CN115832653A - 合路器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种合路器，所述合路器包括壳体和设置于壳体上的公共接头，所述壳体内设有工作于不同频段的第一滤波器与第二滤波器，所述第一滤波器包括第一谐振腔与对应设于第一谐振腔内的第一谐振柱，所述第二滤波器包括第二谐振腔与对应设于第二谐振腔内的第二谐振柱；所述第一滤波器通过其第一谐振柱与所述公共接头电性连接实现信号传输，所述第二谐振柱与所述第一谐振柱之间设有容性耦合结构，以实现容性耦合，使得第二滤波器经第一滤波器而与公共接头实现信号传输。第二谐振腔内的第二谐振柱通过容性耦合结构而与公共接头相间接实现信号传输，以便于合路器的多个谐振腔的排布，增大合路器可合路的频段数量。
Description
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种合路器。
背景技术
随着移动通信技术的发展，通信频谱越来越多，多系统合路、共建共享等方式以成为网络建设的主流方案，从而催生了多频合路器的大量应用。
传统的合路器公共端口一般包含一个共腔，合路器的各个通路通过与共腔进行窗口耦合来实现各个通路频段的能量传递。但受限于共腔带宽的限制与频段数量的增强，使得合路器越来越难以将所有制式的频段进行合路或分路。
例如，传统的合路器可将380-960MHz、1400-2700MHz和3400-3800MHz这三个频段内的多个通路进行分合路。但当需要进一步增加新频段(例如4800-5000MHz但不限于)进行分合路时，由于难以实现频段跨度较大的端口带宽以及合路器的排腔困难，导致合路器难以增加新频段。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题至少之一而提供一种合路器。
适应本发明的各个目的，本发明采用如下技术方案：
适应本发明的目的之一而提供一种合路器，包括壳体和设置于壳体上的公共接头，所述壳体内设有工作于不同频段的第一滤波器与第二滤波器，所述第一滤波器包括第一谐振腔与对应设于第一谐振腔内的第一谐振柱，所述第二滤波器包括第二谐振腔与对应设于第二谐振腔内的第二谐振柱；
所述第一滤波器通过其第一谐振柱与所述公共接头电性连接实现信号传输，第二谐振柱与第一谐振柱之间设有容性耦合结构，以实现容性耦合，使得第二滤波器经第一滤波器而与公共接头实现信号传输。
进一步的，所述公共接头内插设有耦合棒，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相并排设置，其并排延伸轴线与所述耦合棒的延伸轴线相交设置。
进一步的，所述公共接头内插设有耦合棒，所述第一谐振柱与所述耦合棒相耦合连接或电连接，以实现所述第一滤波器与所述公共接头之间的信号传输。
具体的，所述容性耦合结构为飞杆、U形导线或U形片中的任意一种。
进一步的，所述飞杆包括第一耦合盘、第二耦合盘及连接该两个耦合盘的连接杆，所述第一耦合盘设置于第一谐振腔中并与所述第一谐振柱耦合，所述第二耦合盘设置于第二谐振腔中并与所述第二谐振柱相耦合。
进一步的，第一谐振腔与第二谐振腔之间设有分隔壁，所述分隔壁上设有支撑件，所述连接杆穿设所述支撑件。
进一步的，所述第一耦合盘的面积、所述第二耦合盘的面积以及所述连接杆的长度与所述第二谐振腔所工作的频段带宽相关联。
进一步的，所述壳体内还设有第三滤波器，所述第三滤波器包括第三谐振腔与设于第三谐振腔内的第三谐振柱，所述第三谐振柱通过导电件与所述耦合棒相电性连接。
进一步的，所述壳体内还设有第四滤波器，所述第四滤波器包括第四谐振腔与设于第四谐振腔内的第四谐振柱，所述第四谐振柱上设有耦合孔，所述耦合棒插置于所述耦合孔中，而与所述第四谐振柱相耦合连接。
进一步的，所述第三谐振腔与所述第一谐振腔分设于所述耦合棒的两侧。
进一步的，所述合路器包括四个滤波器，其中第一滤波器对应处理3300MHz-3800MHz频段的信号，第二滤波器对应处理4800-5000MHz频段的信号，第三滤波器对应处理380MHz-960MHz频段的信号，第四滤波器对应处理1400MHz-2700MHz频段的信号。
