CN102055506A - Td-scdma及td-lte智能天线多通道宽带校准网络 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TD-SCDMA及TD-LTE智能天线多通道校准网络。该多通道校准网络(11)的特点是采用微带共面波导结构、在耦合器的耦合线两端加载交叉耦合线、取消金属屏蔽盒。整个结构包括：多个功分器、多个定向耦合器和安装板(12)，每个功分器和定向耦合器均采用微带共面波导结构(2)，且每个定向耦合器的耦合线之间加载有交叉耦合线(5)，射频电缆芯线通过安装板上的通孔和定向耦合器上的金属化过孔与定向耦合器焊接，电缆外皮与背面接地层焊接。安装板与天线同方向的一边设有金属翻边(14)，该安装板安装在天线底板(15)上。本发明具有电气指标好、结构简单、利于大批量生产的优点。

Description

TD-SCDMA及TD-LTE智能天线多通道宽带校准网络 

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体说是一种用于时分同步码分多址系统TD-SCDMA及TD-SCDMA长期演进系统TD-LTE智能天线使用的多通道宽带校准网络。 

背景技术

由中国提出的TD-SCDMA技术是国际电联推荐的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大3G标准之一。而TD-SCDMA采用的时分双工TDD方式明显有别于WCDMA、CDMA2000采用的频分双工FDD方式，其最大特点是收/发双工是在不同的时隙采用同样的上/下行频率。作为TD-SCDMA网络的关键部件和技术亮点之一的智能天线获得了广泛的应用和深入的研究。随着TD技术和TD-LTE的发展，其使用的频率也由最初的FA段，即1880-1920MHz，2010-2025MHz扩展到FAED段，即1880-1920MHz，2010-2025MHz，2300-2400MHz，2500-2690MHz。 

校准网络是智能天线的核心部件之一，图1为一个典型的校准网络电路原理图。校准网络中包含一个校准口和N个天线端口，N≥2，每一路天线端口与相应的单列天线相连接，在其通路中设有一个耦合器，耦合过来的信号通过多路功分器合成到校准口。这样，当发射机将信号从对应天线发射的同时，从校准口得到多路天线的耦合信号，用以检测各发射通路的幅度/相位的一致性。相反的，从校准口输入一个校准信号后可以通过耦合从输出端到达智能天线的接收机，达到检测各接收通路的幅度/相位一致性。 

现已有的TD-SCDMA校准网络大多采用直接耦合和金属屏蔽盒的结构，安装方式也较为复杂，虽然满足在FA频段的使用需求，但是宽带性能差， 无法同时满足宽频带的TD-SCDMA和TD-LTE的高性能要求，而校准网络的宽带性能直接影响智能天线在宽频带上的使用效果。由于智能天线采用多阵列的排列方式，内部空间狭小，电磁环境复杂，反射和散射无法避免，作为天线部件之一的校准网络也会受到天线内部电磁环境的影响出现指标恶化，这些因素造成智能天线的性能下降或无法使用，严重影响智能天线生产企业的产品质量和产能。 

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种结构简单、电性能好的TD-SCDMA及TD-LTE智能天线多通道宽带校准网络，以满足TD-SCDMA和TD-LTE智能天线的性能需求，同时提高产品的一次合格率，利于宽带智能天线的大批量生产。 

实现本发明目的的技术关键是：采用微带共面波导结构，在耦合器的耦合线两端加载交叉耦合线，取消金属屏蔽盒。整个结构包括：多个功分器和多个定向耦合器，其中每个功分器和定向耦合器均采用微带共面波导结构，且每个定向耦合器的耦合线之间加载有交叉耦合线，射频电缆芯线通过安装板上的通孔和定向耦合器上的金属化过孔与定向耦合器焊接，电缆外皮与背面接地层焊接。 

所述的微带共面波导结构，是由微带线、接地部分和金属过孔共同组成，微带线与接地部分之间设有介质空隙，金属过孔紧靠介质空隙，整个微带共面波导结构的正面和背面除焊盘外，其余部分覆涂抗酸碱和盐雾腐蚀的阻焊层。 

