專利名稱：雙頻合路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于第二代和第三代通信系統(tǒng)之間進(jìn)行合路的處理設(shè) 備，尤其涉及雙頻合路器。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，多系統(tǒng)共站址、共天饋資源的應(yīng)用方式得到 越來越多的運(yùn)營商青睞。通過這些方式可以達(dá)致共享資源，降低系統(tǒng)設(shè)備成本的效果。在2G/3G共天饋系統(tǒng)中，雙頻合路器是必不可少的微波器件，其 主要作用是對(duì)不同系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行分合路，以達(dá)到節(jié)省饋電電纜，簡(jiǎn)化系統(tǒng) 和降低成本的目的。另外，基站塔上設(shè)備的供電是通過射頻電纜實(shí)現(xiàn)的，所 以，與饋電電纜串接的合路器還要具有通直流電的功能。參照?qǐng)D1所示的原理圖，合路器是三端口微波器件，包括兩條直流饋電 通路和兩條射頻信號(hào)通路，其中直流饋電通路由集總參數(shù)低通濾波器、開 關(guān)和防雷器件組成，低通濾波器用于抑制高頻射頻信號(hào)，以讓一定頻率(如 3MHz)的控制信號(hào)順利通過，開關(guān)用于選擇是否需要直流電通過；射頻信號(hào) 通路由隔直流電容和帶通濾波器組成，兩條射頻信號(hào)通路中的帶通濾波器的 通帶范圍適應(yīng)所合路的兩路信號(hào)的頻率范圍設(shè)置。工作時(shí)，從公共端口 Portl 輸入的信號(hào)根據(jù)頻率范圍分路到端口 Port2或端口 Port3，相反，也可將從端 口 Port2和Port3車敘入的4言號(hào)經(jīng)端口 Portl合3各$命出。2G/3G共天々貴系統(tǒng)的射頻信號(hào)頻率范圍是806MHz - 960MHz和1710MHz -2170顧z,要實(shí)現(xiàn)如此超寬度的工作頻帶，并且具有通直流電功能，目前的大 部分合路器產(chǎn)品采用介質(zhì)基片用微帶電路的形式實(shí)現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)形式的產(chǎn)品 的缺點(diǎn)是體積大，功率容量小。而且，無源互調(diào)指標(biāo)大大取決于介質(zhì)基片材料的特性，在批量生產(chǎn)中難以控制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種雙頻合路器，使其小型化，并且達(dá)到差損小、 功率容量大且直流饋電通路和射頻信號(hào)通路之間隔離度高等功效。為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明一種雙頻合路器，包括合路端口、對(duì)應(yīng)接收第一頻段的第一端口和對(duì)應(yīng)接收第二頻段的第二端口 ，以及兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器和兩路直流通路；第 一直流通路接入第 一端口和合路端口之間；第二直流通路接入第二端 口和合if各端口之間；第一同軸諧振子帶通濾波器一端通過第一隔直電容與第一端口電性連接；第二同軸諧振子帶通濾波器一端通過第二隔直電容與第二端口電性連接；第一和第二同軸諧振子帶通濾波器的另一端共同通過第三隔直電容與合路端口電性連接； 其中第 一直流通路包括有與第 一 隔直電容電性連接的第 一低通濾波器；第二 直流通路包括有與第二隔直電容電性連接的第二低通濾波器；第 一和第二直 流通路還共同包括第三低通濾波器，該第三低通濾波器與第三隔直電容電性 連接；所述第一和第二同軸諧振子帶通濾波器設(shè)置于箱體中，該箱體包括本體、 蓋板和蓋體，所述本體設(shè)有由金屬板分隔的所述兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器， 本體側(cè)邊設(shè)置有所述合路端口、第一和第二端口，所述各隔直電容置于兩個(gè) 同軸諧振子帶通濾波器的同軸腔體內(nèi)；所述蓋板固定在本體上面；所述第一 和第二直流通路設(shè)置在該蓋板上，其中，第一和第二直流通路的各低通濾波器分別通過支撐件固定在同軸腔體上表面的邊緣；所述蓋體與本體鎖固。 較佳地，支撐件上表面與蓋板底面之間留有不小于0.2毫米的間隙，以保證射頻信號(hào)的良好電性能。較優(yōu)地，所述各隔直電容均為分布參數(shù)式電容。