相对于现有技术，本发明具有多方面的优势，包括但不限于：
一方面，本发明的合路器的第一谐振腔将第二谐振腔和公共接头相分隔设置，第一谐振柱与公共接头电性连接以实现信号传输，设置于第二谐振腔内的第二谐振柱可通过容性耦合结构与第一谐振柱相容性耦合，使得第二谐振腔在与公共接头相分隔时，也可通过间接耦合的方式与公共接头实现信号传输，从而便于合路器引入对应多个频段的信号的谐振腔，便于合路器的多个谐振腔的布设。
另一方面，本发明的合路器的第二谐振腔通过容性耦合结构与公共接头间接实现信号传输，使得第二谐振腔与第一谐振腔分别处理的信号的频段可具有较大的差异，例如，第一谐振腔对应处理3300MHz-3800MHz频段的信号，第二谐振腔对应处理4800-5000MHz频段的信号。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明典型实施例的合路器的俯视示意图。
图2为本发明典型实施例的合路器未设置盖体的俯视示意图。
图3为本发明典型实施例的合路器的爆炸示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明提供了一种合路器，所述合路器可实现四个不同频段的信号的合路，使得合路器可适应多频段天线系统的建设。
在实施例中，所述合路器可实现包括380MHz-960MHz、1400MHz-2700MHz、3300MHz-3800MHz、4800-5000MHz或者包含在上述频段范围内的子频段等多个频段的合路/分路，其中，3300MHz-3800MHz与4800-5000MHz及包含在该两频段范围内的子频段属于5G频段，使得本发明的合路器可对频段差异较大的两个5G频段进行合路/分路，便于5G系统的建设，且有助于5G系统与现有的2G/3G/4G系统的共建。
另外需要说明的是，本发明中将频段范围为3300MHz-3800MHz及包含在该频段范围内的子频段定义为第一频段；将频段范围为4800-5000MHz及包含在该频段范围内的子频段定义为第二频段；将频段范围为380MHz-960MHz及包含在该频段范围内的子频段定义为第三频段；将频段范围为1400MHz-2700MHz及包含在该频段范围内的子频段定义为第四频段。
在本发明的典型实施例中，结合图1与图2，所述合路器100包括壳体110、盖体130、公共接头140以及多个信号接头150。结合图3，所述壳体110中设有内腔111，所述盖体130盖合所述壳体110，以封闭所述内腔111。所述公共接头140设置于壳体110的第一侧壁112上，且公共接头140贯通至壳体110的内腔111中；结合图1，所述信号接头150设置于壳体110的第二侧壁上，且所述信号接头150贯通至壳体110的内腔111中。优选的，所述第一侧壁112与所述第二侧壁相对设置。
所述壳体110的内腔111中设有多个滤波器，每个滤波器对应处理不同频段的信号。具体言之，滤波器包括谐振腔与设置于谐振腔内的谐振柱，谐振柱对应一个信号接头150电性连接，以便于信号接头150向谐振柱输入信号。
结合图2与图3，所述公共接头140内插设有耦合棒114，所述耦合棒114延伸至壳体110的内腔111中，多个滤波器各自的谐振柱分别与所述耦合棒114相容性耦合，以将经各自对应的信号接头150输入的信号经所述耦合棒114进行合路，在经所述公共接头140输出至外部设备。
具体言之，结合图2，所述多个滤波器分为第一滤波器210、第二滤波器220、第三滤波器230以及第四滤波器240；其中，第一滤波器210用于处理所述第一频段的信号，第二滤波器220用于处理所述第二频段的信号，第三滤波器230用于处理所述第三频段的信号，第四滤波器240用于处理所述第四频段的信号，四个滤波器分别对应处理不同频段的信号。
