CN101686068B - 一种功分网络装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种功分网络装置，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长。通过采用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。

Description

一种功分网络装置
技术领域
本发明涉及电子通信技术领域，特别涉及一种功分网络装置。
背景技术
在无线基站系统中，功分网络装置主要用来将基站传输过来的信号进行等功分或不等功分，然后，这些等功分或不等功分后的信号被传输到阵列天线，给阵列天线进行馈电。
如图1所示，采用侧边耦合结构的功分网络装置，可以实现多路等功分或不等功分输出，其主要输出端口位于信号传输线的同一侧，每一级均接一个负载电阻。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：
一、当耦合增强时，由于介质不均匀引起的奇偶模相速相差增大，会导致方向性急剧恶化，故不能实现强耦合，仅适合于应用在较弱耦合的情况；
二、耦合平坦度差。
发明内容
本发明实施例提供一种功分网络装置，不仅可以实现强耦合和弱偶合，而且耦合平坦度很好。
本发明的实施例采用如下技术方案：
一种功分网络装置，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长。
一种天馈系统，包括功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻，所述输出信号接口与天线阵列的振子连接。
一种通信设备，包括基站，功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述基站与所述功分网络装置的信号传输线连接；所述功分网络装置的负载接口连接有隔离电阻，所述功分网络装置的输出信号接口与天线阵列连接。
一种通信设备，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻。
上述技术方案中具有如下的优点：
在本发明的实施例中，通过采用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的功分网络装置的示意图；
图2为本发明功分网络装置的一种实施例的示意图；
图3为本发明功分网络装置的另一种实施例的示意图；
图4为本发明功分网络装置的实施例中的耦合线的设置方式的示意图；
图5为本发明通信设备的实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2及图3所示，本发明一种功分网络装置的实施例，包括：屏蔽壳体1，以及电路板2，所述电路板2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线21和耦合线22，所述电路板2的信号传输线21和耦合线22悬置在所述屏蔽壳体1内，所述耦合线22包括耦合区223，以及连接在所述耦合区223两端的负载接口222和输出信号接口221，所述耦合区223在所述信号传输线21所在表面层的投影，落在所述信号传输线21上，在所述信号传输线21上形成投影区211，所述投影区211在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长。
上述实施例中，采用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。进一步地，在本发明的实施例中，将电路板的信号传输线和耦合线悬置在屏蔽壳体中，减小了插损，功率容量较大。
如图3所示，本发明的实施例中，耦合线22的耦合区223的形状可以为纵长形，或者“U”，或者圆形，或者椭圆形，或者多边形等。
在本发明的实施例中，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长是指：所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度可以为1/4波长，或者在一定的误差范围内变化，例如：15％；只要能实现耦合线与信号传输线的耦合即可。其中，所述波长是指所述信号传输线或耦合线中所传输的信号(例如：高频信号)的波长。
在本发明的实施例中，所述信号传输线可以为主信号线。
在本发明的实施例中，所述电路板可以为双层板或多层板，所述电路板的两个相对表面层可以为铜皮层或者导电图形层，例如：铜图形层等，所述信号传输线或者耦合线可以设置在所述铜皮层或者导电图形层上。
在本发明的实施例中，所述屏蔽壳体，可以为密闭壳体或者非密闭的壳体，只要能起到屏蔽作用即可。所述屏蔽壳体可以由导体材质制成，例如：金属材质(铜或铝等)或者含有金属的导体材质等。
在本发明的实施例中，所述电路板可以全部位于所述屏蔽壳体内，也可以延伸到所述屏蔽壳体外，所述屏蔽壳体上可以开设通槽，电路板通过所述通槽延伸到所述屏蔽壳体外。
在本发明的实施例中，所述电路板的材质可以为Rogers(罗杰斯)、Taconic(泰克尼克)等性能较佳的材质，也可以为FR4等性能较差的材质。如果采用性能较差的材质，可以节省材料成本。
在本发明的实施例中，参见图3或图4，所述耦合线22可以设置1个或多个，在设有多个耦合线22的情况下，所述耦合线22形成的所述投影区211，可以位于所述信号传输线21的一侧或两侧。如果所述投影区211分别位于所述信号传输线21的两侧，可以一左一右(可以将信号传输线的两侧，称为左侧和右侧)的均匀交错设置，也可以一个左两个右或者三个左四个右等等不均匀交错设置。
参见图3或图4，在本发明的实施例中，在设有多个耦合线22的情况下，所述耦合线22形成的所述投影区211之间可以为等间距设置，也可以不等间距设置。可以根据耦合度要求对相邻耦合线22之间的距离调整，这样会使得所述投影区211之间的间距也发生变化，相邻投影区211之间越近耦合度越强，相邻投影区211之间越远耦合度越小。
在本发明的实施例中，所述输出信号接口用于输出信号，可以连接信号线，所述信号线可以从所述屏蔽壳体内延伸至屏蔽壳体外。另外，所述输出信号接口可以连接阵列天线。
在本发明的实施例中，所述耦合线的耦合部，输出信号接口以及负载接口可以组成“U”型，或者“V”型，或者“M”型等等性状。
在本发明的实施例中，多个所述耦合线形成的投影区，在信号传输线横向的深度越大，耦合度越强；深度越小，耦合度越弱。可以根据耦合度，分别对所述耦合线的位置进行调整，以调整所述耦合线形成的投影区在所述信号传输线横向的深度。其中，多个投影区在信号传输线横向的深度可以相等，也可以不等。其中，所述横向的深度是指在信号传输线的横向上所占的长度。
在本发明的实施例中，通过调节多个所述耦合线形成的投影区在信号传输线横向的深度，可以实现对信号传输线中的信号的任意N等分取样或者不等分取样，其中，N为大于0的整数。
在本发明的实施例中，所述耦合线的负载接口可以连接隔离电阻，所述隔离电阻可以为50欧姆的负载，或者15欧姆的负载，或者20欧姆的负载，或者60欧姆的负载，或者80欧姆的负载等等。负载接口连接隔离电阻后，可以提高各相邻输出信号接口之间的隔离度，当输出信号端口的相位发生变化时，不会干扰别的输出信号接口的正常工作。进一步地，信号传输线与单个耦合线组成一级耦合器，负载接口连接隔离电阻后，可以提高单级耦合器的方向性。