具體地，所述各隔直電容均包括內(nèi)導(dǎo)體、絕緣體和套筒，絕緣體套設(shè)在 內(nèi)導(dǎo)體外圍，套筒則套設(shè)在絕緣體外圍，所述套筒用于與第一和/或第二同軸 諧振子帶通濾波器電性連接；所述內(nèi)導(dǎo)體用于與第一和/或第二直流通路電性 連接，并進(jìn)而連接至其所鄰接的端口。所述第一和第二同軸諧振子帶通濾波器均包括同軸腔體和順次排列在同 軸腔體內(nèi)的若干諧振柱。兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器中，相鄰兩個(gè)諧振柱之 間設(shè)有用于加強(qiáng)耦合效果的脊柱。較佳地，所述第一同軸諧振子帶通濾波器 的諧振柱個(gè)數(shù)為5個(gè)；所述第二同軸諧振子帶通濾波器的諧振柱個(gè)數(shù)為6個(gè)。此外，所述蓋板對(duì)應(yīng)兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器設(shè)置有穿越蓋板深入其 兩個(gè)同軸腔體的若干調(diào)諧螺桿，用于調(diào)節(jié)同軸諧振子的諧振頻率和耦合量。蓋板上還可開設(shè)有通孔，該通孔覆蓋有戈?duì)柾笟饽?。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明用同軸諧振子帶通 濾波器實(shí)現(xiàn)的2G/3G雙頻合3各器，利用獨(dú)特的方式，實(shí)現(xiàn)直流通路和射頻信 號(hào)通路間的相互隔離。分布參數(shù)式隔直電容的應(yīng)用，使應(yīng)用本發(fā)明的產(chǎn)品能 大大縮小體積，而且，本發(fā)明對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了布局，通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)還帶 來了差損小、功率容量大、通道間隔離度高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是本發(fā)明產(chǎn)品的組合結(jié)構(gòu)立體圖；圖3是圖2中A部分的放大圖；圖4是圖2中第一同軸諧振子帶通濾波器的縱中剖視示意圖; 圖5是圖2中第二同軸諧振子帶通濾波器的縱中剖視示意圖; 圖6是圖2中蓋板的直流電通路電路板示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明雙頻合路器主要用于對(duì)2G和3G信號(hào)進(jìn)行合路，具體請(qǐng)參閱圖2 所示的實(shí)物產(chǎn)品。圖2中，合路器整體為一箱體，由本體6、蓋板2和蓋體4共同組成。本體6的左側(cè)邊設(shè)置第一端口 Port2和第二端口 Port3,分別用于接收 806 - 960MHz和1710 - 2170MHz的射頻信號(hào)，本體6右側(cè)邊則設(shè)置合路端口 Portl,合路端口 Portl可輸出第一和第二端口 (Port2和Port3)合成后的 射頻信號(hào)，或輸入信號(hào)分路到第一或第二端口 (Port2和Port3)。本體6上集成了兩個(gè)射頻通路，即第一射頻通路和第二射頻通3各，第一 射頻通路由第一端口 Port2、第一隔直電容(圖中未示出，可參閱第三隔直 電容68),同軸諧振子帶通濾波器(610和611)、第三隔直電容68、合路端口 依次電性連接組成；第二射頻通路則由第二端口 Port3、第二隔直電容(圖 中未示出，可參閱第三隔直電容68)，同軸諧振子帶通濾波器(6M和621)、 第三隔直電容6 8 、合路端口依次電性連接組成。可見，每個(gè)射頻通路均包括有同軸諧振子帶通濾波器(610和611; 620 和621)，并且還共同包括所述第三隔直電容68。每個(gè)同軸諧振子帶通濾波器(610和611; 620和621 )均包括同軸腔體 610， 620和若干諧振柱611, 621，如圖2所示，本體6中部形成的空腔,皮一 金屬板分隔為兩個(gè)同軸腔體610, 620，對(duì)應(yīng)第一射頻通路為第一同軸腔體610，對(duì)應(yīng)第二射頻通路則為第二同軸腔體620。金屬板63的分隔使第一和 第二射頻通路具有更高的隔離度。第一同軸腔體610中，順次并排設(shè)置有5 根諧振柱611，其中，鄰近第一端口 Port2的諧振柱通過導(dǎo)線與第一隔直電 容(參閱68)進(jìn)而與第一端口 Port2電性連接，另外遠(yuǎn)端的最后一根諧振柱 則通過導(dǎo)線671與所述第三隔直電容68電性連接。同理，第二同軸腔體620 順次并排設(shè)置6個(gè)諧振柱621,其鄰近第二端口 Port3的諧振柱通過導(dǎo)線與 第二隔直電容(參閱68)進(jìn)而與第二端口 Port3電性連接，另外一端的諧振 柱同樣通過導(dǎo)線672與所述第三隔直電容68電性連接。