第一滤波器210包括第一谐振腔115与设置于第一谐振腔115内的第一谐振柱119，所述第一谐振腔115设置于所述耦合棒114的延伸路径上，使得所述耦合棒114在延伸出所述公共接头140后插入所述第一谐振腔115中。第一谐振腔115中的第一谐振柱119设置于所述耦合棒114的延伸轴线的其中一侧，所述第一谐振柱119与耦合棒114相间隔设置，且第一谐振柱119与耦合棒114相容性耦合连接。所述第一谐振柱119在接收到其对应的信号接头150(称该信号接头为第一信号接头151)输入的第一频段的信号后，将第一频段的信号耦合至所述耦合棒114上，以使得第一频段的信号在耦合棒114上与第二频段、第三频段及第四频段的信号相合路，并经所述公共接头140输出合路后的信号。
在一个实施例中，通过控制第一谐振柱119与耦合棒114之间距离和耦合面积，可调整耦合至耦合棒114上的第一频段的信号的频段带宽，以便于调整合路器100的第一频段的信号的端口带宽。
在一个实施例中，所述第一谐振柱119与耦合棒114之间直接物理连接，以提高信号传输效率。
在一个实施例中，所述第一滤波器210可通过其第一谐振柱119直接与所述公共接头140相耦合，以实现信号传输，提高第一滤波器210的耦合效率。
所述第二滤波器220包括第二谐振腔116与设置于第二谐振腔116内的第二谐振柱120，所述第二谐振腔116与所述第一谐振腔115相邻设置，且第二谐振腔116与耦合棒114相间隔设置，也即是说，所述第二谐振腔116与耦合棒114之间不相物理接触，第一谐振腔115将第二谐振腔116与耦合棒114相分隔。在本实施例中，第二谐振腔116与第一谐振腔115相并排设置，第一谐振腔115与第二谐振腔116的并排方向的延伸轴线与所述耦合棒114的延伸轴线相交设置，使得第二谐振腔116通过第一谐振腔115与所述耦合棒114相分隔。优选的，第一谐振腔115与第二谐振腔116的并排方向的延伸轴线与所述耦合棒114的延伸轴线相垂直，以便于布设第一谐振腔115与第二谐振腔116。
第二谐振腔116与第一谐振腔115之间设有容性耦合结构121，第二谐振柱120在接收到对应的信号接头150(称该信号接头为第二信号接头152)所输入的第二频段的信号后，将第二频段的信号容性耦合至容性耦合结构121，经容性耦合结构121再将第二频段的信号容性耦合至耦合棒114上，以与第一频段、第三频段及第四频段的信号进行合路，并经所述公共接头140输出合路后的信号。
在一个实施例中，所述容性耦合结构121为飞杆、U形线及U形片中的任意一种。
在本发明的典型实施例中，所述容性耦合结构为飞杆121，所述飞杆121包括第一耦合盘1211、第二耦合盘1212及连接第一耦合盘1211与第二耦合盘1212的连接杆(未示出)。所述第一耦合盘1211设置于第一谐振腔115中，第一耦合盘1211不与第一谐振柱119和耦合棒114相物理接触，第一耦合盘1211与耦合棒114之间相容性耦合连接。所述第二耦合盘1212设置于第二谐振腔116中，第二耦合盘1212不与第二谐振柱120相物理接触，第二耦合盘1212与第二谐振柱120相容性耦合连接。
当第二谐振柱120接收到第二信号接头152输入的第二频段的信号后，第二谐振柱120将第二频段的信号耦合至第二耦合盘1212上，经连接杆传输至设置于第一谐振腔115中的第一耦合盘1211上，第一耦合盘1211将其上的第二频段的信号耦合至耦合棒114上，使得第二频段的信号与耦合棒114上的其他频段的信号进行合路。
由此，在第二谐振柱120不直接与耦合棒114相耦合的情况下，第二谐振柱120可借助飞杆121的设置于第一谐振腔115中的第一耦合盘1211而与耦合棒114相间接耦合，从而可调整所述合路器100中各个谐振腔的布局，使得合路器100可拓展所能合路的频段。
飞杆121的第一耦合盘1211的面积、第二耦合盘1212的面积及连接杆的长度与第二频段的信号的频段带宽相关联，也即是说，可通过调整第一耦合盘1211的面积、第二耦合盘1212的面积及连接杆的长度来调节所述耦合至耦合棒114上的第二频段的信号的频段带宽，以便于调整合路器100的第二频段的信号的端口带宽。