如图2，图3及图5所示，本发明一种天馈系统的实施例，包括：功分网络装置8，以及天线阵列9，所述功分网络装置8，包括：屏蔽壳体1，以及电路板2，所述电路板2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线21和耦合线22，所述电路板2的信号传输线21和耦合线22悬置在所述屏蔽壳体1内，所述耦合线22包括耦合区223，以及连接在所述耦合区223两端的负载接口222和输出信号接口221，所述耦合区223在所述信号传输线21所在表面层的投影，落在所述信号传输线21上，在所述信号传输线21上形成投影区211，所述投影区211在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长；所述负载接口222连接有隔离电阻，所述输出信号接口221与天线阵列9的振子连接。
如图2，图3及图5所示，本发明还提供一种通信设备的实施例，包括基站7，功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体1，以及电路板2，所述电路板2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线21和耦合线22，所述电路板2的信号传输线21和耦合线22悬置在所述屏蔽壳体1内，所述耦合线22包括耦合区223，以及连接在所述耦合区223两端的负载接口222和输出信号接口221，所述耦合区223在所述信号传输线21所在表面层的投影，落在所述信号传输线21上，在所述信号传输线21上形成投影区211，所述投影区211在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长；所述基站7与所述功分网络装置的信号传输线21连接；所述功分网络装置8的负载接口222连接有隔离电阻，所述功分网络装置8的输出信号接口221与天线阵列连接。
如图2及图3所示，本发明一种通信设备的实施例，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体1，以及电路板2，所述电路板2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线21和耦合线22，所述电路板2的信号传输线21和耦合线22悬置在所述屏蔽壳体1内，所述耦合线22包括耦合区223，以及连接在所述耦合区223两端的负载接口222和输出信号接口221，所述耦合区223在所述信号传输线21所在表面层的投影，落在所述信号传输线21上，在所述信号传输线21上形成投影区211，所述投影区211在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长；所述负载接口222连接有隔离电阻。
所述通信设备可以为服务器，或者网关，或者终端，或者信号发射台，或者无线发射台等等。
以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种功分网络装置，其特征在于，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长；其中，所述耦合线为多个，
所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于信号传输线的两侧，为均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。
2.根据权利要求1所述的功分网络装置，其特征在于，所述电路板全部位于所述屏蔽壳体内，或者延伸到所述屏蔽壳体外。
3.根据权利要求1所述的功分网络装置，其特征在于，所述耦合线的负载接口连接有隔离电阻。
4.一种天馈系统，其特征在于，包括功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻，所述输出信 号接口与天线阵列的振子连接；其中，所述耦合线为多个，
所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于信号传输线的两侧，为均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。
5.一种通信设备，其特征在于，包括基站，功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述基站与所述功分网络装置的信号传输线连接；所述功分网络装置的负载接口连接有隔离电阻，所述功分网络装置的输出信号接口与天线阵列连接；其中，所述耦合线为多个，
所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于信号传输线的两侧，为均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。
6.一种通信设备，其特征在于，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述电路板的信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上， 在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻；其中，所述耦合线为多个，
所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于信号传输线的两侧，为均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者，所述耦合线形成的多个所述投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。 
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Owner name: BEIJING WEIBEN INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT CO

Free format text: FORMER OWNER: HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20141105

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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518129 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 100080 HAIDIAN, BEIJING

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Effective date of registration: 20141105

Address after: 100080 room 401A, building 27, 1 Xin Lu, Haidian District, Beijing

Patentee after: Beijing Weiben Intellectual Property Management Co. Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen

Patentee before: Huawei Technologies Co., Ltd.

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Granted publication date: 20130130

Termination date: 20150928

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