CN101478071B - 高相对带宽双频合路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高相对带宽双频合路器，包括在腔体上设置的用于通行超宽带信号的带阻滤波器和用于通行相对窄带信号的带通滤波器，该带阻滤波器包括导带，带通滤波器包括若干谐振柱，带阻滤波器与带通滤波器合路后经一公共端口输出，在带通滤波器靠近所述公共端口一侧的谐振柱上装设合路件，该合路件与所述导带以缝隙耦合的方式实现两个滤波器之间信号的耦合。本发明高相对带宽双频合路器拓宽了合路器的使用范围，突破传统合路器只能用于移动通信系统中的局限，而且，由于内部构件间保留了足够的间隙，提高了其功率容量，再者，电气指标优良、成本低、工艺简单等也构成了本发明的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及信号分合路技术，尤其涉及一种高相对带宽双频合路器。
【技术背景】
目前通信技术的发展日新月异，为了共享资源，降低系统成本，减小体积和重量，多个系统、多个频段共用天馈系统的方式越来越得到广泛的应用。因此，多系统、多频段的分合路技术已经成为通信技术发展的重要组成部分。
大多数合路器的频带都比较窄，相对带宽只有15％-25％，甚至更低，这样就对合路器的应用有了一定的限制。近来出现的一种宽带合路器，可以对多路不同频段的信号进行分合路。
本申请人在之前提出的一系列公开或未公开的专利申请中，曾涉及一种双频合路器，如2008年4月22日公开的CN201044257号专利申请，题为“DCS/WCDMA双频合路器及通用双频合路器”，这种合路器由设计在腔体上的两个滤波器结合其直流通路共同构成，两个滤波器之间的信号合路和分路通过集中参数式电容实现，以电容耦合的方式实现合路和分路的功能。
上述的这种合路方式需要相对较复杂的制造工艺，而且，对于电容的设计、调试也较为复杂，可控程度差。另一方面，目前包括上述这种合路器在内，多数宽带合路器由于合路方法的限制，所能实现的宽带只局限在较高频段，其相对带宽也仅达到93％，它无法实现对更低频段信号的分合路，因此使用范围也只局限在移动通信系统中。
【发明内容】
本发明的目的就是要克服上述不足，提供一种具有成本低、结构简单且应用面广的高相对带宽双频合路器。
为实现该目的，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高相对带宽双频合路器，包括在腔体上设置的用于通行超宽带信号的带阻滤波器和用于通行相对窄带信号的带通滤波器，该带阻滤波器包括导带，带通滤波器包括若干谐振柱，带阻滤波器与带通滤波器合路后经一公共端口输出，在带通滤波器靠近所述公共端口一侧的谐振柱上装设合路件，该合路件与所述导带以缝隙耦合的方式实现两个滤波器之间信号的耦合。
具体的，所述合路件包括固设在该与之连接的谐振柱上的杆状件。为了获取更大的耦合量，所述合路件还可包括固设在该杆状件末端的耦合件，由该耦合件与该导带实现耦合。所述耦合件的形状不受限制，但较佳的情况下，该耦合件呈盘状。
该带阻滤波器包括所述导带、若干谐振子以及若干调节螺杆，所述导带贯通带阻滤波器的输入端和所述公共端口设置，并用于与所述合路件相耦合以实现信号合路以输出至所述公共端口，所述谐振子与该导带缝隙耦合，所述调节螺杆用于调节该带阻滤波器的回波。所述谐振子为四分之一波长的短路谐振子或二分之一波长的开路谐振子。
所述带通滤波器包括若干调节螺杆和所述若干谐振柱，其中，相邻两个谐振柱间可设有脊柱以加强耦合效果，不相邻的两个谐振柱间可设有耦合窗、U型线或飞杆等交叉耦合方式以提高带外抑制度。
该合路器还包括一公知的直流通路，其经所述导带进行传输。
与现有技术相比，本发明具备如下优点：
1、拓宽应用面：本发明用带阻滤波器和带通滤波器实现双频合路器，利用独特的合路方式，实现了超宽带信号与相对窄带信号的分合路，使相应的合路器不只限于应用在移动通信系统中，一台合路器即可实现更多系统、更多频段的分合路。
2、功率容量大：本发明的这种设计，使腔体内的各个部件之间均留有足够的间隙，提高了器件对射频信号功率的承受能力，每端口承受的平均功率高达200瓦。
3、本合路器具有成本低、体积小、重量轻、外形美观等优点。合路器采用成本低且易加工的导带、短路谐振子和谐振柱，调节结构简单，便于调试。同时，将腔体内部对电气性能影响不大的金属部分尽可能挖空，以减轻重量。
【附图说明】
图1是本发明合路器的原理框图；
图2是本发明合路器的组合立体图；
图3为本发明腔体的俯视图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：
请参阅图1，本发明高相对带宽双频合路器在原理上同于现有技术，其具有用于传输超宽带信号的第一通路，用于传输相对窄带信号的第二通路以及用于传输直流信号的第三通路，由于第一通路和第三通路共用端口，因而，该合路器共具有三个端口，分别是三个通路的汇合处的公共端口43、属于第一通路(超宽带信号)和第三通路(直流信号)的第一端口41、属于第二通路(相对窄带信号)的第二端口42。
结合图1和图2，在所述第一通路中使用带阻滤波器1用于传输超宽带信号而抑制相对窄带信号，而在所述第二通路中则使用带通滤波器2用于传输相对窄带信号而抑制超宽带信号，图2中腔体72的上部为带阻滤波器1，下部则为带通滤波器2，相应的，所述公共端口43在腔体72左侧，第一端口41和第二端口42则分居腔体72右侧上、下设置。
结合图2和图3，该合路器由两部分组成，即腔体72和盖板71，盖板71与腔体72可组成一密闭且屏蔽的信号空间。