在一个实施例中，第一耦合盘1211还与第一谐振柱119相耦合，第一耦合盘1211可经第一谐振柱119而与耦合棒114相间接耦合，以使得第一耦合盘1211可将第二频段的信号耦合至第一谐振柱119上，再经第一谐振柱119耦合至耦合棒114上。
结合图3，第一谐振腔115与第二谐振腔116之间通过分隔壁122相分隔，所述分隔壁122上设有安装位124，所述安装位124上设有支撑件129，所述支撑件129用于支撑飞杆121的连接杆，以使得飞杆121可稳定的安装于第一谐振腔115与第二谐振腔116之间。所述支撑件129中设有安装孔，所述连接杆插入所述安装孔，以通过支撑件129为连接杆提供支撑。所述支撑件129有介质材料制成。在一个实施例中，所述安装位124为槽状结构。
结合图2与图3，所述耦合棒114上还套设有耦合环125，所述耦合环125不与耦合棒114相物理接触，且所述耦合环125与所述耦合棒114之间相容性耦合连接。所述第三滤波器230包括第三谐振腔117与设置于第三谐振腔117内的第三谐振柱127，所述第三谐振柱127通过导电件126与所述耦合环125相物理导通连接。当第三谐振柱127接收到相对应的信号接头150(称该信号接头为第三信号接头153)输入的第三频段的信号后，第三谐振柱127将第三频段的信号经所述导电件126输出至所述耦合环125上，将第三频段的信号经耦合环125耦合至耦合棒114上，以使第三频段的信号在耦合棒114上与第一频段、第二频段及第四频段的信号相合路，并经所述公共接头140输出合路后的信号。
在一个实施例中，所述导电件126为金属导线，通过控制所述导电件126的横截面积和/或导电件126与第三谐振柱127相连接的位置相对于第三谐振柱127的高度，来调节耦合至耦合棒114的第三频段的信号的频段带宽，以便于调整合路器100的第三频段的信号的端口带宽。
在一个实施例中，所述第三谐振腔117与第一谐振腔115分别设置于耦合棒114的延伸轴线的两侧，以优化合路器100的第一谐振腔115与第三谐振腔117的布局，缩小合路器100的体积。
在一个实施例中，耦合环125与耦合棒114之间还设有绝缘环(未示出)，所述绝缘环由绝缘材料制成。所述绝缘环套设于所述耦合棒114上，所述耦合环125套设于所述耦合棒114上，以通过绝缘环分隔耦合环125与耦合棒114，使得耦合环125不与耦合棒114相物理接触，维持耦合环125与耦合棒114之间的容性耦合关系，提升合路器100的电气稳定性。
在一个实施例中，所述导电件126直接与耦合棒114相物理连接，以提高信号传输效率。
所述第四滤波器240包括第四谐振腔118与设置于第四谐振腔118内的第四谐振柱128，所述第四谐振腔118也设置于耦合棒114的延伸路径上，第四谐振腔118相较于所述第一谐振腔115远离所述公共接头140，耦合棒114穿越第一谐振腔115后，进入第四谐振腔118中。所述第四谐振柱128上设有耦合孔1281，所述耦合棒114远离所述公共接头140的一端(称该端为耦合端1141)插入所述耦合孔1281中，所述耦合棒114不与第四谐振柱128相物理接触，也即是说，所述耦合端1141在插入所述耦合孔1281后，耦合端1141不与所述耦合孔1281相物理接触，第四谐振柱128通过其耦合孔1281与耦合棒114的耦合端1141相容性耦合。
当第四谐振柱128接收到相对应的信号接头150(称该信号接头为第四信号接头154)输出的第四频段的信号后，通过其耦合孔1281将第四频段的信号耦合至所述耦合棒114上，以使第四频段的信号在耦合棒114上与所述第一频段、第二频段及第三频段的信号相合路，并经所述公共接头140输出合路后的信号。
在一个实施例中，通过控制耦合棒114的尺寸和/或耦合棒114插入第四谐振柱128的耦合孔1281的长度，来调节耦合至耦合棒114上的第四频段的频段带宽，以便于调整合路器100的第四频段的信号的端口带宽。
在一个实施例中，所述耦合棒114的耦合端1141上套设有介质套(未示出)，通过所述介质套分隔所述耦合端1141与第四谐振柱128的耦合孔1281，使得耦合端1141与耦合孔1281之间可稳定的维持容性耦合，避免耦合段与耦合孔1281之间相物理接触，影响合路器100的电气性能。
