路插損小于2分貝。在同樣用一副發(fā)射天線的情況下，三分貝電橋五合一用八合一實(shí)現(xiàn)時(shí)插損比空腔合路至少大7分貝。
3、如果將該系統(tǒng)的三合一空腔合路器換成二合一空腔合路器，合路載頻數(shù)減少到四，如果將該系統(tǒng)的二合一空腔合路器換成三合一空腔合路器，合路載頻數(shù)增加到六，載頻數(shù)從四到六時(shí)其合路插損增加只有0.5分貝以下，具體應(yīng)用時(shí)，其值可以做得更小，隨著載頻數(shù)增加沒有躍變，變化不大，不會(huì)引起由于合路載頻數(shù)增加而帶來基站覆蓋距離的大的變化。三分貝電橋合路沒有該優(yōu)點(diǎn)，載頻數(shù)從四到六時(shí)其合路插損增加至少3分貝以上，隨著載頻數(shù)增加有躍變，變化很大，而且，對(duì)于超過四載頻的系統(tǒng)，實(shí)際系統(tǒng)中由于其插損太大(達(dá)9分貝)，很少采用該合路方式。
3、該空腔合路利用率高，沒有空閑的發(fā)射通道。如果用三分貝電橋合路，五載頻需要用六合一的方式，空閑一個(gè)發(fā)射通道。
4、該空腔合路器載頻數(shù)增加潛力大。如果將該系統(tǒng)的二合一空腔合路器換成三合一空腔合路器，合路載頻數(shù)增加到六，同時(shí)采用兩個(gè)該系統(tǒng)兩副發(fā)射天線時(shí)載頻數(shù)達(dá)到12。如果實(shí)際使用時(shí)單副發(fā)射天線一般最多四合一，用兩副發(fā)射天線時(shí)載頻數(shù)也只能達(dá)到8。
權(quán)利要求
1.一種基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器，其特征在于該合路器包括至少二個(gè)空腔濾波器、二個(gè)調(diào)諧控制單元，每一個(gè)空腔濾波器的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，各空腔濾波器的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出；每一個(gè)調(diào)諧控制單元均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器進(jìn)行調(diào)諧控制。
2.如權(quán)利要求1所述的基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器，其特征在于所述的調(diào)諧控制單元包括一信號(hào)檢測(cè)電路、控制電路、步進(jìn)電機(jī)，信號(hào)檢測(cè)電路對(duì)通過空腔濾波器的射頻發(fā)射信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)后的信號(hào)輸出到控制電路，控制電路對(duì)檢測(cè)電路輸出的信號(hào)進(jìn)行處理，控制電路的輸出信號(hào)對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)空腔濾波器的調(diào)諧。
3.如權(quán)利要求2所述的基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器，其特征在于所述的調(diào)諧控制單元還有一遠(yuǎn)端調(diào)諧控制輸入端口。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器，其特征在于該合路器還包括一合路擴(kuò)展接口，該擴(kuò)展接口與空腔濾波器的輸出相并接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基站收發(fā)信機(jī)射頻前端合路器，包括至少二個(gè)空腔濾波器、二個(gè)調(diào)諧控制單元，每一個(gè)空腔濾波器的輸入均作為合路器的輸入傳輸來自基站系統(tǒng)發(fā)信機(jī)的發(fā)射信號(hào)，各空腔濾波器的輸出通過同軸電纜并接于一起作為合路器的輸出；每一個(gè)調(diào)諧控制單元均對(duì)所對(duì)應(yīng)的空腔濾波器進(jìn)行調(diào)諧控制。由于空腔濾波器本身具有高品質(zhì)因數(shù)的特點(diǎn)，單個(gè)濾波器插損很小，采用由多個(gè)空腔濾波器構(gòu)成的合路器后的插損也很小，本發(fā)明的合路器能滿足移動(dòng)通訊系統(tǒng)基站收發(fā)信機(jī)射頻前端力求發(fā)射插損小的設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)H04B1/40GK1411296SQ0112690
公開日2003年4月16日 申請(qǐng)日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者賀國(guó)秋, 胡新榮, 李玉林 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司