CN108054483A - 一种可调节端口耦合结构及其在数字直放站腔体滤波器中的应用 - Google Patents

一种可调节端口耦合结构及其在数字直放站腔体滤波器中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可调节端口耦合结构，它包括连接套和耦合盘，连接套的另一端的外部设置有外螺纹，耦合盘内开设有螺纹孔，耦合盘经螺纹孔与外螺纹连接固定于连接套上且耦合盘与连接套焊接，耦合盘的另一端相对设置有谐振杆，谐振杆与耦合盘的另一面形成容性耦合结构；它还公开了该容性耦合结构在数字直放站腔体滤波器中的应用。本发明的有益效果是：高可靠性，更加有利于批量生产的可调节端口耦合结构，在生产装配过程中，先制作出相应规格的连接套与耦合盘，根据实际产品参数需要，调整连接套与耦合盘的位置关系来调整端口耦合强弱达到相应合适的端口时延参数。

Description

一种可调节端口耦合结构及其在数字直放站腔体滤波器中的 应用
技术领域
本发明涉及一种可调节端口耦合结构及其在数字直放站腔体滤波器中的应用。
背景技术
伴随着移动通信技术的发展, 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提出了更高的要求，数字直放站是利用数字中频技术将模拟信号数字化后进行光传输的直放站类设备，其核心技术为数字化中频技术，作为室内分布系统产品中技术含量较高，系统指标较高的新一代产品已经替代了模拟直放站等设备在行业内得到广泛的应用。腔体滤波器作为分集接收数字光纤直放站的重要模块之一，要求具有低损耗，高功率容量，易调试，高抑制度等特点。传统腔体滤波器端口耦合方式通常采用接头插针与镀银线进行焊接后再与谐振杆焊接后耦合信号的方式，这种端口耦合方式需要将镀银线分别焊接在接头插针及谐振杆固定位置，如果需要调整端口耦合强弱时需要重新打开盖板并且拆装焊镀银线及谐振杆，重新焊接装配完成后再安装盖板等工作，整个装配过程相对比较复杂，生产效率较低，因此这里提出了一种免拆卸谐振杆，可调节耦合强度的端口耦合结构，并且将这种耦合结构应用于一种CDMA数字光纤直放站腔体滤波器中。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高可靠性，更加有利于批量生产的可调节端口耦合结构，在生产装配过程中，先制作出相应规格的连接套与耦合盘，根据实际产品参数需要，调整连接套与耦合盘的位置关系来调整端口耦合强弱达到相应合适的端口时延参数的可调节端口耦合结构及其在数字直放站腔体滤波器中的应用。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种可调节端口耦合结构， 它包括连接套、耦合盘和接头插针，所述连接套的一端部内开设有中心孔，中心孔内焊接有接头插针，连接套的另一端的外部设置有外螺纹，耦合盘内开设有螺纹孔，耦合盘经螺纹孔与外螺纹连接固定于连接套上且耦合盘与连接套焊接，耦合盘的另一端相对设置有谐振杆，谐振杆与耦合盘的另一面形成容性耦合结构。
所述的中心孔与接头插针同轴设置。
所述的外螺纹的公称直径为M2.5，所述螺纹孔的公称直径为M2.5。
所述的接头插针长度为2mm，直径为1.2mm；连接套总长度为17mm，一端圆柱形直径为2.5mm，长度6mm；所述的耦合盘直径6mm。
所述的谐振杆的尺寸为高度42mm、外径11.5mm、内径8mm，谐振杆的圆盘直径为23mm。
所述容性耦合结构应用于一个CDMA腔体滤波器产品中，该滤波器包含滤波器腔体和滤波器盖板，滤波器腔体和滤波器盖板之间形成带通滤波单元。
所述的带通滤波单元中含有六个同轴谐振腔，同轴谐振腔中含有CDMA谐振杆；不相邻的同轴谐振腔间通过隔离筋分隔开，相邻的同轴谐振腔间通过耦合窗口分隔开；带通滤波单元的第一同轴谐振腔与信号输入端口连通，带通滤波单元的第六同轴谐振腔与信号输出端口连通。
所述信号输入端口至信号输出端口依次通过第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆、第四谐振杆、第五谐振杆和第六谐振杆。
