專利名稱：天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通信設(shè)備，尤其涉及一種天饋系統(tǒng)的輔助裝置。
技術(shù)背景在通信系統(tǒng)中，天饋系統(tǒng)處于基站系統(tǒng)的最前端，天饋系統(tǒng)的匹配不良會直接影響信 號的傳輸，嚴(yán)重的會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的通信中斷。因此需實時監(jiān)視天饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)，一 旦發(fā)生惡化，應(yīng)該立即告警，以便維護(hù)人員及時采取措施，這就需要一個具有高可靠性的 檢測電路來實時檢測天饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)。同時，天饋系統(tǒng)還包括塔放(外掛塔頂?shù)墓β?放大器)，需要有供電電路為塔放供電。如圖1所示，目前天饋系統(tǒng)的檢測電路一般包括雙向耦合器，雙向耦合器主要用于天 饋系統(tǒng)的駐波檢測，設(shè)置于天饋系統(tǒng)的主信號線的旁邊。雙向耦合器包括正向耦合器和反 向耦合器，分別用于弱耦合天饋系統(tǒng)的正向功率和反向功率，通過檢測正向功率和反向功 率，可算出天饋系統(tǒng)的駐波。由于正向傳輸功率比較大，如果反向耦合器方向性不夠大， 正向功率就會有較大部分耦合到反向功率檢測端，導(dǎo)致誤告警，所以需要盡可能提高反向 耦合器的方向性。天饋系統(tǒng)的供電電路一般包括BiasTee (T型直流偏置網(wǎng)絡(luò))，用于給天饋系統(tǒng)里的塔 放供電，所述BiasTee包括隔直電容、供電饋線和高頻短路電容。隔直電容設(shè)置在天饋系統(tǒng) 的主信號線里，主要是為了防止BiasTee饋入的直流電通過雙工器對地短路?，F(xiàn)有技術(shù)一的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置如圖2、圖3所示，在這種方案中，中間直 桿是天饋系統(tǒng)的主信號線l，主信號線1的一端為天線接口6，另一端為雙工器接口7。兩 旁分別為正向耦合器2和反向耦合器3，上面是金屬板16，周圍都是空氣17，形成空氣介 質(zhì)金屬桿耦合器。金屬板16上裝有PCB板(printed circuit board,印制電路板)18。 正向耦合器2和反向耦合器3的耦合輸出往金屬板16方向垂直通過金屬板16焊接在PCB 板18上。主信號線1中接天線的部分為金屬桿19，接雙工器的部分為金屬圓筒15，金屬 桿19插入到金屬圓筒15內(nèi)，它們之間是介質(zhì)套14，從而形成隔直電容5，探針20加微帶 線21形成BiasTee的供電饋線4。這種方案裝配較為復(fù)雜，且正向耦合器2和反向耦合器3與主信號線1的相對位置受到 裝配精度的影響，進(jìn)而影響耦合器的耦合度和方向性指標(biāo)。導(dǎo)致裝配好的耦合器，其方向
性指標(biāo)一致性不好，可靠性不高。現(xiàn)有技術(shù)二的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置如圖4、圖5所示，采用六層PCB (印制電路 板)，其中第一層金屬線22、第三層金屬線23、第四層金屬線24、第六層金屬線25與天線 接口6相接，并且它們通過第一過孔26互相連在一起；第二層金屬線27，第五層金屬線28與 雙工器接口7相接，并且它們通過第二過孔29互相連在一起。利用多層PCB實現(xiàn)層間隔直電 容5。 BiasTee的供電饋線4采用貼片電感。主信號線旁邊每一層PCB上都有耦合線，且六層 耦合線上下位置對齊，用過孔連接在一起，層間為電介質(zhì)30，周圍都是空氣介質(zhì)31。只有 一個耦合器，且是正向耦合器2，對方向性指標(biāo)要求較低。這種方案焊點較多，并且PCB層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配精度低，導(dǎo)致耦合器的方向性 指標(biāo)一致性不好，可靠性不高。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的具體實施例的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、位置精度高、可靠性高的天饋 系統(tǒng)的供電及檢測裝置。本實用新型的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的具體實施例，包括耦合器、隔直電容和供 電饋線，所述的耦合器和供電饋線與所述天饋系統(tǒng)的主信號線集成在一塊電路板上，所述 的電路板包括上層板和下層板，上層板與下層板之間充有電介質(zhì)，所述主信號線包括天線 端極板和雙工器端極板，分別設(shè)于所述電路板的不同層上，相互之間通過電介質(zhì)隔開，形 成隔直電容，所述供電饋線與所述主信號線的天線端極板連接。由上述本實用新型的具體實施例提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型的具體實施例 所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，由于耦合器和供電饋線與所述天饋系統(tǒng)的主信號線集 成在一塊電路板上，并通過電路板上下之間的電介質(zhì)形成隔直電容，把主信號線、兩個耦 合器、隔直電容和BiasTee的供電饋線等幾個部分集成在一塊PCB上，使結(jié)構(gòu)簡單、降低了 裝配誤差，因而位置精度高、可靠性高。