CN105281000B - 一种移动4g合路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动4G合路器，涉及合路器技术领域；它包括腔体，腔体内设置有TDF&TDA射频通路、TDE射频通路以及GSM&DCS射频通路，所述GSM&DCS射频通路由GSM&DCS端口、耦合片、腔体带阻滤波器、带状线带阻滤波器以及ANT天线接口构成，所述耦合片设置在腔体带阻滤波器和带状线带阻滤波器中，该耦合片的一端与所述的GSM&DCS端口电性连接，耦合片的另一端为公共抽头，公共抽头与ANT天线接口电性连接；所述腔体带阻滤波器包括若干个谐振腔，谐振腔内均设置有谐振柱，所述耦合片上具有耦合端，耦合端伸入谐振腔内并与谐振柱之间留有间隙；所述带状线带阻滤波器包括多个并排的带状线隔离腔，所述耦合片的耦合端伸入该带状线隔离腔内；本发明的有益效果是：解决现有技术中对中国移动4G合路器互调合格率不高的问题，提高了产品的生产效率，同时还降低了生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及移动通讯领域的一种合路器，更具体的说，本发明涉及一种移动4G合路器。
【背景技术】
在4G网络建设中，室内分布是里面一个重要的部分，楼宇里面的信号覆盖需要把2G、3G和4G信号合到同一个有线网络里面传输，使用合路器可以达到节省馈电电缆，简化系统和降低成本的目的，所以合路器就是室内分布不可缺少的组成部分。在合路器的实现中，三阶互调是其指标中最难满足的地方，三阶互调不好就会导致系统的相互干扰。目前中国移动这款专用要求的三端口合路器为GSM&DCS/TDF&TDA/TDE(指标见说明书附图1)，是较难实现其综合指标要求。这款合路器互调指标的直通率及稳定性在整个行业里面做得很差，普遍有直通率只有50％-60％左右，有些公司甚至只有30％左右。因此，GSM&DCS频段的三阶互调成了产品能否批量交货、能否实现盈利的关键指标。一种简洁、高效而又低成本的方案是这款产品成功的关键。由于中国移动4G网络建设，这款合路器需求数量特别巨大，无源器件企业都在竭尽所能解决这个技术问题，因此，到目前为止都还没有达到理想的效果。
现有技术常采用同轴腔体带通滤波器来实现，其原理图参照图2所示，这款滤波器总共有4个频段，即GSM、DCS、TDF&TDA和TDE，分别对应于889-954MHz(或885～960MHz)、1710～1830MHz、1880～2025MHz、2300～2400MHz，其中889-954MHz(或885～960MHz)和1710～1830MHz需要合成一个输入端口传输。GSM频段要采用带盘谐振杆，这种谐振杆增加了装配的难度和物料成本，每个频段采用单独的带阻滤波器，然后采用公共抽头和公共腔进行合路，这种方案的互调合格率很低。典型的方案有两种：
方案一：采用谐振杆、抽头焊接方式来实现四路滤波器合路，如图3所示，这种方式的抽头需要使用谐振杆和镀银线焊接，如图4所示，这种方式的物料成本高，装配难度大，互调合格率极低，一次通过率只有30％-50％。
方案二：采用容性耦合的方式，即连接器与谐振杆之间采用结构电容的方式(如图7)进行信号耦合，不需要用或尽量少用焊接镀银线来传输信号，这种方式的典型方案为图5和图6所示，其中图5为容性耦合方式两端口的合路器，图6即为容性耦合方式三端口合路器(备注：本文件中的三端口合路器即三端口四频合路器)的典型的产品方案和结构。由于比较少的焊接点，互调合格率比方案一要好，一般厂家的典型直通率在60％左右。个别时候可以做到70％左右，但是由于采用带通滤波器，所有主信号的功率都要加载在每个谐振腔内谐振以后才能到达输出端口。这样信号在盖板与腔体的接触面、谐振杆与腔体的接触面的非线性因数很强，故容易产生较强的三阶互调。并且由于信号在谐振腔里谐振后其电压是带状传输线的很多倍，故更容易受到产品的加工面、电镀以及装配的影响。就容易产生三阶互调的批量不合格，故现有的技术仍有待提升。
