專利名稱：寬頻合路方法及其合路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多頻合路系統(tǒng)中的寬頻合路方法及其合路器。
背景技術：
隨著3G時代的到來，多運營商，多頻段覆蓋已經(jīng)成為現(xiàn)在信號覆蓋中較多考慮的內(nèi)容。我國現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡有中國移動的GSM900/DCS1800，中國聯(lián)通的GSM900/DCS1800和CDMA800，中國電信、網(wǎng)通的PHS，WLAN，數(shù)字集群及其他通信系統(tǒng)。還有即將到來的WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)等等。如此多的網(wǎng)絡往往被要求共用少數(shù)幾個天線進行覆蓋，在系統(tǒng)的合路、分路時，要求能夠?qū)崿F(xiàn)低插損，高隔離，以達到滿意的覆蓋效果。
傳統(tǒng)的異頻合路器一般考慮采用多路合一的形式來實現(xiàn)合路，一般會依據(jù)需要合路的頻段，采取多路并連分別濾波在合路輸出的方法來實現(xiàn)。在多合一的合路器中，諧振腔選頻成為重要的實現(xiàn)方式，其優(yōu)點是插損小，帶外抑制高。缺點是體積很大，成本高，因為要調(diào)整多個腔體的頻率特性，器件的實現(xiàn)也比較麻煩(見圖1)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種寬頻合路方法及其合路器，利用帶阻濾波技術的寬頻合路器，體積小巧，指標優(yōu)秀，從根本上解決了傳統(tǒng)寬帶異頻合路器的缺點。本發(fā)明主要用于多頻合路系統(tǒng)中，主要是為了解決多運營商的多頻段，多制式通信系統(tǒng)重疊覆蓋的而開發(fā)的產(chǎn)品，在未來多系統(tǒng)、多運營商時代將起到重要作用，會擁有廣泛的市場空間。
本發(fā)明的技術方案是一種寬頻合路方法，實現(xiàn)兩個頻段信號的合路輸出，其中通道A通過一段寬頻信號，通道B通過窄頻信號，其特征在于對在通道A中的寬頻信號選擇通道B中窄頻信號的帶阻濾波腔進行濾波，使之通過寬頻信號，對通道B中的窄頻信號，選擇該窄頻信號的帶通濾波腔進行濾波。
本發(fā)明的合路方法還可以表述為下列步驟a.通過此合路器的兩路信號，一路為某特定頻段信號(頻段較窄)，另外一路為除此頻段外的寬頻信號(頻段較寬)。
b.對于窄頻通道選擇帶通濾波腔進行濾波。
c.對于寬頻通道選擇針對窄頻通道中信號的帶阻濾波腔進行濾波。
d.對兩路信號進行合路輸出。
如上所述的寬頻合路方法，其特征在于通道A用WLAN信號帶阻濾波腔阻止WLAN信號通過，而允許通過GSM，DCS，3G等寬頻信號，另一個通道B用WLAN信號帶通濾波腔通過WLAN信號，將兩路信號合路輸出實現(xiàn)寬頻信號的合路?？梢赃x擇任意一頻段內(nèi)的信號與其他頻段內(nèi)的寬頻信號做合路處理。如采用上述方法的寬頻合路器，其特征在于它有兩個輸入通道A和B，通道A通過寬頻信號，另一個通道B通過窄頻信號，通道A包括輸入端口，輸入導線以及通道B中窄頻信號的帶阻濾波腔，輸入端口經(jīng)過輸入導線連接到帶阻濾波腔上，再經(jīng)耦合導線輸出到合路端口C；通道B包括輸入端口、輸入導線以及窄頻信號的帶通濾波腔，輸入端口經(jīng)過輸入導線連接到帶通阻濾波腔上，再經(jīng)耦合線輸出到合路端口C。