所述兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器(610和611; 620和621)之間的金屬 板63并未完全隔斷兩個(gè)同軸腔體610, 620的聯(lián)系。所述第一、第二以及第三隔直電容，其結(jié)構(gòu)均同第三隔直電容68，第三 隔直電容68具體包括內(nèi)導(dǎo)體683、絕緣體682和套筒681，絕緣體682套設(shè) 在內(nèi)導(dǎo)體683外圍，套筒681則套設(shè)在絕緣體682外圍，絕緣體682用介質(zhì) 薄膜實(shí)現(xiàn)。所述套筒681同時(shí)與所述第一和第二同軸諧振子帶通濾波器(610 和611; 620和621)的最后一沖艮諧振柱電性連接，所述內(nèi)導(dǎo)體683則直接連 接至合路端口 Portl。如此，套筒681與內(nèi)導(dǎo)體683之間可由絕緣體682絕緣， 形成分布參數(shù)式電容，對(duì)于兩個(gè)射頻通路而言，射頻信號(hào)通過內(nèi)導(dǎo)體683與 套筒681間的耦合實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，而直流電流不能通過套筒681，這樣就 實(shí)現(xiàn)了射頻通^^隔斷直流電流的作用。如前所述，第一和第二隔直電容采用如第三隔直電容68相同的結(jié)構(gòu)，但— 第一隔直電容的套筒(未圖示)僅與第一同軸諧振子帶通濾波器的與第二隔 直電容相鄰近的第一根諧振柱相連接，第二隔直電容的套筒(未圖示)則與 第二同軸諧振子帶通濾波器的與第二隔直電容相鄰近的第 一根諧振柱相連 接。所述各隔直電容的內(nèi)導(dǎo)體自各端口 Portl,Port2,Port3引出，因此，自然與各端口電性連接。所述蓋板2上固定有一印刷電路板，印刷了如圖6所示的電路，蓋板2剛好覆蓋住本體6的兩個(gè)同軸腔體610， 620上表面。關(guān)于雙頻合成器的直流 通^各已為公知技術(shù)，在此僅筒單概括如下結(jié)合圖1和圖6,蓋板2上集成了兩個(gè)直流通路，即第一直流通路和第 二直流通路，直流通路主要由低通濾波器201, 202, 203、開關(guān)、防雷器件 205等組成。第一/第二直流通路自第一/第二端口 Port2/Port3接出信號(hào)后，通 過第一/第二低通濾波器202/203進(jìn)行濾波后，進(jìn)行合成，并輸出至第三低通 濾波器201，再輸出至合路端口 Portl。低通濾波器201， 202， 203的作用主 要用于抑制高頻信號(hào)而讓低于3MHz的控制信號(hào)通過。此外，可以依據(jù)需要 在兩個(gè)直流通路中設(shè)置開關(guān)，用于選擇是否需要直流電通過；還可以設(shè)置放 電管之類的防雷器件205。圖6的印刷電路圖中示出了 3個(gè)低通濾波器201,202,203的接入點(diǎn)281， 282, 283,而所述3個(gè)低通濾波器201， 202， 203均獨(dú)立設(shè)置在3個(gè)支撐件 上。如圖1中所示，靠近各個(gè)端口 Portl，Port2，Port3，在兩個(gè)同軸腔體610， 620的開口上緣，分別設(shè)置所述3個(gè)支撐件，每個(gè)支撐件上均設(shè)置有所述低 通濾波器201， 202, 203。所述低通濾波器201， 202, 203 —端接與其相鄰近的端口 Portl，Port2,Port3的隔直電容，具體而言，第三低通濾波器201的該端與 第三隔直電容68的內(nèi)導(dǎo)體683電性連接，第一低通濾波器202的該端與第一 隔直電容(未圖示)的內(nèi)導(dǎo)體電性連接，第二低通濾波器203的該端則與第 二隔直電容(未圖示)的內(nèi)導(dǎo)體電性連接。低通濾波器201, 202， 203的另 一端則預(yù)留有與圖6所示印刷電路圖中接入點(diǎn)281, 282， 283相接觸的觸點(diǎn) 26,而蓋板2上設(shè)有對(duì)應(yīng)3個(gè)觸點(diǎn)26的3個(gè)開孔，如此，蓋板2的3個(gè)開孔 套入3個(gè)觸點(diǎn)26，便可實(shí)現(xiàn)蓋板2與本體6的固設(shè)，此時(shí)，圖6所示印刷電路的3個(gè)接入點(diǎn)281, 282， 283剛好與3個(gè)支撐件上的3個(gè)低通濾波器201， 202, 203的觸點(diǎn)26接合，也使低通濾波器201, 202, 203成功接入所屬的 直流通路，蓋板與支撐件上表面預(yù)留不小于0. 2毫米的間隙，可保證射頻信 號(hào)的良好電性能。