CN114899572B - 一种定向耦合校准网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定向耦合校准网络，包括二级功分器、多个定向耦合模块和多个射频电缆组件，所述定向耦合模块包括腔体和设于腔体内的PCB板，所述腔体连接有主通道输入射频同轴连接器、主通道输出射频同轴连接器和耦合通道射频同轴连接器，所述PCB板集成有多个定向耦合器和一个一级功分器，所述一级功分器包括多个分路端和一个合路端，所述定向耦合器的主输入端与主通道输入射频同轴连接器对应设置，定向耦合器的主输出端与主通道输出射频同轴连接器对应设置，定向耦合器的耦合端与一级功分器的分路端连接，一级功分器合路端与耦合通道射频同轴连接器对应设置。
Description
技术领域
本发明属于无线技术领域，具体涉及一种定向耦合校准网络。
背景技术
用于无线通信系统的智能天线阵在实际应用中，当运用一定的算法对空间谱进行分析时，首先需要对基站的无线发射(信)机及无线接收(收信)机进行校准，以保证系统的精确度。随着智能天线的大规模应用，天线已逐渐朝智能化方向发展。而天线耦合校准网络作为智能天线系统的关键部件之一，对智能天线系统波束赋形有着非常重要的作用。现有的耦合网络存在以下缺陷：
1.不具有方向性。
2.耦合器中PCB板耦合与功分功能分开，耦合板与功分板需要焊接，工艺难度高，易出现谐振、稳定性差、合格率低、一致性差现象；
3.耦合器中电阻需要在PCB上焊接，零件加工、装配、焊接均会对耦合器隔离端负载性能产生影响，工艺难度高，易出现耦合器隔离度一致性差、方向性不满足要求、电性能不满足要求等现象。
发明内容
本发明目的在于提供一种定向耦合校准网络，通过将耦合器与功分器集合在一个PCB板上，能够很好的解决上述问题。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明所采用的技术方案为：
一种定向耦合校准网络，包括二级功分器、多个定向耦合模块和多个射频电缆组件。
所述定向耦合模块包括腔体和设于腔体内的PCB板。
所述腔体连接有主通道输入射频同轴连接器、主通道输出射频同轴连接器和耦合通道射频同轴连接器，所述PCB板集成有多个定向耦合器和一个一级功分器，所述一级功分器包括多个分路端和一个合路端，所述定向耦合器的主输入端与主通道输入射频同轴连接器对应设置，定向耦合器的主输出端与主通道输出射频同轴连接器对应设置，定向耦合器的耦合端与一级功分器的分路端连接，一级功分器合路端与耦合通道射频同轴连接器对应设置。
所述二级功分器设有多个分路端和一个合路端，每个所述分路端分别通过一个频射电缆组件与一个耦合通道射频同轴连接器连接。
所述耦合校准网络主通道一端与等相层模块连接再转接至天线端，一端与T/R组件连接，实现天线端与T/R组件的错位转接。
进一步的，在定向耦合器的腔体侧壁设有一个射频同轴连接器连接器作为定向耦合器的耦合信号输出口。17个射频同轴连接器的外壳通过螺纹与定向耦合器腔体固定，内导体采用锡钎焊的方式与PCB板连接。所述腔体的一侧可拆卸连接有腔盖，所述腔盖通过螺钉连接于腔体，所述腔体和腔盖均为金属材质。将耦合校准网络和等相层模块排布在金属屏蔽腔内，保护其免受外力冲击，减少电缆挤压变形导致的电性能变差，屏蔽外界电磁场对耦合校准网络的干扰，性能稳定、可靠。
进一步的，所述腔体连接有八个主通道输入射频同轴连接器，所述主通道输入射频同轴连接器用于与T/R组件连接，所述腔体连接有八个主通道输出射频同轴连接器，所述主通道输出射频同轴连接器用于与等相层连接，所述腔体连接有一个耦合通道射频同轴连接器，所述耦合通道射频同轴连接器用于与二级功分器连接，所述耦合器为微带定向耦合器，由两条近距离的金属平行微带构成，每一个微带定向耦合器的一条微带一端对应连接一个等相层模块，该微带的另一端对应连接T/R组件，每一个微带定向耦合器的另一条微带一端连接一级功分器，该微带的另一端埋阻设置。
进一步的，本微带定向耦合校准网络由功分器、多个定向耦合器、多根射频电缆组件构成，提供64路主通道信号的耦合，并将其合路输出到监测口，起着监测和校准的作用。每个定向耦合器负责8个主通道信号耦合与合路，经由射频电缆组件输入到二级功分的分路端，再由二级功分合路到合路端，所述定向耦合器的隔离端负载、功分器的隔离电阻均采用埋阻方式，所述功分器的隔离电阻通过阻焊层保护，所述定向耦合模块设有八个，所述二级功分器设有一个合路端和八个分路端，八个所述分路端分别与一个定向耦合器连接，所述PCB板为多层板结构。