采用上述方法的寬頻合路器，其特征在于所述的帶阻濾波腔為WLAN信號帶阻濾波腔。
如上所述的寬頻合路器，其特征在于所述通道A中的帶阻濾波腔其原理性等效電路是由La、Lh、Ca、Cb構成的LC濾波器，或該LC濾波器的等效電路。
本發(fā)明實施例的工作原理是全頻信號進入通道A，通過導線進入WLAN信號帶阻濾波腔，濾掉了WLAN頻段的信號，其他頻段信號得以通過；全頻段信號進入通道B，通過導線進入WLAN信號帶通濾波腔，WLAN頻段內(nèi)信號得以通過，其他信號被濾掉；最后通道A和通道B的輸出導線經(jīng)合路從合路端口C輸出。
有益的效果本發(fā)明是一種兩路輸入，利用帶阻濾波技術的寬頻合路方法及其合路器?？梢詫⑷我庖活l段內(nèi)的信號與除此頻段外的寬頻信號進行合路，本發(fā)明對寬頻信號通道采用帶阻濾波腔，這樣不僅僅使得寬帶信號的指標變得十分容易調(diào)整，并且插損，波紋，回波損耗等指標也都十分優(yōu)秀。由于使用的腔體類別少，器件的結(jié)構較常規(guī)產(chǎn)品非常小巧，大大降低了成本，也簡化了指標的調(diào)測工作。
在下文中，我們以800-2200MHz的寬頻信號和2400-2500MHz頻段內(nèi)的WLAN信號合路為例，進行說明。在實際應用中，我們可根據(jù)需要，將實施例中WLAN信號換為別的窄頻信號，將800-2200MHz的信號替換為所需要的寬頻信號。
利用本發(fā)明的合路方法，實現(xiàn)寬帶信號(800-2200MHz)與WLAN(2400-2500MHz)信號的合路器件，體積輕巧，成本較少，并且指標優(yōu)秀，也十分便于調(diào)節(jié)。800-2200MHz的寬帶信號已經(jīng)包括了目前無線通信的所有主要頻段，此合路器因此可以廣泛用于多系統(tǒng)的合路中。


圖1，傳統(tǒng)的四合一異頻合路器示意圖。
圖2，本發(fā)明實施例的兩路輸入的利用帶阻濾波技術的寬頻合路器框圖。
圖3，本發(fā)明實施例的諧振腔體等效電路原理示意圖。
圖4，本發(fā)明實施例的通道頻率特性示意圖。
圖5，是本發(fā)明實施例的寬頻合路器正面內(nèi)部構造圖。其中，1、耦合柱，2、調(diào)諧螺桿，3、N型電纜頭(合路口)，4、螺釘(固定電纜頭)，5、螺釘(固定蓋板)，6、N型電纜頭(WLAN通帶腔)，7、N型電纜頭(WLAN阻帶腔)，8、輸入導線，9、調(diào)節(jié)桿組件，10、耦合導線。
圖6，是圖5的正面外部構造圖。
圖7，是圖5的側(cè)面外部構造圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
本發(fā)明的實施例如圖2和圖3所示。它有兩個輸入通道A和B，通道A通過GSM，DCS，3G等寬頻信號，另一個通道B通過WLAN信號；通道A包括輸入端口，輸入導線以及WLAN信號帶阻濾波腔，各個部件的連接關系如下輸入端口經(jīng)過輸入導帶線連接到帶阻濾波腔上，再經(jīng)耦合導線輸出到合路端口C。通道A中的WLAN信號帶阻濾波腔其原理性的電路是由La、Lh、Ca、Cb構成的LC濾波器，或者是該LC濾波器等效電路。通道B與通道A工作原理相似，區(qū)別在于通道B是WLAN的通帶濾波腔。
