CN104505565B - 一种lte合路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LTE合路器，包括腔体(1)和设置于腔体(1)前端的信号公共端口（2），所述的腔体(1)通过隔离筋分隔为电信CDMA800带通滤波腔(6)、联通LTE1.8G带通滤波腔(7)和电信LTE2.1G带通滤波腔(8)，各带通滤波腔均与信号公共端口（2）连通，腔体（1）后端设置有与各带通滤波腔对应的电信CDMA800信号输入端口(3)、联通LTE1.8G信号输入端口(4)和电信LTE2.1G信号输入端口(5)；所述的各带通滤波腔内均设有一个或多个谐振杆,同一带通滤波腔内相邻两个谐振杆之间设置有耦合窗口(13)。本发明可实现联通LTE1.8G信号、中国电信LTE2.1G信号和中国电信CDMA800信号的合路及分路。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种LTE合路器。
背景技术
现有的移动通信网络根据频率的不同分为GSM网络、3G网络WLAN网络和LTE网络等，移动通信网络的发展趋势是共建共享站址和天馈系统，降低移动通信网络的建设成本，提高移动通讯基础设施利用率。当同一建筑中要覆盖多种网络时一般需要分别安装各自的接收装置和发射装置，这样不仅安装麻烦，同时提高了成本，为了避免这一问题，需要使用合路器，合路器的功能是将几路不同的信号合成一路输出。现在伴随着LTE技术标准的提出,对移动通信系统的通信覆盖范围、通信质量、智能化程度等方面均有更高的要求，在LTE共天馈系统中,LTE合路器是不可缺少的微波器件。目前市场中的合路器型号有很多种频段合路的合路器型号,由于近期中国联通与中国电信分别推出了LTE1.8G与LTE2.1G频段,现有合路器无法满足LTE新一代移动通信频段需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种LTE合路器，可实现联通LTE1.8G信号、中国电信LTE2.1G信号和中国电信CDMA800信号的合路及分路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种LTE合路器，包括腔体和设置于腔体前端的信号公共端口，所述的腔体通过隔离筋分隔为电信CDMA800带通滤波腔、联通LTE1.8G带通滤波腔和电信LTE2.1G带通滤波腔，各带通滤波腔均与信号公共端口连通，腔体后端设置有与各带通滤波腔对应的电信CDMA800信号输入端口、联通LTE1.8G信号输入端口和电信LTE2.1G信号输入端口；所述的各带通滤波腔内均设有一个或多个谐振杆,同一带通滤波腔内相邻两个谐振杆之间设置有耦合窗口。
所述的电信CDMA800带通滤波腔(6)内设有5根CDMA800谐振杆。
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔(7)内设有8根LTE1.8G谐振杆。
所述的电信LTE2.1G带通滤波腔(8)内设有9根LTE2.1G谐振杆。
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔(7)和电信LTE2.1G带通滤波腔在信号公共端相通并设置有一个公共腔。
所述的公共腔内设有公共谐振杆。
所述的电信CDMA800带通滤波腔、联通LTE1.8G带通滤波腔和电信LTE2.1G带通滤波腔均采用耦合同轴谐振腔结构。
所述的CDMA800谐振杆的尺寸为高度25mm、外径10mm、内径8mm和谐振杆圆盘直径为25mm。
所述的LTE1.8G谐振杆的尺寸为：高度24mm、外径10mm和内径8mm。
所述的LTE2.1G谐振杆的尺寸为：高度23mm、外径10mm和内径8mm。
所述的耦合窗口之间设置有耦合螺钉。
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔中，信号公共端口至联通LTE1.8G信号输入端口之间的耦合窗口的尺寸依次为：29.3mm、28.3mm、40mm、29mm、42mm、26.8mm和26mm。
所述的电信LTE2.1G带通滤波腔中，信号公共端口至电信LTE2.1G信号输入端口之间的耦合窗口的尺寸依次为：22mm、21mm、27mm、27.5mm、27mm、29mm和27.3mm。
本发明的有益效果是：