在一个实施例中，所述耦合环125设置于所述第四谐振腔118中，且所述耦合环125不与所述第四谐振柱128相物理接触。通过将所述耦合环125设置于所述第四谐振腔118内，使得耦合环125不会影响第一谐振柱119和飞杆121的第一耦合盘1211与耦合棒114之间的耦合关系，使得合路器100的各个谐振腔之间不会相互影响电气性能。
在一个实施例中，结合图3，所述各个谐振柱内分别对应插设有调谐螺杆160，通过旋拧调谐螺杆160可调节调谐螺杆160位于谐振柱内的长度，以调节对应谐振腔的谐振频率。所述调谐螺杆160的其中一端与所述盖体130相螺纹连接，另一端插入谐振柱内。
在一个实施例中，所述合路器100还可用作功分器，所述公共接头140用作输入端，各个信号接头150用作输出端。
综上所述，本发明的合路器的设置于第二谐振腔内的第二谐振柱通过容性耦合结构与插入第一谐振腔内的耦合棒相容性耦合，使得第二谐振柱在增大了与耦合棒之间的距离后，仍可通过容性耦合结构与耦合棒相耦合，便于合路器的多个谐振腔的排布，增大合路器可合路的频段数量。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (11)
1.一种合路器，包括壳体和设置于壳体上的公共接头，其特征在于，所述壳体内设有工作于不同频段的第一滤波器与第二滤波器，所述第一滤波器包括第一谐振腔与对应设于第一谐振腔内的第一谐振柱，所述第二滤波器包括第二谐振腔与对应设于第二谐振腔内的第二谐振柱；
所述第一滤波器通过其第一谐振柱与所述公共接头电性连接实现信号传输，所述第二谐振柱与所述第一谐振柱之间设有容性耦合结构，以实现容性耦合，使得所述第二滤波器经所述第一滤波器而与公共接头实现信号传输。
2.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述公共接头内插设有耦合棒，所述第一谐振腔与所述第二谐振腔相并排设置，其并排延伸轴线与所述耦合棒的延伸轴线相交设置。
3.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述公共接头内插设有耦合棒，所述第一谐振柱与所述耦合棒耦合连接或电连接，以实现所述第一滤波器与所述公共接头之间的信号传输。
4.如权利要求1所述的合路器，其特征在于，所述容性耦合结构为飞杆、U形导线或U形片中的任意一种。
5.如权利要求4所述的合路器，其特征在于，所述飞杆包括第一耦合盘、第二耦合盘及连接该两个耦合盘的连接杆，所述第一耦合盘设置于第一谐振腔中并与所述第一谐振柱相耦合，所述第二耦合盘设置于第二谐振腔中并与所述第二谐振柱相耦合。
6.如权利要求5所述的合路器，其特征在于，第一谐振腔与第二谐振腔之间设有分隔壁，所述分隔壁上设有支撑件，所述连接杆穿设所述支撑件。
7.如权利要求5所述的合路器，其特征在于，所述第一耦合盘的面积、所述第二耦合盘的面积以及所述连接杆的长度与所述第二谐振腔所工作的频段带宽相关联。
8.如权利要求3所述的合路器，其特征在于，所述壳体内还设有第三滤波器，所述第三滤波器包括第三谐振腔与设于第三谐振腔内的第三谐振柱，所述第三谐振柱通过导电件与所述耦合棒相电性连接。
9.如权利要求3所述的合路器，其特征在于，所述壳体内还设有第四滤波器，所述第四滤波器包括第四谐振腔与设于第四谐振腔内的第四谐振柱，所述第四谐振柱上设有耦合孔，所述耦合棒插置于所述耦合孔中，而与所述第四谐振柱相耦合连接。
10.如权利要求8所述的合路器，其特征在于，所述第三谐振腔与所述第一谐振腔分设于所述耦合棒的两侧。
11.如权利要求1至10任意一项所述的合路器，其特征在于，所述合路器包括四个滤波器，其中第一滤波器对应处理3300MHz-3800MHz频段的信号，第二滤波器对应处理4800-5000MHz频段的信号，第三滤波器对应处理380MHz-960MHz频段的信号，第四滤波器对应处理1400MHz-2700MHz频段的信号。
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