【发明内容】
本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种移动4G合路器，本发明能够非常好的解决现有技术中的中国移动4G合路器互调合格率不高的问题，提高了产品的生产效率。并且在整体方案不变的情况下，几乎不作变动就可以扩宽GSM、及DCS的频率范围，具有很大的灵活性。
本发明的技术方案是这样实现的：一种移动4G合路器，它包括腔体，腔体内设置有TDF&TDA射频通路、TDE射频通路以及GSM&DCS射频通路，所述TDF&TDA射频通路由TDF&TDA端口、TDF&TDA带通滤波器、公共抽头以及ANT天线接口构成，所述TDE射频通路由TDE端口、TDE带通滤波器、公共抽头以及ANT天线接口构成；
其改进之处在于：所述GSM&DCS射频通路由GSM&DCS端口、耦合片、腔体带阻滤波器、带状线带阻滤波器以及ANT天线接口构成，所述耦合片设置在腔体带阻滤波器和带状线带阻滤波器中，具有传输信号和耦合带阻谐振腔形成带阻滤波器的作用，所述耦合片的一端与所述的GSM&DCS端口电性连接，耦合片的另一端为公共抽头，公共抽头与ANT天线接口电性连接；所述腔体带阻滤波器包括若干个谐振腔，每个谐振腔内均设置有异形的谐振柱，该谐振柱有一个耦合平台，与耦合片的耦合端耦合信号，谐振柱的调谐部分为一个半圆的槽体，该半圆的槽体可减少腔体和谐振柱的尺寸，并完成调谐功能；所述耦合片上具有耦合端，耦合端伸入谐振腔内平行于谐振柱的耦合平台并与谐振柱之间留有间隙；所述带状线带阻滤波器包括多个并排的带状线隔离腔，所述耦合片的分支端伸入该带状线隔离腔内。
在上述的结构中，所述伸入合路器腔体的耦合片呈异形的S形弯曲状，并设置了多个分支端，分支端末端呈矩形片状，耦合片末端的折弯是连接几路滤波器的公共端耦合抽头，通过该折弯处的耦合将腔体带阻滤波器和带状线带阻滤波器连成一个整体。
在上述的结构中，所述耦合片整体装入腔体，耦合片前半部分具有耦合端，耦合端伸入谐振腔内平行于谐振柱的耦合平台并与谐振柱之间留有间隙，耦合片与谐振腔共同形成腔体带阻滤波器；所述带状线后半部带分支端的部分为带状线带阻滤波器，它包括多个并排的带状线谐振分支，所述耦合片的分支端伸入该腔体的隔离腔内共同构成带状线带阻滤波器。
在上述的结构中，所述TDF&TDA带通滤波器包括若干个谐振腔，且每个谐振腔内均设置有至少一个谐振柱，相邻谐振柱之间设有用于加强耦合效果的金属导带。
在上述的结构中，所述相邻谐振腔之间还设有鳍片状的金属墙。
在上述的结构中，所述TDE带通滤波器包括若干个谐振腔，且每个谐振腔内均设置有谐振柱。
在上述的结构中，所述TDE带通滤波器包括六个谐振腔，每个谐振腔内均设有一谐振柱，靠近TDE端口的谐振柱则焊接在所述TDE端口上。
在上述的结构中，所述TDF&TDA带通滤波器、TDE带通滤波器、腔体带阻滤波器以及带状线带阻滤波器之间均设置有金属隔离墙。
在上述的结构中，所述腔体带阻滤波器包括有八个异形谐振杆的谐振腔，该谐振杆有一个用于耦合的平台，并有一个用于调谐的半圆形槽，每四个谐振腔构成一组，该两组谐振腔相对设置，且两组谐振腔之间设有金属墙。
在上述的结构中，所述腔体上具有一盖板，盖板通过螺丝固定在腔体的开口上，该盖板上还设置有若干个调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入腔体内部。
在上述的结构中，所述TDF&TDA端口、TDE端口和GSM&DCS端口均固定在腔体的侧边上。