（1）通过将腔体分为电信CDMA800带通滤波腔、联通LTE1.8G带通滤波腔和电信LTE2.1G带通滤波腔三个滤波腔，腔体前端设置的信号公共端口，腔体后端设置有与所述的三种滤波腔相对应的电信CDMA800信号输入端口、联通LTE1.8G信号输入端口和电信LTE2.1G信号输入端口，带通滤波腔内设有一个或多个谐振杆，实现电信CDMA800、联通LTE1.8G和电信LTE2.1G三种信号的合路及分路，可大大简化联通与电信3G/4G网络覆盖时通讯设备的安装，降低成本；
（2）电信CDMA800带通滤波腔内设有高度25mm、外径10mm、内径8mm和谐振杆圆盘直径为25mm的谐振杆，联通LTE1.8G带通滤波腔内设有高度24mm、外径10mm和内径8mm的谐振杆，电信LTE2.1G带通滤波腔内设有高度23mm、外径10mm和内径8mm的谐振杆，联通LTE1.8G带通滤波腔的耦合窗口尺寸分别为:29.3mm、28.3mm、40mm、29mm、42mm、26.8mm和26mm，电信LTE2.1G带通滤波腔的耦合窗口尺寸分别为:22mm、21mm、27mm、27.5mm、27mm、29mm和27.3mm，分别实现对电信CDMA800信号、联通LTE1.8G信号和电信LTE2.1G信号的带通滤波；
（3）内部布局合理，结构紧凑。
附图说明
图1为本发明LTE合路器的结构示意图；
图中，1-腔体，2-信号公共端口，3-电信CDMA800信号输入端口，4-联通LTE1.8G信号输入端口，5-电信LTE2.1G信号输入端口，6-电信CDMA800带通滤波腔，7-联通LTE1.8G带通滤波腔，8-电信LTE2.1G带通滤波腔，9-CDMA800谐振杆，10-LTE1.8G谐振杆，11-LTE2.1G谐振杆，12-公共谐振杆，13-耦合窗口。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种LTE合路器，包括腔体1和设置于腔体1前端的信号公共端口2，所述的腔体1通过隔离筋分隔为电信CDMA800带通滤波腔6、联通LTE1.8G带通滤波腔7和电信LTE2.1G带通滤波腔8，各带通滤波腔均与信号公共端口2连通，腔体1后端设置有与各带通滤波腔对应的电信CDMA800信号输入端口3、联通LTE1.8G信号输入端口4和电信LTE2.1G信号输入端口5；所述的各带通滤波腔内均设有一个或多个谐振杆,同一带通滤波腔内相邻两个谐振杆之间设置有耦合窗口13。
所述的电信CDMA800带通滤波腔6内设有5根CDMA800谐振杆9，CDMA800谐振杆9的尺寸为高度25mm,外径10mm,内径8mm,谐振杆圆盘直径为25mm。
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔7内设有8根LTE1.8G谐振杆10，LTE1.8G谐振杆10的尺寸为：高度24mm,外径10mm,内径8mm。
所述的电信LTE2.1G带通滤波腔8内设有9根LTE2.1G谐振杆11，LTE2.1G谐振杆11的尺寸为：高度23mm,外径10mm,内径8mm。
带通滤波腔内的谐振杆数量即带通滤波器的阶数,阶数增加时,带外抑制增加,但插入损耗变差;带宽增加时,通带附近抑制减小,但插入损耗变好。所以电信CDMA800带通滤波腔6的阶数是5阶，联通LTE1.8G带通滤波腔7的阶数是8阶，电信LTE2.1G带通滤波腔8的阶数是9阶。谐振杆的尺寸决定了滤波器的通带中心频率，在本发明中,由于腔体盖板和调谐螺杆与谐振杆开路端形成加载电容,这种电容加载同轴谐振腔结构能有效缩短同轴谐振腔及谐振杆的尺寸，考虑同轴谐振腔的品质因数,功率容量等具体因素,经过三维电磁仿真软件HFSS仿真优化后得出各谐振杆的尺寸。
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔7和电信LTE2.1G带通滤波腔8在信号公共端相通并设置有一个公共腔，所述的公共腔内设有公共谐振杆12，使得端口阻抗容易匹配，且降低了装配和调试难度，提高了生产效率和产品电性能指标。
所述的电信CDMA800带通滤波腔6、联通LTE1.8G带通滤波腔7和电信LTE2.1G带通滤波腔8均采用耦合同轴谐振腔结构，从低通原型滤波器出发,通过频率变换,用阻抗变换器实现各个谐振腔之间的相互级联,从而获得带通滤波器的各个性能指标。带通滤波腔基于直接耦合空腔滤波器理论,级联多级同轴谐振腔来实现切比雪夫函数响应的传输曲线.同轴谐振腔是一段一端短路的四分之一波长同轴线，其等效电路为一并联谐振回路，这种谐振回路由于其电磁场能量几乎全部封闭在腔体内，几乎没有辐射损耗，因此能达到较高的品质因数，同轴谐振腔滤波器具有插入损耗小、带外抑制高和承受功率高等特点。