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的電路原理圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)一的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2中D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)二的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4中E-E向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型的具體實施例一的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型的具體實施例二的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8中B-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實用新型的具體實施例三的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為圖10中C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本實用新型的具體實施例三的立體狀態(tài)參考圖。
具體實施方式
本實用新型天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，包括耦合器、隔直電容和供電饋線。具體實施例一如圖6、圖7所示，所述的耦合器2、 3及供電饋線4與所述天饋系統(tǒng)的主 信號線l集成在一塊電路板上，使總體結(jié)構(gòu)簡單、降低了裝配誤差，因而位置精度高、可靠 性高。具體的設(shè)置方式是，所述的電路板包括上層板和下層板，上層板與下層板之間充有電 介質(zhì)IO，所述主信號線1包括天線端極板8和雙工器端極板9。所述天線端極板8和雙工器端極板9分別設(shè)于所述電路板的不同層上，相互之間通過電 介質(zhì)10隔開，形成隔直電容5，這樣隔直電容5的本身也是天饋系統(tǒng)的主信號線1的一部分， 簡化了結(jié)構(gòu)。所述供電饋線4一端與所述主信號線1的天線端極板8連接，另一端與高頻短路電容12 連接。天線端極板8設(shè)有天線接口6，可與天饋系統(tǒng)的外部天線連接。雙工器端極板9設(shè)有雙 工器接口7，可與天饋系統(tǒng)的內(nèi)部雙工器或其它的電氣元器件連接。使用時只要將天饋系統(tǒng) 的外部天線及內(nèi)部雙工器插入相應(yīng)的接口即可，使用方便。設(shè)置方案是，所述的主信號線1的天線端極板8設(shè)于所述電路板的下層板上，所述供電 饋線4設(shè)于所述電路板的上層板上，并通過上層板與下層板之間的過孔ll相互連接；所述的主信號線1的雙工器端極板9設(shè)于所述電路板的上層板上，雙工器端極板9延伸 至設(shè)于下層板上的天線端極板8的上方，形成隔直電容5。上層板上的雙工器端極板9與天線 端極板8及供電饋線4之間留有間隙，電氣上不連接。此實施例由于耦合器與主信號線及直流饋線集成在一塊PCB板上，因而結(jié)構(gòu)簡單；PCB 工藝固有的高精度使耦合器與主信號線的位置精度高，因而指標(biāo)一致性較好；主信號線及 供電饋線用懸置微帶線實現(xiàn)，提高走線寬度，因而功率容量大；主信號線用懸置微帶線實現(xiàn)，因而減小介質(zhì)損耗，使主信號線插損小。本實用新型的具體實施例二如圖8、圖9所示，所述的主信號線1的天線端極板8設(shè)于所述電路板的上層板上，雙工器端極板9設(shè)于所述電路板的下層板上。所述天線端極板8與雙 工器端極板9在電路板上的位置相對應(yīng)，形成隔直電容5。所述供電饋線4設(shè)于所述電路板的 上層板上，直接與天線端極板8連接。所述的耦合器2、 3設(shè)于所述天饋系統(tǒng)的主信號線1的一側(cè)，最好設(shè)于靠近隔直電容5的 位置。這樣，隔直電容5—方面構(gòu)成天饋系統(tǒng)的主信號線1的一部分，另一方面也構(gòu)成耦合 器2、 3的主信號線，減小主信號線的長度，有利于整個結(jié)構(gòu)的小型化。所述的耦合器2、 3包括正向耦合器2和反向耦合器3，所述的正向耦合器2和反向耦合 器3設(shè)于所述電路板的上層板上。正向耦合器2和反向耦合器3最好設(shè)于主信號線1的同一 側(cè)，供電饋線4可以與耦合器2、 3設(shè)置在主信號線1的同一側(cè)，也可以設(shè)置在不同側(cè)。正向 耦合器2和反向耦合器3也可以設(shè)于主信號線1的兩側(cè)，具體布置時，可以根據(jù)需要靈活布置 正向耦合器2和反向耦合器3的位置，也可以靈活設(shè)計二者的大小和形狀，以適應(yīng)不同的布 局要求。所述的耦合器2、 3的耦合信號線可以為微帶線，設(shè)計成矩形齒狀，由此，可以提高方 向性。由理論可知，由于微帶線的上下層介質(zhì)不均勻，導(dǎo)致線上奇偶模等效介質(zhì)常數(shù)不相 同，并且奇模的等效介質(zhì)常數(shù)要小于偶模的等效介質(zhì)常數(shù)，因而奇模相速大于偶模相速， 因此耦合器隔離端奇偶模波形不相消，隔離度差，方向性難以做的很高。為了提高方向 性，把耦合信號線做成梳齒狀，這樣奇模是沿著齒形傳播，而偶模仍沿著直線傳播，因而 通過增加奇模的傳播途徑而使其"變慢"，以致與偶模同時達(dá)到隔離端，從而達(dá)到目的。 其中，齒的長度、寬度、數(shù)量等可以通過建立模型仿真來確定。本實用新型的具體實施例三如圖IO、圖ll、圖12所示，供電饋線4也與耦合器2、 3分 別設(shè)置在主信號線l的兩側(cè)。