所述的交叉耦合线，设上下两组，每一组是从定向耦合器的耦合线两侧各引出互相交叉的多条耦合线，定向耦合器的耦合量和方向性随交叉耦合线的数量和间距变化。 

所述的安装板与天线同方向的一边设有金属翻边，该安装板安装在天线底板上。 

本发明具有如下优点： 

(1)本发明的定向耦合器由于采用微带共面波导结构，同时在耦合线两侧加载有两组交叉耦合线，在整个TD-SCDMA及TD-LTE使用频段内都有比较高的方向性，实现了宽带化。 

(2)本发明的射频电缆由于采用过孔方式焊接，减小了校准网络尺寸。 

(3)本发明由于在微带共面波导结构的正面和背面覆涂抗酸碱和盐雾腐蚀的阻焊层，提高了产品室外使用寿命。 

(4)本发明由于在安装板上与天线同方向的一边设有金属翻边，不需要金属屏蔽盒，降低成本的同时减小装配工作量。 

附图说明

图1是本发明校准网络的原理框图； 

图2是本发明校准网络的电路图； 

图3是本发明校准网络的局部放大图； 

图4是本发明校准网络与射频电缆的连接图； 

图5是本发明校准网络与天线的装配效果图； 

图6是对本发明校准网络中定向耦合器的实测方向性图； 

图7是对本发明校准网络中相邻通道的实测隔离度图。 

具体实施方式

参照图2和图3，本发明的校准网络11包括多个功分器D、耦合器C和安装板12。这些功分器D和耦合器C均是由微带共面波导结构2实现，该微带共面波导结构2是由微带线、接地部分和接地孔1共同组成，微带线与接地部分之间有介质空隙，接地孔1紧靠介质空隙。微带共面波导结构2除焊盘6外，其余部分的正面和背面均覆涂抗酸碱和盐雾腐蚀的阻焊层9，通过马克点7实现表贴电阻的批量焊接。 

该校准网络11中每个耦合器C的耦合线两侧加载有交叉耦合线5，该交叉耦合线5设为上下两组，每一组是从定向耦合器C的耦合线两侧引出 的相互交叉的多条耦合线，定向耦合器C的耦合值和方向性随交叉耦合线5的数量和间距而变化。定向耦合器的一端设有金属化过孔8。 

参照图4，校准网络11通过安装孔4平整固定于安装板12上。射频电缆13的芯线10通过金属化过孔8和安装板12上的通孔与校准网络11焊接，射频电缆13的外皮与背面接地层焊接。安装板12与天线同方向的一边设有金属翻边14，起到屏蔽杂散信号的作用。 

参照图5，校准网络11和安装板12装配于天线底板15上，不需金属屏蔽盒，简化了结构，降低成本，减小装配工作量。 

本发明的效果可通过实测结果进一步说明： 

从图6可见，本发明的校准网络在TD-SCDMA及TD-LTE使用频段内的方向性大于23dB。 

从图7可见，本发明的校准网络在TD-SCDMA及TD-LTE使用频段内相邻通道的隔离度大于53dB。 

以上仅是本发明的一个优选实例，不构成对本发明的任何限制，对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明的内容后，都可能在不背离本发明技术方案的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种TD-SCDMA及TD-LTE智能天线多通道宽带校准网络，包括多个功分器D、多个定向耦合器C和安装板(12)，其特征在于每个功分器和定向耦合器均采用微带共面波导结构(2)，且每个定向耦合器的耦合线之间加载有交叉耦合线(5)。

2.根据权利要求1所述的校准网络，其特征在于微带共面波导结构(2)，是由微带线、接地部分和接地孔(1)共同组成，微带线与接地部分之间有介质空隙，接地孔(1)紧靠介质空隙。

3.根据权利要求1所述的校准网络，其特征在于交叉耦合线(5)设上下两组，每一组是从定向耦合器的耦合线两侧引出的相互交叉的多条耦合线，定向耦合器的耦合值和方向性随交叉耦合线的数量和间距而变化。

3.根据权利要求1所述的校准网络，其特征在于微带共面波导结构(2)的正面和背面除焊盘外，其余部分覆涂抗酸碱和盐雾腐蚀的阻焊层(9)。

4.根据权利要求1所述的校准网络，其特征在于安装板(12)与天线同方向的一边设有金属翻边(14)，该安装板安装在天线底板(15)上。

5.根据权利要求1所述的校准网络，其特征在于定向耦合器的一端设有金属化过孔(8)，定向耦合器通过该金属化过孔(8)和安装板(12)上的通孔与射频电缆芯线(10)焊接，电缆外皮与微带共面波导结构背面的接地层焊接。

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