如圖4所示，圖中兩個頻率示意圖分別是本發(fā)明實施例中，合路器的兩個通道的頻率特性。WLAN阻帶通道，用來通過800-2200MHz頻率范圍內(nèi)的信號，WLAN通帶通道，用來通過2400-2500MHz內(nèi)的WLAN信號。
本發(fā)明的主要技術特點就是在寬頻信號通道內(nèi)，采用了針對窄頻信號通道的阻帶濾波原理來設計。這樣設計的優(yōu)點在于，在寬頻信號通過時，會有很好的波紋，插損，駐波比等指標。在對腔體進行頻率特性調(diào)整時，由于只對一個頻段的阻帶腔進行調(diào)整，工作量會比較少，器件的體積和成本也都得到了降低。
參見圖5。圖5是本發(fā)明實施例的寬頻合路器正面內(nèi)部構造圖，在圖5的腔體中，分成左右兩個相互隔離的部分。左側(cè)為WLAN阻帶濾波腔A，右側(cè)為WLAN通帶濾波腔B。WLAN阻帶濾波腔包括有N型電纜頭7，輸入導線8，耦合柱1，耦合柱1共有五個。WLAN通帶濾波腔與阻帶濾波腔結(jié)構相似，在第二個和第四個耦合柱之間使用了調(diào)節(jié)桿組件9，兩濾波腔的最后一節(jié)耦合柱1由偶合導線10連接，耦合導線10的另外一端連接N型電纜頭(合路口)3。
左右兩個通道的信號分別從N型電纜頭進入腔體后，經(jīng)過腔體內(nèi)的耦合柱1，調(diào)諧螺桿2等部件的頻率特性選擇，分別進行濾波后，從N型電纜頭(合路口)3合路輸出。
由于對800-2200MHz的寬頻信號采用了WLAN阻帶濾波實現(xiàn)，只用了一個100MHz的濾波腔就實現(xiàn)了此功能，所以器件體積大大減小，而對于這個寬頻內(nèi)的信號，我們也只需要調(diào)整這一個腔體的參數(shù)，所以指標調(diào)整工作也大大降低了。
圖5中耦合柱及調(diào)諧螺桿的個數(shù)等指標均由器件指標決定，具體情況各不相同。
本發(fā)明實施例的工作過程是全頻信號進入通道A，通過輸入導線進入帶阻濾波腔，濾掉了WLAN頻段的信號，其他頻段信號得以通過；全頻信號進入通道B，通過輸入導線進入帶通濾波腔，WLAN頻段內(nèi)信號得以通過，其他信號被濾掉；最后通道A和通道B的輸出導線經(jīng)合路器從合路端口C輸出。
本實施例可以分成WLAN頻段和非WLAN頻段兩個通道來進行分析。
在WLAN通路中，可以計算出2400-2500MHz通路的相對帶寬，CW＝Δf/f0＝100/2450＝0.041。由于相對帶寬較窄，可以用普通的帶通濾波器方法進行設計。信號進入輸入端口，通過輸入導線進入到帶通濾波腔，經(jīng)過濾波后，再經(jīng)耦合導線從合路輸出口輸出。WLAN通道的諧振腔體等效電路原理示意圖如圖3通道B。
在非WLAN通路中，由于800-2200MHz的頻段范圍太大，其相對帶寬CW＝Δf/f0＝1400/1500＝0.933，已經(jīng)達到了93.3％。若使用一個腔體來實現(xiàn)如此大的相對帶寬的帶通濾波器，是非常困難的，紋波、插損、帶外抑制及駐波等指標均不好調(diào)整。所以通常情況會針對GSM。DCS，3G三個頻段分別使用三個腔體來對其進行分別調(diào)整，然后用耦合線并連3個腔體，最后實現(xiàn)3個頻段的帶通濾波。我們可以看到，這種方案實際上與多合一的合路器在本質(zhì)上是一樣的，體積笨重，指標調(diào)整工作量大都是它的缺點。