在该腔体72中，分隔为两部分，分别是用于带阻滤波器1的第一子腔10和用于带通滤波器2的第二子腔20。
所述带阻滤波器1包括导带17、若干谐振子13和穿过该盖板71插置于该第一子腔10用于调节通路回波的若干调谐螺杆19。
该导带17呈条形板状，一体纵长的设置在腔体72的第一子腔10中，靠近腔体72的中部设置，由若干介质件15支撑，两端则分别与公共端口43和第一端口41直接电性连接，借此便可用于通行直流信号，形成所述第三通路。
所述若干谐振子13，自腔体72之外穿过腔体72之后垂直固设在该第一子腔10的侧壁上，其伸入端与所述导带17的侧面相对，且以缝隙耦合的方式实现连接，如此，便实现了所述带阻滤波器1，其回波可通过所述调节螺杆19进行调谐。较佳的，谐振子13可为四分之一波长的短路谐振子13或二分之一波长的开路谐振子13。
所述带通滤波器2包括竖立在该第二子腔20中的若干谐振柱20，其最右侧的谐振柱201与所述第二端口42电性连接，谐振腔26间采用开窗方式设置谐振窗24，实现感性耦合，相邻两个谐振柱20之间可设有用于加强耦合效果的脊柱(未图示)。另外，若需要加强带外抑制时，不相邻两个谐振腔26间可采用交叉耦合方式，包括设置耦合窗24或U型线(未图示)实现的感性交叉耦合和飞杆(未图示)实现的容性交叉耦合。
所述带通滤波器2还包括穿过该盖板71插置于该第二子腔20以进行通路回波调节的调谐螺杆28。
带通滤波器2与带阻滤波器1的合路，通过在图2和图3中示出的最左侧的谐振柱205上设置合路件5实现。
该合路件5包括杆状件50和耦合件52，所述杆状件50一端焊接在该最左侧谐振柱205上，在该谐振柱205的柱面上垂直外伸并朝向所述导带17的靠近第二子腔20的侧面，所述耦合件52呈盘状，焊接或一体成形的设置在该杆状件50的伸出端，如此，便导致耦合件52直接与所述导带17的侧面以缝隙方式进行信号的耦合，由此便可实现将所述带阻滤波器1、带通滤波器2以及直流通路3(参阅图1)的信号进行交汇。
所述杆状件50可用细螺杆，所述耦合件52的作用在于增强耦合量，因而，在一些耦合量要求不高的情况下，可将其去除。概括而言，合路件5通过缝隙与导带17侧面实现耦合，从而达到合路的目的。缝隙耦合的耦合量大小，可以通过调节耦合缝隙和有效耦合面积来实现。
由此，本发明高相对带宽双频合路器即可形成。当进行合路时，各个通路的信号均在导带17进行汇合，而当逆向进行分路时，则又在导带17处进行分离，其中超宽带信号与相对窄带信号的分路或合路均是通过该合路件5以缝隙耦合的方式实现的。
本发明高相对带宽双频合路器拓宽了合路器的使用范围，突破传统合路器只能用于移动通信系统中的局限，而且，由于内部构件间保留了足够的间隙，提高了其功率容量。在上述实施例的基础上，通过在腔体内表面镀银，可进一步降低插入损耗；通过增加谐振子13的数量，可进一步提高隔离度。再者，驻波比小、无源互调指标好、成本低、工艺简单等也构成了本发明的优点。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高相对带宽双频合路器，包括在腔体上设置的用于通行超宽带信号的带阻滤波器和用于通行相对窄带信号的带通滤波器，该带阻滤波器包括导带和若干谐振子，所述谐振子与该导带缝隙耦合，带通滤波器包括若干谐振柱，带阻滤波器与带通滤波器合路后经一公共端口输出，其特征在于：在带通滤波器靠近所述公共端口一侧的谐振柱上装设合路件，该合路件与所述导带以缝隙耦合的方式实现两个滤波器之间信号的耦合。
2.根据权利要求1所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：所述合路件包括固设在该与之连接的谐振柱上的杆状件。
3.根据权利要求2所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：所述合路件还包括固设在该杆状件末端的耦合件，由该耦合件与该导带实现耦合。
4.根据权利要求3所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：该耦合件呈盘状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：该带阻滤波器还包括若干调节螺杆，所述导带贯通带阻滤波器的输入端和所述公共端口，并用于与所述合路件相耦合以实现信号合路以输出至所述公共端口，所述调节螺杆用于调节该带阻滤波器的回波。
6.根据权利要求5所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：所述谐振子为四分之一波长的短路谐振子或二分之一波长的开路谐振子。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：所述带通滤波器包括若干调节螺杆和所述若干谐振柱。
8.根据权利要求7所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：相邻两个谐振柱间设有脊柱。
9.根据权利要求7所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：不相邻的两个谐振柱间设有耦合窗、U型线或飞杆。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的高相对带宽双频合路器，其特征在于：该合路器还包括一直流通路，其经所述导带进行传输。
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