CN1479951A - 用于滤波电磁波的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于滤波电磁波的装置，由包括至少一对波导滤波器的转动架元件(2)组成，每个滤波器在特定的频带中工作；在源天线(1)和电磁波发射机/接收机模块(3)之间容纳转动架元件。本发明用于微波频率。

Description

用于滤波电磁波的装置

技术领域

本发明涉及滤波电磁波的装置，具体地说，涉及一种适合于特别用在无线电波上的多媒体应用的广播中的无线通信系统的滤波装置。

背景技术

随着数字化的到来，使得处理更大的信息吞吐量成为可能，引起了用于在无线电波上的多媒体应用的广播的可用频带的问题。针对充足的吞吐量，当前的趋势是将频率朝向空闲频带发展。这样，在毫米波段中已经出现了新的双向无线电系统。特别公知的是MWS系统(多媒体无线系统)，它占用40.5和43.5之间的3GHz频带。这些固定系统依赖于所用移动电话(GSM)类型的单元配置。为了避免单元之间的干扰，这些系统利用如下设计方案：这包括足够数量的单元，通过其频带以及天线所用的偏振，将这种设计方案的每个单元与其他单元相互区分。这使得在利用相同频率和相同偏振的两个用户之间有最大的距离，以及从而可以限制干扰的风险。此外，这些系统是双向的，它们可按“全双工”或同时双向模式发射。在这种情况下，用户侧发射或接收部分必须满足关于发射和接收间的严格限制。因此，在上行路径和下行路径之间必须确保足够的频率间隙，以便保证(hone)双工器的实现，并限制用户终端的成本。因此，必须同时选择形成可以隔离发射路径和接收路径的双工器的两个滤波器。由实现发射机/接收机模块的限制所固定的频率间隙，存在许多对发射和接收滤波器或RxTx滤波器，能够覆盖配置所需的频率分配计划。为了确保这种类型系统的正确配置，需要有几种用户发射机/接收机模块的模型，它们工作在几个频带上。在用户终端的大规模生产中，结构的多样性引起成本问题，共享的频带越大，这个问题就越尖锐。

一种用以避免有几个发射机/接收机模块版本作为所需频带函数的解决方案在于，设计包括覆盖频率分配计划的全部滤波器的发射机/接收机模块，通过借助于二极管的电子开关来进行滤波器的选择。然而，实现发射机/接收机模块所需的二极管的使用及其数目促使终端成本的增加。此外，开关电路引起毫米波频率的损耗，并使发射机/接收机的性能变差。如果考虑当在用户处安装终端时，只进行一次信号频带和偏振的选择的事实，上面的解决方案显得太过复杂和昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种用于滤波电磁波的装置，使其可以补偿上述缺点。

因此，本发明的主题是一种用于滤波电磁波的装置，其特征在于它由包括至少一对波导滤波器的转动架(turret)元件组成，每个滤波器在特定频带中操作。

按照一个实施例，所述转动架元件是可绕所提供的轴旋转的柱形元件，平行于此轴具有位于以此轴为中心的圆柱上的波导。以可以是圆形、矩形或正方形横截面的柱形腔形成波导。在这种情况下，在表现出旋转轴的一个组件上可以得到全部滤波器对，并通过旋转这个组件来实现双工器，所述组件将与源天线和发射机/接收机装置的发射/接收块接触。利用这个装置，产生了包括全部滤波器对的单一紧凑组件。一旦安装者进行选择，通过钳制部件确保了波导的理想连续性。发射的信号可以是同向偏振的或是交叉偏振的。或者借助于T形波导或者借助于正交模获得滤波装置与源天线的连接。此外，滤波装置通过包括两片波导的元件与发射机/接收机模块相连。

附图说明

通过阅读以下参照附图给出的优选实施例的描述，本发明的其他特征和优势将变得清楚，其中：

图1是本发明用于接收/发射电磁波装置的透视图。

图2是示出转动架元件中滤波器位置的剖视图。

具体实施方式

作为示例，将参照适于在MWS系统中工作的电磁波滤波装置描述本发明。如上所述，MWS(多媒体无线系统)系统占用40.5GHz到43.5GHz频率附近的3GHz频率。在“全双工”应用的情况下，将分配给每个操作者用于下行和上行路径的特定频率。提出的频率分配计划之一提供三个组合而保留足够的双工间隙，即1GHz到40GHz。针对每个组合，保留：

