CN1672346A - T型偏置装置及其中心导体 - Google Patents
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Abstract
一种移动通信系统中的T型偏置装置。该T型偏置装置包括:外壳,该外壳包含整体形成在外壳两端的输入连接器和输出连接器,穿过输入连接器和输出连接器的中心部分形成的外壳孔,以及形成在外壳的上部中心部分内部的固定孔,输入连接器连接到发送接收系统,输出连接器连接到天线;中心导体组件,其连接到输入和输出连接器,用于为该T型偏置装置提供电连接。该中心导体组件包括第一中心导体和第二中心导体,上述第一中心导体具有从该第一中心导体的一端纵向延伸的接收孔,而第二中心导体具有从该第二中心导体的一端延伸并插入接收孔内的轴,该轴具有阳极化处理的外表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动通信系统,更具体地说,涉及-种用于向移动通信系统中的基地收发机站(BTS)的户外设备提供射频信号和能量的T型偏置(bias-T)装置及其中心导体。
背景技术
通常,为了补偿连接到位于BTS的户外设备(天线塔)中的遥控RF单元的设备间连接电缆(IFL)中的信号或能量损失,在塔顶BTS中的地面设备使用预先放大器或启动上行/下行频率变换器,以具有附加的放大功能。此外,为了向在位于天线塔中的遥控RF单元提供电能,地面设备还使用T型偏置装置或线路放大器。
图1是常规塔顶BTS例子的结构图。参考图1,常规的BTS包括建立在地面的地面BTS 100和为了提高射频(RF)信号的发射/接收级而建立在户外的天线塔114。
下文中,将首先涉及地面BTS 100的结构。控制/接口单元102执行与用于控制BTS的基站控制器(BSC)的信号匹配并且总体上控制BTS的操作。数字处理器104根据该控制/接口单元102的控制CDMA-调制和解调正向和反向信号。上行/下行频率变换器将正向信号上行转换为CDMA无线波段的信号,并将反向信号下行转换为在数字处理器104中使用的中频信号。预先放大器108为从上行/下行频率变换器106输出信号的线损提供补偿,并放大信号,以满足由天线塔114进行信号RF处理的输入需要。T型偏置电路110合成预先放大器108的能量和输出信号,并将合成的信号通过IFL电缆传送到天线塔114,并且T型偏置电路112接收来自天线塔114的信号并将该信号传送到上行/下行频率变换器106。
接着,将介绍天线塔114,其包括主放大器116、低噪声放大器124、以及天线118和120。主放大器116将来自T型偏置电路110的信号能量放大到一个等级,该等级满足移动用户终端的正向无线链路所需要的标准。低噪声放大器124以最小的噪声对从天线120接收的信号进行放大,然后将放大的信号传输到T型偏置电路112。
图2是图1中所示T型偏置电路的电路图。在图2所示的T型偏置电路中,当把从预先放大器108输出的信号通过信号输入节点a输入时,通过电容器C1把该信号输出到信号输出节点b而不是输出到由此提供直流的另一节点c。这是因为输入的信号是射频信号,它会使节点c由于电感L1而具有一个极大的阻抗。此外,直流(DC)电源通过电源输入节点c和电感L1输入。因此,通过T型偏置电路110把预先放大器108和DC电源的输出信号合成,然后传送到天线塔114。
此外,T型偏置电路112以相同的方法处理反向信号,由此将该反向信号传送到上行/下行频率变换器106。
这里有多种构成电容器C1的方法。首先,可以使用片形电容器。但是,这种情况下,必须将片形电容器焊接在输入节点和传输线之间的部分,这样会导致电容器的安装变得更复杂和困难。
其次,把构成电容器C1的两电极板(即中心导体)安装到输入节点和传输线之间的部分,这时两板相互隔开预定间隙。一般来说,电容器具有与电极板的重叠面积呈正比并与电极板之间的距离呈反比的电容量。但是,目前的电子设备和它们的部件趋于更轻、更薄、更短和更小,由于电极板的面积受到电容器尺寸的很大影响,因此造成了很难为增加电容量而扩大电极板的面积。所以,通常使用减少电极板间间隙的方法。但是,减少电极板间的间隙存在一个极限,这样就限制了电容器的电容量的增加。
发明内容
因此,本发明已经解决了发生在现在技术中的上述问题,并且本发明的一个目的就是提供一种T型偏置装置及其中心导体,其中电容器的电极板相互对置,具有增加的面积,它们之间具有几微米的间隙,由此增加了电容器的电容量并改善了装置的性能。