本发明的有益效果为：
1.具有方向性的耦合校准网络，方向性≥15dB(@8GHz～12GHz)；
2.定向耦合器将8个定向耦合线与1分8八功分器集成，使其稳定性跟一致性均明显变好；
3.定向耦合器中PCB采用多层板结构，集成耦合与功分功能，定向耦合器的耦合度满足：50±2dB(@8GHz～12GHz)。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中耦合模块的外部示意图；
图3为图1中二级功分器的结构示意图；
图4为耦合模块的爆炸图。
图中：1-定向耦合模块；11-主通道输出射频同轴连接器；12-主通道输入射频同轴连接器；13-耦合通道射频同轴连接器；14-腔体；15-PCB板；16-腔盖；17-螺钉；2-二级功分器；21-分路端；22-合路端；3-射频电缆组件。
具体实施方式
下面结合附图及附图标记对本发明作进一步阐述。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1：
如图1-4所示，一种定向耦合校准网络，包括二级功分器2、多个定向耦合模块1和多个射频电缆组件3；
所述定向耦合模块1包括腔体14和设于腔体14内的PCB板15；
所述腔体14连接有主通道输入射频同轴连接器12、主通道输出射频同轴连接器11和耦合通道射频同轴连接器13，所述PCB板15集成有多个定向耦合器和一个一级功分器，所述一级功分器包括多个分路端21和一个合路端22，所述定向耦合器的主输入端与主通道输入射频同轴连接器12对应设置，定向耦合器的主输出端与主通道输出射频同轴连接器11对应设置，定向耦合器的耦合端与一级功分器的分路端21连接，一级功分器合路端22与耦合通道射频同轴连接器13对应设置；
所述二级功分器2设有多个分路端21和一个合路端22，每个所述分路端21分别通过一个频射电缆组件与一个耦合通道射频同轴连接器13连接。
所述耦合校准网络主通道一端与等相层模块连接再转接至天线端，一端与T/R组件连接，实现天线端与T/R组件的错位转接。
在定向耦合器的腔体14侧壁设有一个射频同轴连接器连接器作为定向耦合器的耦合信号输出口。
实施例2：
如图1-4所示，一种定向耦合校准网络，包括二级功分器2、多个定向耦合模块1和多个射频电缆组件3。
所述定向耦合模块1包括腔体14和设于腔体14内的PCB板15。
所述腔体14连接有主通道输入射频同轴连接器12、主通道输出射频同轴连接器11和耦合通道射频同轴连接器13，所述PCB板15集成有多个定向耦合器和一个一级功分器，所述一级功分器包括多个分路端21和一个合路端22，所述定向耦合器的主输入端与主通道输入射频同轴连接器12对应设置，定向耦合器的主输出端与主通道输出射频同轴连接器11对应设置，定向耦合器的耦合端与一级功分器的分路端21连接，一级功分器合路端22与耦合通道射频同轴连接器13对应设置。
所述二级功分器2设有多个分路端21和一个合路端22，每个所述分路端21分别通过一个频射电缆组件与一个耦合通道射频同轴连接器13连接。
所述耦合校准网络主通道一端与等相层模块连接再转接至天线端，一端与T/R组件连接，实现天线端与T/R组件的错位转接。
在定向耦合器的腔体14侧壁设有一个射频同轴连接器连接器作为定向耦合器的耦合信号输出口。
固定方式：17个射频同轴连接器(包括8个主通道输入射频同轴连接器12、8个主通道输出射频同轴连接器11和1个耦合通道射频同轴连接器13)的外壳通过螺纹与定向耦合器腔体14固定，内导体采用锡钎焊的方式与PCB板15连接。
所述腔体14的一侧可拆卸连接有腔盖16，所述腔盖16通过螺钉17连接于腔体14。
所述腔体14和腔盖16均为金属材质。
将耦合校准网络和等相层模块排布在金属屏蔽腔内，保护其免受外力冲击，减少电缆挤压变形导致的电性能变差，屏蔽外界电磁场对耦合校准网络的干扰，性能稳定、可靠。
所述腔体14连接有八个主通道输入射频同轴连接器12，所述主通道输入射频同轴连接器12用于与T/R组件连接；
所述腔体14连接有八个主通道输出射频同轴连接器11，所述主通道输出射频同轴连接器11用于与等相层连接；
所述腔体14连接有一个耦合通道射频同轴连接器13，所述耦合通道射频同轴连接器13用于与二级功分器2连接。
所述耦合器为微带定向耦合器，由两条近距离的金属平行微带构成，每一个微带定向耦合器的一条微带一端对应连接一个等相层模块，该微带的另一端对应连接T/R组件，每一个微带定向耦合器的另一条微带一端连接一级功分器，该微带的另一端埋阻设置。