-300MHz用于上行频道，

-700MHz用于下行频道。

在表A中示出了三个可能的组合。

                        表A

组合	1	2	3
				上行路径	40.5-40.8	42.5-42.8	41.5-41.8
下行路径	41.8-42.5	40.8-41.5	42.8-43.5

此外，为了提出更多的设计方案，在每个单元中在交叉偏振下执行发射和接收。这使得在邻近的单元中能够再使用相同的发射和接收频率。

图1中所表示的是允许单一发射机/接收机模块覆盖用于配置所需的全部频率组合的滤波装置。因此，如图所示，该装置包括要接收或发射电磁波的源天线1、由下面将详细描述的紧凑旋转组件组成的滤波装置2、由发射路径和接收路径以已知方式组成的发射机/接收机模块3，在允许模块90。旋转的支撑元件4上安装这个发射机/接收机模块，从而允许在交叉偏振下的应用。例如，接收在水平偏振下，而发射在垂直偏振下，而在部件旋转90。之后，接收在垂直偏振下，而发射在水平偏振下。此外，为了允许上面三个元件，即源天线1、滤波装置2和发射机/接收机模块3的连接，所述装置包括位于源天线1和滤波装置2之间的连接元件5，如箭头f、f′所表示那样，此连接元件5由包括源天线侧波导元件和两个滤波装置侧波导片(未示出)的T形波导组成。同样地，在发射机/接收机模块3和滤波装置2之间提供第二连接元件6。此连接元件6由包括位于同一对角线上的两个波导6a、6b的部分组成。T形元件的波导或元件6的波导表现出与转动架装置的滤波器相同的横截面，即在示出的实施例中的圆形横截面。

现在将更加详细地描述按照本发明的滤波装置2。在示出的实施例中，此滤波装置由包括三对波导滤波器的转动架元件组成，每个滤波器在特定频带中操作。这样，如图中所示，转动架元件2由比如黄铜、铝等制造，并能关于它的轴20旋转的实心柱形元件组成，在示出的实施例中，此元件具有圆形横截面。以成对的6个柱形腔，即图2中的腔21a-21b、22a-22b、23a-23b，平行于它的轴装备此实心柱形组件。每个柱形腔形成在不同频率操作的波导。如图1中所示，波导可以是圆形横截面的，或者是矩形横截面的，或者表现出正方形横截面的截面图。如图中所示，在同一对角线上放置形成对的滤波器21a-21b、22a-22b、23a-23b。从而，在本实施例中，每个圆形波导滤波器由在两个偏振中提供相同性能的膜片耦合的腔组成。例如，在申请人2000年10月18日法国专利申请FR 0013582中描述了这类滤波器。

如下使用上述装置。在发射机/接收机装置的构建期间，如箭头f和f′所示那样，安装者通过将它们相对连接装置6放置，来选择必须使用的发射和接收滤波器对。接下来，相对两个选中的滤波器恰当地放置T形，以及以这种方式钳制部件以产生单一紧凑的组件。

这样，本发明能够产生满足蜂窝式无线电系统的调度需要的“通用”发射机/接收机装置。在同一单元中，以相同的方式配置全部发射机/接收机装置。只有当终端投入用户的服务时才进行选择。上述的滤波器装置的使用将使生产和制造成本大幅减少。

Claims (8)

1、一种用于滤波电磁波的装置，其特征在于它由包括至少一对波导滤波器(21a-21b、22a-22b、23a-23b)的转动架元件，每个滤波器在特定的频带中工作。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于所述转动架元件是可绕所提供的轴20旋转的柱形元件，平行于此轴具有位于以此轴为中心的圆柱上的波导(21a-21b、22a-22b、23a-23b)。

3、按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于以柱形腔形成所述波导。

4、按照权利要求3所述的装置，其特征在于所述柱形腔是圆形、矩形或正方形横截面的。

5、按照权利要求3或4所述的装置，其特征在于以耦合膜片提供所述柱形腔。

6、一种用于接收/发射电磁波的装置，包括源天线(1)、权利要求1到5之一的滤波装置(2)、电磁波发射机/接收机模块(3)，其特征在于所述装置还包括用于将源天线连接到滤波装置的选中滤波器对上的元件(5)。

7、按照权利要求6所述装置，其特征在于连接元件由T形元件或正交模组成。

8、按照权利要求6或7所述的装置，其特征在于由包括两片波导(6a、6b)的元件(6)将所述滤波装置的选中滤波器对连接到发射机/接收机模块。

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