为了完成上述目的,本发明提供一种T型偏置,包括:外壳,该外壳包含整体形成在外壳相对侧的输入连接器和输出连接器,输入连接器连接到发射器系统,输出连接器连接到天线,该外壳具有外壳孔和固定孔,外壳孔穿过输入和输出连接器的中心部分纵向地形成,固定孔穿过外壳的中心上部而形成;而中心导体连接到输入和输出连接器,由此实现它们之间的电连接。
根据本发明的另一方面,这里提供一种具有外壳的T型偏置的中心导体,该T型偏置具有外壳,该外壳具有外壳孔并包括形成在外壳孔相对侧的输入连接器和输出连接器。输入连接器连接到发射器系统,而输出连接器连接到天线。中心导体包括第一导体,其插入在通过输出连接器的中心部分形成的第一外壳孔部分,和第二导体,其插入在通过输入连接器的中心部分形成的第二外壳孔部分。第一导体具有接收管,而第二导体具有导体轴。把导体轴插入到接收管内,这样在外壳孔中把第一导体和第二导体装配到一起。至少接收管的内表面和导体轴的外表面之一是阳极化处理过的。
附图说明
从下面结合附图的具体描述,本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更清楚,其中:
图1是常规塔顶基地收发器系统的例子的结构图;
图2是在图1中所示的T型偏置电路的电路图;
图3是根据本发明一个实施例的中心导体的透视图;
图4是根据本发明一个实施例的T型偏置装置的分解透视图;和
图5是在图4中所示的T型偏置装置的装配侧面剖视图。
具体实施方式
下面,将参考附图对本发明的优选实施例进行描述。在本发明下面的描述中,当可能影响本发明的内容变得有点不清楚时,将省略对在此引用的已知功能和结构的详细描述。
图3是根据本发明的实施例的中心导体的透视图,图4是根据本发明的实施例的T型偏置装置的分解透视图,和图5是在图4中所示的T型偏置装置的装配侧面剖视图。图4和5表示将图3中所示的中心导体300插入到T型偏置装置中的过程。
参考图3,中心导体300包括相互装配到一起的第一导体400和第二导体402。当第一导体400和第二导体402已经相互装配到一起时,中心导体300能够起到电容器的作用并提供在地面BTS和天线之间的电连接。在中心导体300中形成的中心孔302具有螺纹部分,可以使固定栓406旋接在中心孔302中。固定栓406能使通过固定栓406提供DC电源。
参考图4和5,T型偏置装置具有外壳412。外壳412具有外壳孔和固定孔414。外壳孔通过外壳412纵向地形成,而固定孔414通过外壳412的上方部分形成并连接到外壳孔。外壳412包括整体形成在外壳412的相对侧的输入连接器408和输出连接器410。输入连接器408连接到地面BTS,输出连接器410连接到天线一侧。把包含第一导体400和第二导体402的中心导体300插入到形成在外壳412中的外壳孔中。
把中心导体300的第一导体400放置在外壳孔中。第一导体400包括形成在第一导体400的两相对端的第一连接器栓和接收管。第一连接器栓通过输出连接器410连接到天线一侧。接收管是空心的并由此具有形成在接收管内的接收孔,接收管在外壳孔的纵向方向上延伸。优选的,接收管为圆柱形。外壳孔具有通过输出连接器410的中心部分形成的第一外壳孔部分500和通过输入连接器408的中心部分形成的第二外壳孔部分502。把具有上述结构的第一导体400插入到第一外壳孔部分500中。把中心导体300的第二导体402也放置在外壳412的外壳孔中。第二导体402具有形成在第二导体402的两相对端的第二连接器栓和导体轴404。第二连接器栓通过输入连接器408连接到地面BTS。把导体轴404插入到形成在第一导体400的接收管中的接收孔中。导体轴404具有阳极化处理过的外表面。把第二导体402插入到形成在输入连接器408内部形成的外壳孔的第二外壳孔部分502中。导体轴404具有和接收管相对应的形状,优选为圆柱形。
在如上所述的中心导体300的装配中,把第一导体400插入到输出连接器410内部的第一外壳孔部分500中,而把第二导体402插入到输入连接器408内部的第二外壳孔部分502中,然后把第二导体402的导体轴404插入到第一导体400的接收管中,这样在外壳412中把第一导体400和第二导体402相互装配到一起。