所述開關(guān)采用焊接到電路上的磁珠208實(shí)現(xiàn)，用于抑制高頻信號(hào)，去掉 磁珠208即可斷開前后的連4妻，置入磁珠208則可恢復(fù)電i 各。如圖2所示，所述第三低通濾波器201是通過導(dǎo)線272與所述第三隔直 電容68的內(nèi)導(dǎo)體683連接后與合路端口 Portl實(shí)現(xiàn)電性連接的，第二、第三 低通濾波器202, 203也同理。如此便巧妙實(shí)現(xiàn)了直流通路與射頻通路共同接 入合3各端口 Portl的^支術(shù)問題。再如圖1所示，蓋板2兩側(cè)對(duì)應(yīng)本體6的兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器(610 和611; 620和621)還設(shè)置了若干調(diào)諧螺桿69,對(duì)應(yīng)第一同軸諧振子帶通濾 波器(610和611 )的一側(cè)設(shè)置9個(gè)調(diào)諧螺桿69，另一側(cè)設(shè)置11個(gè)。調(diào)諧螺 桿69穿過所述蓋板2,當(dāng)蓋板2與本體6固設(shè)時(shí)可深入兩個(gè)同軸腔體610, 620的內(nèi)部，主要用于調(diào)節(jié)兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器(610和611; 620和 621)的諧振子的諧振頻率和耦合量。請(qǐng)參閱圖4,是圖1中第一同軸諧振子帶通濾波器(610和611)的縱中 剖視示意圖，屬于第一端口 Port2至合路端口 Portl之間的第一射頻通路， 為了實(shí)現(xiàn)諧振柱611之間的強(qiáng)耦合，相鄰兩個(gè)諧振柱611之間還設(shè)有脊柱 616，各脊柱616的高度不等，可視實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且，諧振柱611 頂部還加設(shè)圓盤，諧振柱與蓋4反2間留有適當(dāng)間隙，以不小于1. 5毫米為宜。 這些措施是為了使諧振柱611工作在806 - 960MHz范圍的同時(shí)，同軸腔體的 尺寸盡可能小。請(qǐng)參閱圖5,圖5是圖1中第二同軸諧振器(620和621)的縱中剖4見示 意圖，屬于第二端口 Port3至合路端口 Portl之間的第二射頻通路，同理，各諧振柱621之間也加設(shè)有不同高度的脊柱626以實(shí)現(xiàn)諧振柱621之間的強(qiáng) 耦合，通帶頻率為1710-2170MHz。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，該圖還示出了所述蓋體4,該蓋體4用于與本體6相蓋合， 對(duì)內(nèi)部零件進(jìn)行保護(hù)，其周邊可加蓋膠圈，以便增強(qiáng)其防水性能，保護(hù)內(nèi)部 電路。在該蓋板2表面還設(shè)有通孔，并在該通孔上設(shè)置戈?duì)柾笟饽?0,用于 保持本體6內(nèi)外的壓力平衡。此外，所述兩個(gè)同軸腔體610, 620內(nèi)表面鍍銀，可以大大減小了射頻信 號(hào)在傳輸過程中的衰減，使通帶內(nèi)信號(hào)的插入損耗小于0. 2dB。綜上所述，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，帶來了如下積極效果體積小本發(fā)明的合路器大小可縮小至174mm*105mm*61mm。套筒式耦合 結(jié)構(gòu)充分利用了合路端口 Portl中內(nèi)導(dǎo)體穿過本體內(nèi)壁的空間，既實(shí)現(xiàn)了射 頻信號(hào)的耦合，又不占用額外空間。在直流饋電通路和射頻信號(hào)通i 各添加集 總參數(shù)低通濾波器，既保證了直流饋電通路和射頻信號(hào)通路間的隔離，又使 蓋板的PCB電路板的尺寸大大減小。隔離度高由于每個(gè)射頻通路是封閉的波導(dǎo)腔體結(jié)構(gòu)，這樣大大提高了 通道間的隔離度。第一端口 Port2對(duì)1710-2170畫z頻段的射頻信號(hào)的隔離 度大于85dB,第二端口 Port3對(duì)806 - 960MHz頻段的射頻信號(hào)的隔離度大于 65dB，功率容量大同軸腔體內(nèi)的諧振柱與同軸腔體壁間留有足夠的間隙，提 高了器件射頻信號(hào)功率承受能力，每端口承受的平均功率高達(dá)250瓦。
權(quán)利要求