本发明的有益效果在于：本发明的技术方案采用腔体带阻滤波器结合带状线带阻滤波器，将中国移动GSM和DCS频段两路信号合成在一路带状线上传输(有别于常规方案的GSM、DCS两个滤波器并联的方式)，因为带阻滤波器谐振腔的谐振频率是在信号通带以外，信号的功率很少能够进入到谐振腔内；这样谐振腔的工艺和设计的因素对产品的互调影响降到最低；同时，两个带阻滤波器各施其职，分别对不同频段的信号进行滤波，很好的完成GSM&DCS与其他端口隔离等常规指标性能；因此，本发明的此种中国移动4G合路器，能够非常好的解决现有技术中这款合路器互调合格率不高的问题，提高了产品的生产效率，同时还降低了生产成本；此外由于采用的是带阻滤波器的方案，通带可以自然涵盖GSM和DCS的带宽，并很容易扩展到更宽的频率，比如甚至稍作调整可以涵盖中国电信的CDMA频率和中国联通的GSM频率，产品具有频率覆盖范围的灵活性。
【附图说明】
图1为本发明的中国移动三端口合路器的指标；
图2为现有技术中的此款三端口合路器的原理框图；
图3为现有技术中的谐振杆抽头焊接方式合路器结构示意图；
图4为现有技术中的谐振杆抽头焊接示意图；
图5为现有技术中的容性耦合方式两端口合路器结构示意图
图6为现有技术中的容性耦合方式三端口合路器结构示意图；
图7为现有技术中的容性耦合抽头的结构示意图；
图8为本发明的原理框图；
图9为本发明的腔体内部结构图；
图10为本发明的耦合片结构图；
图11为本发明的腔体内部结构主视图；
图12为本发明的立体结构示意图；
图13为本发明的组合立体装配图。
【具体实施方式】
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
下面对优选实施例进行说明，但本发明的技术方案并不仅限于该实施例中的具体形式，本领域的技术人员应可较容易的联想到本发明的技术方案也可稍加变换而应用到其他形式的中。
见图1所示，三端口合路器为GSM&DCS/TDF&TDA/TDE，滤波器总共有4个频段，指标即GSM、DCS、TDF&TDA和TDE，分别对应于889-954MHz(或885～960MHz)、1710～1830MHz、1880～2025MHz、2300～2400MHz。
图8至图13是对本发明的图示说明。
参照图12、图13所示，即为本发明揭示的一种移动4G合路器，该移动4G合路器包括腔体10，耦合片80，耦合片80装入10的腔体内部，腔体10上具有一盖板20，盖板20通过螺丝201固定在腔体10的开口上，该盖板20上还设置有若干个调谐螺杆101，所述调谐螺杆101伸入腔体10内部，用于对腔体10内部的滤波器的谐振频率和耦合量进行调节。
结合图11所示，腔体10内部设置有TDF&TDA射频通路、TDE射频通路以及GSM&DCS射频通路，具体的，TDF&TDA射频通路由TDF&TDA端口301、TDF&TDA带通滤波器302、公共抽头70以及ANT天线接口601构成，其中，TDF&TDA带通滤波器302包括若干个谐振腔303，且每个谐振腔303内均设置有至少一个谐振柱304，相邻谐振柱304之间设有用于加强耦合效果的金属导带305和鳍片状的金属墙306，在谐振腔303内，靠近TDF&TDA端口301的一谐振柱304与该TDF&TDA端口301通过金属片307电性连接。
进一步的，TDE射频通路由TDE端口401、TDE带通滤波器402、公共抽头70以及ANT天线接口601构成，TDE带通滤波器402包括若干个谐振腔，且每个谐振腔内均设置有谐振柱403，在本实施例中，所述TDE带通滤波器包括六个谐振腔，每个谐振腔内均设有一谐振柱403，靠近TDE端口401的谐振柱403则焊接在所述TDE端口401上，当然，需要指出的是，TDF&TDA射频通路和TDE射频通路的谐振腔的数量可根据实际的需求进行配置，在此并不对本发明的保护范围造成影响。
