一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設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構；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，腔體的前面板還設置有與上行帶通濾波單元對應的上行帶通信號輸入端口和與下行帶通濾波單元對應的下行帶通信號輸入端口；腔體前面板上還設置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監控。上下2個濾波單元上下重疊放置，節約了空間尺寸，長度方向減小了一半尺寸，有利于直放站系統小型化。
【專利說明】
一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器
技術領域
[0001]本發明涉及移動通信技術領域，特別是一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器。
【背景技術】
[0002]數字直放站是利用數字中頻技術將模擬信號數字化后進行光傳輸的直放站類設備，其核心技術為數字化中頻技術，作為室內分布系統產品中技術含量較高，系統指標較高的新一代產品已經替代了模擬直放站等設備在行業內得到廣泛的應用。目前數字直放站作為解決通信網絡延伸覆蓋能力的一種優選方案。它與宏站相比有結構簡單、投資較少和安裝方便等優點，可廣泛用于難于覆蓋的盲區和弱區，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，提高通信質量，解決掉話等問題，具有補盲和延伸覆蓋等優點。數字直放站同時具有噪聲低，組網方式靈活，設備穩定性更高等優點，因此在網絡建設中具有廣泛的應用前景，雙工器作為數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。在數字直放站中，要求系統噪聲低，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來達到，這樣會增加雙工器的尺寸及成本，但同時數字直放站系統的小型化也是產品發展的趨勢之一，因此這里提出一種體積小，帶外抑制高，成本低的數字直放站用雙工器。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器，在結構方面，上下2個濾波單元上下重疊放置，而不是常規的平行放置，節約了空間尺寸，長度方向減小了一半尺寸，有利于直放站系統小型化。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設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構;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，腔體的前面板還設置有與上行帶通濾波單元對應的上行帶通信號輸入端口和與下行帶通濾波單元對應的下行帶通信號輸入端口 ；腔體前面板上還設置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監控;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均設有一個或多個諧振桿，同一帶通濾波腔內相鄰兩個諧振桿之間設置有耦合窗口。
[0005]所述的上行帶通濾波單元為CDMA800上行帶通濾波單元，內設八根上行諧振桿，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，內設八根下行諧振桿，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置有一個交叉耦合。
[0008]所述的耦合窗口之間設置有耦合螺釘。
[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]本發明的有益效果是:本發明提供了一種應用于數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，腔體前端設置的信號公共端口，腔體前端設置的信號耦合端口，腔體后端設置有與所述的兩種濾波腔相對應的CDMA上行信號輸入端口、CDMA下行信號輸入端口，帶通濾波腔內設有一個或多個諧振桿，實現上下行信號共用天線端，并且接收和發射信號互不干擾，可大大減小雙工器的尺寸，有利于數字直放站系統的小型化。內部布局合理，結構緊湊。
[0013]CDMA800雙工器上行帶通濾波腔內設有高度43.5mm、外徑10mm、內徑8mm和諧振桿圓盤直徑為25mm的諧振桿，下行帶通濾波腔內設有高度435mm、外徑10_、內徑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為雙工器整體結構示意圖；
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]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0016]如圖1到圖4所示，一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體和設置于腔體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構;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，腔體的前面板還設置有與上行帶通濾波單元6對應的上行帶通信號輸入端口 3和與下行帶通濾波單元7對應的下行帶通信號輸入端口 4;腔體前面板上還設置有耦合端口，耦合端口用于耦合雙工器內的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監控;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均設有一個或多個諧振桿，同一帶通濾波腔內相鄰兩個諧振桿之間設置有耦合窗口 8。
[0017]所述的上行帶通濾波單元為⑶MA800上行帶通濾波單元，內設八根上行諧振桿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，內設八根下行諧振桿
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]帶通濾波腔內的諧振桿數量即帶通濾波器的階數，階數增加時，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是八階，下行帶通濾波腔的階數是八階。諧振桿的尺寸決定了濾波器的通帶中心頻率，在本發明中，由于腔體蓋板和調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構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因數，功率容量等具體因素，經過三維電磁仿真軟件HFSS仿真優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置有一個交叉耦合。從而在高頻段產生一個傳輸零點，提高了帶外抑制度。減少了諧振桿數量，降低了裝配和調試難度，提高了生產效率和產品電性能指標。
[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構，從低通原型濾波器出發，通過頻率變換，用阻抗變換器實現各個諧振腔之間的相互級聯，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，級聯多級同軸諧振腔來實現切比雪夫函數響應的傳輸曲線。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，幾乎沒有輻射損耗，因此能達到較高的品質因數，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之間設置有耦合螺釘，從蓋板穿下深入到腔體里面，用于調節耦合強度，增強耦合螺釘的深度與螺釘的直徑能夠增加諧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的耦合系數，方法是對于相互耦合的雙腔結構，對耦合結構尺寸掃描參數，得到了一組隨耦合開窗尺寸變化時對應的耦合窗口尺寸曲線，通過對應耦合系數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，滿足數字直放站系統上下行系統共用天線端并且互不干擾的需求。
【主權項】
1.一種應用于數字直放站的小型化腔體雙工器，它包括腔體(I)和設置于腔體(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構;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)的前面板還設置有與上行帶通濾波單元(6)對應的上行帶通信號輸入端口(3)和與下行帶通濾波單元(7)對應的下行帶通信號輸入端口(4);腔體(I)前面板上還設置有耦合端口(5)，耦合端口(5)用于耦合雙工器內的射頻信號并傳輸給modem用于遠程監控;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均設有一個或多個諧振桿(9)，同一帶通濾波腔內相鄰兩個諧振桿(9)之間設置有耦合窗口(8)。2.根據權利要求1所述的一種應用于數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，內設八根上行諧振桿(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.根據權利要求1所述的一種應用于數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，內設八根下行諧振桿(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.根據權利要求1所述的一種應用于數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置有一個交叉耦合(11)。5.根據權利要求1所述的一種應用于數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)之間設置有耦合螺釘(10)。6.根據權利要求2所述的一種應用于數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、內徑8mm、諧振桿圓盤直徑為25mm。7.根據權利要求3所述的一種應用于數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_、內徑8_、諧振桿圓盤直徑為25_。8.根據權利要求1所述的一種應用于數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
【發明人】高紅
【申請人】四川天邑康和通信股份有限公司