其中，正向耦合器2設(shè)于所述電路板的上層板上；反向耦合器3設(shè)于所述電路板的下層 板上。下層板的下方為參考地13，下層板與參考地13之間為薄的空氣介質(zhì)層，反向耦合器3 設(shè)于下層板上，下面為薄的空氣介質(zhì)，上面為上層板與下層板之間的層間電介質(zhì)IO，靠隔 直電容5的下層極板對其耦合能量，通過調(diào)整梳齒的形狀，可獲得高的方向性。這種結(jié)構(gòu)可 以減小正、反向耦合器2、 3之間的互相影響。并且由于下層板上元器件的布置較少，故其 方向性不會受到其它元器件布置的影響。本實用新型所述的主信號線1及供電饋線4可以為懸置微帶線，使其與參考地12的距離 拉遠(yuǎn)，使有效介電常數(shù)變小，在主信號線1和供電饋線4的特性阻抗不變情況下可以把線寬 做的很寬，因而可以提高主信號線1及供電饋線4的功率容量。同時，由于懸置微帶線的電場大部份都會分布在空氣中，減少了介質(zhì)損耗，從而使插入損耗較小。而耦合信號線則采 用微帶線，最好避免采用懸置微帶線，避免耦合器方向性受與參考地13之間的空氣高度的
影響較大。本實用新型把主信號線、兩個耦合器、隔直電容和BiasTee的供電饋線等幾個部分集 成在一塊2層的PCB上，降低了物料成本。并使結(jié)構(gòu)簡單、由于耦合器及饋線就制作在PCB 上，PCB工藝的高精度保證了主線與耦合線及饋線的相對位置精度，因而裝配方便、位置精 度高、可靠性高、指標(biāo)一致性很好，從而降低生產(chǎn)成本與人工調(diào)試成本。集成后的天饋系 統(tǒng)的供電及檢測裝置易于與其他PCB整合在一起，減小互連走線長度和不必要的接頭，并且 隔直電容本身也構(gòu)成了天饋系統(tǒng)及耦合器的主信號線，易于實現(xiàn)小型化。主要應(yīng)用于通信 設(shè)備中。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可容易想到的變 化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實甩新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、 一種天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，包括耦合器、隔直電容和供電饋線，其特征在 于，所述的耦合器和供電饋線與所述天饋系統(tǒng)的主信號線集成在一塊電路板上，所述的電 路板包括上層板和下層板，上層板與下層板之間充有電介質(zhì)，所述主信號線包括天線端極 板和雙工器端極板，分別設(shè)于所述電路板的不同層上，所述天線端極板和所述雙工器端極 板之間形成隔直電容，所述供電饋線與所述主信號線的天線端極板連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于， 所述的主信號線的天線端極板設(shè)于所述電路板的下層板上，所述供電饋線設(shè)于所述電路板的上層板上，所述天線端極板與所述供電饋線通過上層板與下層板之間的過孔相互連 接；所述的主信號線的雙工器端極板設(shè)于所述電路板的上層板上，雙:[器端極板延伸至設(shè) 于下層板上的天線端極板的上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的主信號線 的天線端極板設(shè)于所述電路板的上層板上，雙工器端極板設(shè)于所述電路板的下層板上，所 述天線端極板與雙工器端極板在電路板上的位置相對應(yīng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的耦 合器包括正向耦合器和反向耦合器，設(shè)于所述主信號線的一側(cè)，且設(shè)于靠近隔直電容的位 置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的正向耦合 器和反向耦合器設(shè)于所述電路板的上層板上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的正向耦合 器設(shè)于所述電路板的上層板上；所述的反向耦合器設(shè)于所述電路板的下層板上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的耦 合器與供電饋線設(shè)于所述主信號線的同一側(cè)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的耦 合器與供電饋線設(shè)于所述主信號線的不同側(cè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的耦 合器的耦合信號線為微帶線；所述的主信號線及供電饋線為懸置微帶線。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，其特征在于，所述的耦合器的耦合信號線為齒狀。
專利摘要本實用新型公開了一種天饋系統(tǒng)的供電及檢測裝置，包括耦合器、隔直電容和供電饋線，耦合器和供電饋線與天饋系統(tǒng)的主信號線集成在一塊電路板上，電路板包括上層板和下層板，上層板與下層板之間充有電介質(zhì)，主信號線包括天線端極板和雙工器端極板，分別設(shè)于所述電路板的不同層上，相互之間通過電介質(zhì)隔開，形成隔直電容，隔直電容本身也構(gòu)成了天饋系統(tǒng)及耦合器的主信號線，易于實現(xiàn)小型化。降低了物料成本，并使結(jié)構(gòu)簡單、位置精度高、可靠性高。
文檔編號H04B17/00GK201039402SQ20072014899
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者朱法揮 申請人:華為技術(shù)有限公司