本发明具有以下优点：本发明可调节端口耦合结构包括连接套和耦合盘，连接套的一端加工有同轴中心孔，滤波器接头插针插入连接套中心孔内并进行焊接固定，连接套的另一端加工有外螺纹结构，连接套外螺纹部分与耦合盘的内螺纹相互旋接并可调整至相对位置后进行焊接固定，耦合盘的另一端面与谐振杆形成了容性耦合结构，耦合射频信号进入谐振腔内部。旋转耦合盘与连接套的螺纹相对位置调整了耦合盘与谐振杆之间的距离，以此相应调整了端口耦合强弱。这样免除谐振杆与镀银线的拆装，提高了产品装配及调试效率，并且将这种耦合结构应用于一种CDMA数字光纤直放站腔体滤波器中。
附图说明
图1 为可调节端口耦合结构的示意图；
图2 为可调节端口耦合结构应用在腔体滤波器中的示意图；
图3 为图2中带通滤波单元的结构示意图；
图中，1-连接套，2-耦合盘，3-中心孔，4-接头插针，5-外螺纹，6-螺纹孔，7-谐振杆，8-滤波器腔体，9-滤波器盖板，10-带通滤波单元，11-同轴谐振腔，12-CDMA谐振杆，13-隔离筋，14-耦合窗口，15-第一同轴谐振腔，16-信号输入端口，17-信号输出端口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种可调节端口耦合结构，它包括连接套1、耦合盘2和接头插针4，所述连接套1的一端部内开设有中心孔3，中心孔3内焊接有接头插针4，连接套1的另一端的外部设置有外螺纹5，耦合盘2内开设有螺纹孔6，耦合盘2经螺纹孔6与外螺纹5连接固定于连接套1上且耦合盘2与连接套1焊接，耦合盘2的另一端相对设置有谐振杆7，谐振杆7与耦合盘2的另一面形成容性耦合结构，因此通过调整耦合盘与谐振杆的距离达到调整耦合强弱的作用。这种耦合调节方式避免了谐振杆的拆卸装配工作，提高了装配调试效率，实现了对端口耦合度的及时调整。
所述的中心孔3与接头插针4同轴设置。所述的外螺纹5的公称直径为M2.5，所述螺纹孔6的公称直径为M2.5。所述的接头插针4长度为2mm，直径为1.2mm；连接套1总长度为17mm，一端圆柱形直径为2.5mm，长度6mm；所述的耦合盘直径6mm。
所述的谐振杆的尺寸为高度42mm、外径11.5mm、内径8mm，谐振杆的圆盘直径为23mm。
所述容性耦合结构应用于一个CDMA腔体滤波器产品中，该滤波器包含滤波器腔体8和滤波器盖板9，滤波器腔体8和滤波器盖板9之间形成带通滤波单元10。
所述的带通滤波单元10中含有六个同轴谐振腔11，同轴谐振腔11中含有CDMA谐振杆12；不相邻的同轴谐振腔11间通过隔离筋13分隔开，相邻的同轴谐振腔间通过耦合窗口14分隔开；带通滤波单元10的第一同轴谐振腔15与信号输入端口16连通，带通滤波单元10的第六同轴谐振腔与信号输出端口17连通。
所述信号输入端口16至信号输出端口17依次通过第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆、第四谐振杆、第五谐振杆和第六谐振杆。
腔体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CDMA腔体滤波器的阶数是6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,通过可调节端口耦合结构将射频输入信号耦合进入谐振腔内部，经过多级谐振腔滤波后将带通频段外的信号进行有效滤除。这种容性耦合端口加载方式避免了谐振杆与镀银线的拆卸装配等工作，提高了装配调试效率。腔体带通滤波器产品综合考虑同轴谐振腔的品质因数,功率容量，插入损耗等具体因素,经过三维电磁仿真软件HFSS仿真优化后得出连接套，耦合盘，谐振杆及耦合窗口等尺寸。
所述的电信CDMA腔体滤波器采用耦合同轴谐振腔结构，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,通过选取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。
本发明工作原理为：当接入电信CDMA信号时，电信CDMA信号由连接器内导体通过连接套，耦合盘将射频输入信号耦合进入谐振腔中，耦合盘与谐振杆的距离位置影响端口耦合强度，通过调整耦合盘与连接套的位置关系调整端口耦合时延，焊接固定后经装配调试达到相应的带通滤波器参数，此可调节端口耦合结构应用于一种CDMA腔体滤波器产品中，射频信号通过6级谐振腔滤波后，信号从腔体滤波器信号输出端口输出。这种端口耦合结构提高了生产效率，提高了装配调试效率，应用于此CDMA腔体滤波器产品，产品结构紧凑，性能指标优良，有利于分集接收CDMA直放站的批量生产及小型化。