所述的耦合窗口13之间设置有耦合螺钉，用于调节耦合强度,增强耦合螺钉的深度与螺钉的直径能够增加谐振腔之间的耦合强度。各谐振杆的耦合强弱决定了滤波通带的带宽，本发明中的带通滤波腔采用同轴谐振腔之间开窗形成磁性耦合,隔离筋在各滤波腔中凸出的部分即为谐振腔之间耦合开窗部分,窗口越大,耦合度越强，利用HFSS仿真软件仿真确认相应的耦合系数,方法是对于相互耦合的双腔结构,对耦合结构尺寸扫描参数,得到了一组随耦合开窗尺寸变化时对应的耦合窗口尺寸曲线,通过对应耦合系数的点选取耦合窗口尺寸。通过选取各个带通滤波腔的耦合系数,得到各个带通滤波腔的耦合窗口尺寸，联通LTE1.8G带通滤波腔7的耦合窗口尺寸分别为:29.3mm、28.3mm、40mm、29mm、42mm、26.8mm和26mm，电信LTE2.1G带通滤波腔8的耦合窗口尺寸分别为:22mm、21mm、27mm、27.5mm、27mm、29mm和27.3mm。
本发明工作原理为：当同时接入电信CDMA800、联通LTE1.8G和电信LTE2.1G三种信号时，电信CDMA800信号经电信CDMA800信号输入端口3输入由5根CDMA800谐振杆9组成的电信CDMA800带通滤波腔6，所述的电信CDMA800带通滤波腔6滤除电信CDMA800信号中的带外信号，然后电信CDMA800信号从信号公共端口2输出；联通LTE1.8G信号经联通LTE1.8G信号输入端口4进入由8根LTE1.8G谐振杆10组成的联通LTE1.8G带通滤波腔7，所述的联通LTE1.8G带通滤波腔7滤除联通LTE1.8G信号中的带外信号，然后联通LTE1.8G信号从信号公共端口2输出；电信LTE2.1G信号经过电信LTE2.1G信号输入端口5输入由9根LTE2.1G谐振杆11组成的电信LTE2.1G带通滤波腔8，所述的电信LTE2.1G带通滤波腔8滤除电信LTE2.1G信号中的带外信号，然后电信LTE2.1G信号从信号公共端口2输出；三种信号形成各个异频段合路输出，实现电信CDMA800、联通LTE1.8G和电信LTE2.1G三种信号的合路，满足联通和电信不同频段信号合路输出的需求。
Claims (3)
1.一种LTE合路器，包括腔体(1)和设置于腔体(1)前端的信号公共端口（2），其特征在于：所述的腔体(1)通过隔离筋分隔为电信CDMA800带通滤波腔(6)、联通LTE1.8G带通滤波腔(7)和电信LTE2.1G带通滤波腔(8)，所述的电信CDMA800带通滤波腔(6)、联通LTE1.8G带通滤波腔(7)和电信LTE2.1G带通滤波腔(8)均采用耦合同轴谐振腔结构，各带通滤波腔均与信号公共端口（2）连通，腔体（1）后端设置有与各带通滤波腔对应的电信CDMA800信号输入端口(3)、联通LTE1.8G信号输入端口(4)和电信LTE2.1G信号输入端口(5)；所述的各带通滤波腔内均设有一个或多个谐振杆，腔体盖板和调谐螺杆与谐振杆开路端形成加载电容,同一带通滤波腔内相邻两个谐振杆之间设置有耦合窗口(13)，所述的耦合窗口(13)之间设置有耦合螺钉；所述的电信CDMA800带通滤波腔(6)内设有5根CDMA800谐振杆（9）；所述的联通LTE1.8G带通滤波腔(7)内设有8根LTE1.8G谐振杆（10）；所述的电信LTE2.1G带通滤波腔(8)内设有9根LTE2.1G谐振杆（11）；
所述的CDMA800谐振杆（9）的尺寸为高度25mm、外径10mm、内径8mm和谐振杆圆盘直径为25mm；
所述的LTE1.8G谐振杆（10）的尺寸为：高度24mm、外径10mm和内径8mm；
所述的LTE2.1G谐振杆（11）的尺寸为：高度23mm、外径10mm和内径8mm；
所述的联通LTE1.8G带通滤波腔(7)中，信号公共端口（2）至联通LTE1.8G信号输入端口(4)之间的耦合窗口(13)的尺寸依次为：29.3mm、28.3mm、40mm、29mm、42mm、26.8mm和26mm；
所述的电信LTE2.1G带通滤波腔(8)中，信号公共端口（2）至电信LTE2.1G信号输入端口(5)之间的耦合窗口(13)的尺寸依次为：22mm、21mm、27mm、27.5mm、27mm、29mm和27.3mm。
2.根据权利要求1所述的一种LTE合路器，其特征在于：所述的联通LTE1.8G带通滤波腔(7)和电信LTE2.1G带通滤波腔(8)在信号公共端相通并设置有一个公共腔。
3.根据权利要求2所述的一种LTE合路器，其特征在于：所述的公共腔内设有公共谐振杆（12）。
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