作为本发明的创新点，参照图9、图11-13所示，上述的GSM&DCS射频通路由GSM&DCS端口501、耦合片80、腔体带阻滤波器502、带状线带阻滤波器503以及ANT天线接口601构成，在图11中可以看出，上述的TDF&TDA端口301、TDE端口401、GSM&DCS端口501以及ANT天线接口601均固定在腔体10的侧边上。进一步的，在图11与图13中可以看出，耦合片80设置在腔体带阻滤波器502和带状线带阻滤波器503中，该耦合片80的一端与所述的GSM&DCS端口501电性连接，耦合片80的另一端为公共抽头70，公共抽头70与ANT天线接口601电性连接；所述腔体带阻滤波器502包括若干个谐振腔5020，每个谐振腔5020内均设置有谐振柱5021；结合图10所示，即为耦合片的结构图，该耦合片80上具有耦合端801，耦合端801伸入谐振腔5020内并与谐振柱5021之间留有间隙，这样耦合片与谐振腔共同形成腔体带阻滤波器；所述带状线后半部带分支端的部分为带状线带阻滤波器，它包括5个并排的带状线谐振分支802，所述耦合片的分支端802伸入该腔体10的隔离腔内共同构成带状线带阻滤波器。
在本发明的此实施例中，谐振柱5021的结构有别于常规的谐振杆，谐振柱5021配有一个耦合平台，与耦合片80的耦合端耦合信号，谐振柱5021的调谐部分为一个半圆的槽体，该半圆的槽体可减少腔体和谐振柱的尺寸，并完成调谐功能。所述带状线带阻滤波器503包括多个并排的带状线隔离腔5030，所述耦合片80的耦合端801伸入该带状线隔离腔5030内。而具体在本实施例中，腔体带阻滤波器502包括有八个谐振腔5020，每四个谐振腔5020构成一组，该两组谐振腔5020相对设置，且两组谐振腔之间设有金属墙5022。另外，在上述的TDF&TDA带通滤波器302、TDE带通滤波器402、腔体带阻滤波器502以及带状线带阻滤波器503之间均设置有金属隔离墙90。
结合图11所示，本发明在实现其插损、驻波、隔离等常规射频指标的同时有效的提高GSM&DCS频段的三阶互调的合格率。即采用一个腔体带阻滤波器串联一个带状线带阻滤波器来实现GSM&DCS的信号传输，原理图如图8，从而取代常规方式中一个GSM滤波器和一个DCS滤波器并联(图2)来实现GSM&DCS的信号传输。由于将中国移动GSM和DCS频段两路信号合成在一路带状线上传输(有别于常规方案的GSM、DCS两个滤波器并联的方式)，因为带阻滤波器谐振腔的谐振频率是在信号通带以外，信号的功率很少能够进入到谐振腔内。这样谐振腔的工艺和设计的因素对产品的互调影响降到最低。同时，两个带阻滤波器各施其职，分别对不同频段的信号进行滤波，很好的完成GSM&DCS与其他端口的隔离等常规指标性能。因此，本发明的此款中国移动4G合路器，在实现常规指标的同时能够非常好的解决现有技术中互调合格率不高的问题，提高了产品的生产效率，同时还降低了生产成本。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，本发明并不局限于中国移动的这一款专用合路(GSM&DCS/TDF&TDA/TDE)，其要点在于：两个移动通讯的频段在一个端口输入时采用腔体带阻滤波器加带状线带阻滤波器这种思路构成的合路器。上述具体实施例不是对本发明的限制。本发明可以出现各种变形及修改，或变形、修改后能实现的各种指标(比如将TDE频率2300-2400MHz修改为2400-2500MHz、修改GSM或DCS的带宽等)，皆在本发明的技术思想范畴内，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种移动4G合路器，它包括腔体，腔体内设置有TDF&TDA射频通路、TDE射频通路以及GSM&DCS射频通路，所述TDF&TDA射频通路由TDF&TDA端口、TDF&TDA带通滤波器、公共抽头以及ANT天线接口构成，所述TDE射频通路由TDE端口、TDE带通滤波器、公共抽头以及ANT天线接口构成；