本微带定向耦合校准网络由功分器、多个定向耦合器、多根射频电缆组件3构成，提供64路主通道信号的耦合，并将其合路输出到监测口，起着监测和校准的作用。每个定向耦合器负责8个主通道信号耦合与合路，经由射频电缆组件3输入到二级功分的分路端21，再由二级功分合路到合路端22。
所述定向耦合器的隔离端负载、功分器的隔离电阻均采用埋阻方式。
所述功分器的隔离电阻通过阻焊层保护。
所述定向耦合模块1设有八个，所述二级功分器2设有一个合路端22和八个分路端21，八个所述分路端21分别与一个定向耦合器连接；
所述PCB板15为多层板结构。
定向耦合校准网络可以满足的电气性能：
1.端口驻波≤1.25(@8GHz～12GHz)；经仿真满足要求，产品加工后实测满足要求。
2.定向耦合器的耦合度满足：50±2dB(@8GHz～12GHz)；经仿真满足要求，产品加工后实测满足要求。
3.方向性≥15dB(@8GHz～12GHz)；经仿真满足要求，产品加工后实测满足要求。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种定向耦合校准网络，其特征在于：包括二级功分器(2)、多个定向耦合模块(1)和多个射频电缆组件(3)；
所述定向耦合模块(1)包括腔体(14)和设于腔体(14)内的PCB板(15)；
所述腔体(14)连接有主通道输入射频同轴连接器(12)、主通道输出射频同轴连接器(11)和耦合通道射频同轴连接器(13)，所述PCB板(15)集成有多个定向耦合器和一个一级功分器，所述一级功分器包括多个分路端(21)和一个合路端(22)，所述定向耦合器的主输入端与主通道输入射频同轴连接器(12)对应设置，定向耦合器的主输出端与主通道输出射频同轴连接器(11)对应设置，定向耦合器的耦合端与一级功分器的分路端(21)连接，一级功分器合路端(22)与耦合通道射频同轴连接器(13)对应设置；
所述二级功分器(2)设有多个分路端(21)和一个合路端(22)，每个所述分路端(21)分别通过一个频射电缆组件与一个耦合通道射频同轴连接器(13)连接。
2.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述腔体(14)的一侧可拆卸连接有腔盖(16)，所述腔盖(16)通过螺钉(17)连接于腔体(14)，所述腔体(14)和腔盖(16)均为金属材质。
3.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述腔体(14)连接有八个主通道输入射频同轴连接器(12)，所述主通道输入射频同轴连接器(12)用于与T/R组件连接；
所述腔体(14)连接有八个主通道输出射频同轴连接器(11)，所述主通道输出射频同轴连接器(11)用于与等相层连接；
所述腔体(14)连接有一个耦合通道射频同轴连接器(13)，所述耦合通道射频同轴连接器(13)用于与二级功分器(2)连接。
4.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述耦合器为微带定向耦合器，由两条近距离的金属平行微带构成，每一个微带定向耦合器的一条微带一端对应连接一个等相层模块，该微带的另一端对应连接T/R组件，每一个微带定向耦合器的另一条微带一端连接一级功分器，该微带的另一端埋阻设置。
5.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述定向耦合器的隔离端负载、功分器的隔离电阻均采用埋阻方式设置。
6.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述功分器的隔离电阻通过阻焊层保护。
7.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述定向耦合模块(1)设有八个，所述二级功分器(2)设有一个合路端(22)和八个分路端(21)，八个所述分路端(21)分别与一个定向耦合器连接。
8.根据权利要求1所述的定向耦合校准网络，其特征在于：所述PCB板(15)为多层板结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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