1. 一種雙頻合路器，包括合路端口、對(duì)應(yīng)接收第一頻段的第一端口和對(duì)應(yīng)接收第二頻段的第二端口，以及兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器和兩路直流通路；第一直流通路接入第一端口和合路端口之間；第二直流通路接入第二端口和合路端口之間；第一同軸諧振子帶通濾波器一端通過第一隔直電容與第一端口電性連接；第二同軸諧振子帶通濾波器一端通過第二隔直電容與第二端口電性連接；第一和第二同軸諧振子帶通濾波器的另一端共同通過第三隔直電容與合路端口電性連接；其特征在于第一直流通路包括有與第一隔直電容電性連接的第一低通濾波器；第二直流通路包括有與第二隔直電容電性連接的第二低通濾波器；第一和第二直流通路還共同包括第三低通濾波器，該第三低通濾波器與第三隔直電容電性連接；所述第一和第二同軸諧振子帶通濾波器設(shè)置于箱體中，該箱體包括本體、蓋板和蓋體，所述本體設(shè)有由金屬板分隔的所述兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器，本體側(cè)邊設(shè)置有所述合路端口、第一和第二端口，所述各隔直電容置于兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器的同軸腔體內(nèi)；所述蓋板固定在本體上面；所述第一和第二直流通路設(shè)置在該蓋板上，其中，第一和第二直流通路的各低通濾波器分別通過支撐件固定在同軸腔體上表面的邊緣；所述蓋體與本體鎖固。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻合路器，其特征在于所述各隔直電容均 為分布參數(shù)式電容。
3、 4艮據(jù)權(quán)利要求2所述的雙頻合路器，其特征在于所述各隔直電容均 包括內(nèi)導(dǎo)體、絕緣體和套筒，絕緣體套設(shè)在內(nèi)導(dǎo)體外圍，套筒則套設(shè)在絕緣 體外圍，所述套筒用于與第一和/或第二同軸諧^振子帶通濾波器電性連接；所 述內(nèi)導(dǎo)體用于與第一和/或第二直流通路電性連接，并進(jìn)而連接至其所鄰接的 端口。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的雙頻合if各器，其特征在于所 述第 一和第二同軸諧振子帶通濾波器均包括同軸腔體和順次排列在同軸腔體 內(nèi)的若干諧振柱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻合路器，其特征在于兩個(gè)同軸諧振子帶 通濾波器中，相鄰兩個(gè)諧振柱之間設(shè)有用于加強(qiáng)耦合效果的脊柱。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙頻合路器，其特征在于所述第一同軸諧振 子帶通濾波器的諧振柱個(gè)數(shù)為5個(gè)；所述第二同軸諧振子帶通濾波器的諧振 柱個(gè)數(shù)為6個(gè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙頻合路器，其特征在于所述蓋板對(duì)應(yīng)兩個(gè) 同軸諧振子帶通濾波器設(shè)置有穿越蓋板深入其兩個(gè)同軸腔體的若干調(diào)諧螺 桿，用于調(diào)節(jié)同軸諧振子的諧振頻率和耦合量。
8、 才艮據(jù)權(quán)利要求7中所述的雙頻合路器，其特征在于所述支撐件上表 面與蓋板底面之間留有不小于0.2毫米的間隙。
9、 才艮據(jù)權(quán)利要求8所述的雙頻合路器，其特征在于所述蓋板開設(shè)有通 孔，該通孔覆蓋有戈?duì)柾笟饽ぁ?br> 全文摘要
本發(fā)明公開一種雙頻合路器，其將第一和第二同軸諧振子帶通濾波器設(shè)置于箱體中，該箱體包括本體、蓋板和蓋體，本體設(shè)有由金屬板分隔的所述兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器，本體側(cè)邊設(shè)置有合路端口、第一和第二端口，各隔直電容置于兩個(gè)同軸諧振子帶通濾波器的同軸腔體內(nèi)；所述蓋板固定在本體上面；第一和第二直流通路設(shè)置在該蓋板上，其中，第一和第二直流通路的各低通濾波器分別通過支撐件固定在同軸腔體上表面的邊緣；所述蓋體與本體鎖固。所述隔直電容為分布參數(shù)式電容。本發(fā)明由于對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新布局，帶來了體積小，差損小、功率容量大、通道間隔離度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04Q7/30GK101267220SQ20071002711
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
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