其特征在于：所述GSM、DCS、TDF&TDA和TDE，分别对应于889-954MHz、1710～1830MHz、1880～2025MHz、2300～2400MHz，所述GSM&DCS射频通路由GSM&DCS端口、耦合片、腔体带阻滤波器、带状线带阻滤波器以及ANT天线接口构成，所述耦合片设置在腔体带阻滤波器和带状线带阻滤波器中，具有传输信号和耦合带阻谐振腔形成带阻滤波器的作用，所述耦合片的一端与所述的GSM&DCS端口电性连接，耦合片的另一端为公共抽头，公共抽头与ANT天线接口电性连接；所述腔体带阻滤波器包括若干个谐振腔，每个谐振腔内均设置有异形的谐振柱，该谐振柱配有一个耦合平台，与耦合片的耦合端耦合信号，谐振柱的调谐部分为一个半圆的槽体，该半圆的槽体可减少腔体和谐振柱的尺寸，并完成调谐功能；所述耦合片上前半部分具有耦合端，耦合端伸入谐振腔内平行于谐振柱的耦合平台并与谐振柱之间留有间隙，耦合片与谐振腔共同形成腔体带阻滤波器；所述带状线后半部带分支端的部分为带状线带阻滤波器，它包括多个并排的带状线谐振分支，所述耦合片的分支端伸入该腔体的隔离腔内共同构成带状线带阻滤波器。
2.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述伸入合路器腔体的耦合片呈异形的S形弯曲状，并设置了多个分支端，分支端末端呈矩形片状，耦合片末端的折弯用于连接几路滤波器的公共端耦合抽头，通过该折弯处的耦合将三组滤波器连成一个整体形成三合路器。
3.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述TDF&TDA带通滤波器包括若干个谐振腔，且每个谐振腔内均设置有至少一个谐振柱，相邻谐振柱之间设有用于加强耦合效果的金属导带。
4.根据权利要求3所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述相邻谐振腔之间还设有鳍片状的金属墙。
5.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述TDE带通滤波器包括若干个谐振腔，且每个谐振腔内均设置有谐振柱。
6.根据权利要求5所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述TDE带通滤波器包括六个谐振腔，每个谐振腔内均设有一谐振柱，靠近TDE端口的谐振柱则焊接在所述TDE端口上。
7.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述TDF&TDA带通滤波器、TDE带通滤波器、腔体带阻滤波器以及带状线带阻滤波器之间均设置有金属隔离墙。
8.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述腔体带阻滤波器包括有八个异形谐振杆的谐振腔，该谐振杆有一个用于耦合的平台，并有一个用于调谐的半圆形槽，每四个谐振腔构成一组，该两组谐振腔相对设置，且两组谐振腔之间设有金属墙。
9.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述腔体上具有一盖板，盖板通过螺丝固定在腔体的开口上，该盖板上还设置有若干个调谐螺杆，所述调谐螺杆伸入腔体内部。
10.根据权利要求1所述的一种移动4G合路器，其特征在于：所述TDF&TDA端口、TDE端口和GSM&DCS端口均固定在腔体的侧边上。
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- 2014-07-23 CN CN201410351488.2A patent/CN105281000B/zh not_active Expired - Fee Related
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