出于以上考慮，我們在此通道采取的是使用WLAN帶阻濾波器的原理來設計的。由于采取了阻帶濾波器的原理，使得寬帶信號的指標變得十分容易調(diào)整，并且插損，波紋，回波損耗等指標也都十分優(yōu)秀。并且由于在此通道只使用了一種頻段的阻帶濾波腔(WLAN阻帶)，所以器件的結(jié)構較常規(guī)產(chǎn)品非常小巧，大大降低了成本，也簡化了指標的調(diào)整工作。非WLAN通路的阻帶濾波器的諧振腔體等效電路原理示意圖如圖3通道A。
本發(fā)明可以選擇任意一頻段內(nèi)的信號與其他頻段內(nèi)的寬頻信號做合路處理。如800-960MHz信號與1700-2500MHz信號進行兩路合路輸出；1700-1900MHz信號與800-960MHz，1900-2400MHz信號進行兩路合路輸出；1900-2200MH信號與800-960MHz，2400-2500MHz信號進行兩路合路輸出；等等情況都可以用本發(fā)明中的寬頻合路方法來進行設計。
權利要求
1.一種寬頻合路方法，實現(xiàn)兩個頻段信號的合路輸出，其中通道A通過一段寬頻信號，通道B通過窄頻信號，其特征在于對在通道A中的寬頻信號選擇通道B中窄頻信號的帶阻濾波腔進行濾波，使之通過寬頻信號，對通道B中的窄頻信號，選擇該窄頻信號的帶通濾波腔進行濾波。
2.如權利要求1所述的寬頻合路方法，其特征在于通道A用WLAN信號帶阻濾波腔阻止WLAN信號通過，而允許通過GSM，DCS，3G等寬頻信號，另一個通道B用WLAN信號帶通濾波腔通過WLAN信號，將兩路信號合路輸出實現(xiàn)寬頻信號的合路。可以選擇任意一頻段內(nèi)的信號與其他頻段內(nèi)的寬頻信號做合路處理。
3.采用權利要求1所述方法的寬頻合路器，其特征在于它有兩個輸入通道A和B，通道A通過寬頻信號，另一個通道B通過窄頻信號，通道A包括輸入端口，輸入導線以及通道B中窄頻信號的帶阻濾波腔，輸入端口經(jīng)過輸入導線連接到帶阻濾波腔上，再經(jīng)耦合導線輸出到合路端口C；通道B包括輸入端口、輸入導線以及窄頻信號的帶通濾波腔，輸入端口經(jīng)過輸入導線連接到帶通阻濾波腔上，再經(jīng)耦合線輸出到合路端口C。
4.如權利要求3所述的寬頻合路器，其特征在于所述的帶阻濾波腔為WLAN信號帶阻濾波腔。
5.如權利要求3或4所述的寬頻合路器，其特征在于所述通道A中的帶阻濾波腔其原理性等效電路是由La、Lb、Ca、Cb構成的LC濾波器，或該LC濾波器的等效電路。
全文摘要
一種寬頻合路方法及其合路器，實現(xiàn)兩個頻段信號的合路輸出，其中通道A通過段寬頻信號，通道B通過窄頻信號，其特征在于對在通道A中的寬頻信號選擇通道B中窄頻信號的帶阻濾波腔進行濾波，使之通過寬頻信號，對通道B中的窄頻信號，選擇該窄頻信號的帶通濾波腔進行濾波。本發(fā)明對寬頻信號通道只使用了一個頻段的帶阻濾波腔，這樣不僅僅使得寬帶信號的指標變得十分容易調(diào)整，并且插損，波紋，回波損耗等指標也都十分優(yōu)秀。由于使用的腔體類別少，器件的結(jié)構較常規(guī)產(chǎn)品非常小巧，大大降低了成本，也簡化了指標的調(diào)測工作。
文檔編號H04B7/02GK1988417SQ20061012543
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權日2006年12月11日
發(fā)明者樊寧, 楊耀庭, 甘洪文, 余勛林 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司