Claims (8)

1.一种可调节端口耦合结构，其特征在于：它包括连接套（1）、耦合盘（2）和接头插针（4），所述连接套（1）的一端部内开设有中心孔（3），中心孔（3）内焊接有接头插针（4），连接套（1）的另一端的外部设置有外螺纹（5），耦合盘（2）内开设有螺纹孔（6），耦合盘（2）经螺纹孔（6）与外螺纹（5）连接固定于连接套（1）上且耦合盘（2）与连接套（1）焊接，耦合盘（2）的另一端相对设置有谐振杆（7），谐振杆（7）与耦合盘（2）的另一面形成容性耦合结构。
2.根据权利要求1所述的一种可调节端口耦合结构，其特征在于：所述的中心孔（3）与接头插针（4）同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种可调节端口耦合结构，其特征在于：所述的外螺纹（5）的公称直径为M2.5，所述螺纹孔（6）的公称直径为M2.5。
4.根据权利要求1所述的一种可调节端口耦合结构，其特征在于：所述的接头插针（4）长度为2mm，直径为1.2mm；连接套（1）总长度为17mm，一端圆柱形直径为2.5mm，长度6mm；所述的耦合盘直径6mm。
5.根据权利要求1所述的一种可调节端口耦合结构，其特征在于：所述的谐振杆的尺寸为高度42mm、外径11.5mm、内径8mm，谐振杆的圆盘直径为23mm。
6.根据权利要求1所述可调节端口耦合结构在数字直放站腔体滤波器中的应用，其特征在于：所述容性耦合结构应用于一个CDMA腔体滤波器产品中，该滤波器包含滤波器腔体（8）和滤波器盖板（9），滤波器腔体（8）和滤波器盖板（9）之间形成带通滤波单元（10）。
7.根据权利要求6所述可调节端口耦合结构在数字直放站腔体滤波器中的应用，其特征在于：所述的带通滤波单元（10）中含有六个同轴谐振腔（11），同轴谐振腔（11）中含有CDMA谐振杆（12）；不相邻的同轴谐振腔（11）间通过隔离筋（13）分隔开，相邻的同轴谐振腔间通过耦合窗口（14）分隔开；带通滤波单元（10）的第一同轴谐振腔（15）与信号输入端口（16）连通，带通滤波单元（10）的第六同轴谐振腔与信号输出端口（17）连通。
8.根据权利要求7所述可调节端口耦合结构在数字直放站腔体滤波器中的应用，其特征在于：所述信号输入端口（16）至信号输出端口（17）依次通过第一谐振杆、第二谐振杆、第三谐振杆、第四谐振杆、第五谐振杆和第六谐振杆。
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