在如上所述由第一导体400和第二导体402构成的中心导体300中,导体轴404和接收管会起到电容器电极板的功能。因此,能够不增加中心导体300的整体尺寸,而是简单地通过增加导体轴404插入到接收管的程度来增加导体轴404和接收管之间的接触表面。而且,导体轴404的外表面(或者接收管的内表面)为阳极化处理过的,也就是说,会在导体轴404的外表面或者接收管的内表面上形成氧化膜。因此,当把导体轴404和接收管用作电容器的电极板时可以使它们相互紧密地接触,使起到电极板功能的导体轴404和接收管之间的间隙可以减少到几微米。
同时,把固定栓406垂直插入到第一导体400的中心孔302中,用来把第一导体400固定到外壳412并且把DC电源提供给中心导体300的传输信号的输出侧。
在T型偏置装置的外壳412中,连接到地面BTS的输入连接器408和连接到天线一侧的输出连接器410整体形成在外壳412的相对侧。形成在外壳412中的外壳孔包括可以把第一导体400插入其中的第一外壳孔部分500和可以把第二导体402插入其中的第二外壳孔部分502。外壳412还包括可以将固定栓406垂直固定其中的固定孔414。此外,在外壳412的上方部分形成用于接收各种部件的凹部416,它位于固定孔414的上方并与其连接。凹部416可以接收包含线圈和电介质材料的EMI滤波器或者用于保护地面BTS免于从输出连接器410引入的浪涌电压破坏的充气管制动器和二极管。
下文中,将对已经把中心导体300插入到外壳412中的T型偏置装置的操作进行描述。
例如,当把RF信号输入到第二导体402中时,RF信号通过由第二导体402和第一导体400装配而成的电容器,接着把该信号输出到天线。同时,通过EMI滤波器和固定栓406把DC电源提供到第一导体400。也就是说,通过T型偏置装置把RF信号和DC电源传送到天线塔。在这种情况中,因为电感,构成EMI滤波器的线圈引起固定栓406的阻抗无限大,所以不向提供有DC电源的固定栓406输出RF信号。此外,由于相互装配在一起的第一导体400和第二导体402构成电容器,所以不向第二导体402输出DC电源。也就是说,第二导体402相对于DC电源具有无限大的阻抗。
尽管只给出了当输入正向信号时有关T型偏置装置操作的上述说明,但是对于反向信号采用相同方法的T型偏置装置的操作也是一样。
图5是根据本发明一个实施例的T型偏置装置的剖面图。图5表示在图4所示的外壳中已经插入中心导体300和固定栓406的状态。参考图5,把第一导体400插入到第一外壳孔部分500并把第二导体402插入到第二外壳孔部分502中。基板504将DC电源提供给固定栓406。除了上面描述部件之外的部件可以从图4中看到。
尽管已经参考某些本发明的优选实施例展示和描述了本发明,但是本领域技术人员可以理解,在不脱离按附带所权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,在这里可以进行形式上和细节上的各种变换。例如,代替对导体轴404的外表面的阳极化处理,可以对接收管的内表面进行阳极化处理。此外,代替上述中心导体300的结构,在这样的结构中第一导体400具有接收管而第二导体402具有导体轴404,第一导体400可以具有导体轴和第二导体402可以具有接收管。
因此,本发明具有不受上述优选实施例限制的范围,而是由所附带的权利要求和它们的等效形式来确定该范围。
如上所述,本发明可以通过对导体轴的外表面进行阳极化处理而没有嵌入任何分立元件或焊接使第一导体和第二导体相互放置得紧密接触,它们之间甚至只有几微米的间隙。也就是说,本发明可以通过构成具有装配在一起的第一和第二导体的电容器而几乎没有限制地增加电容器的电容量。此外,由于利用具有整体外壳的T型偏置装置,本发明节省了制造成本。
Claims (6)
1.一种T型偏置装置,包括:
外壳,该外壳包含整体形成在外壳相对侧的输入连接器和输出连接器,输入连接器连接到地面BTS,输出连接器连接到天线,该外壳具有外壳孔和固定孔,外壳孔纵向地形成在外壳中,固定孔穿过外壳的上部而形成并垂直地连接到外壳孔;
中心导体,其插入到外壳孔中并且具有第一导体和第二导体,上述第一和第二导体分别具有第一连接器栓和第二连接器栓,将第一连接器栓和第二连接器栓分别插入到输出连接器和输入连接器的内部,由此实现在输入连接器和输出连接器之间的信号电连接;和
固定栓,具有垂直连接到中心导体的第一端和插入到固定孔中的第二端,使得来自第二端的直流电源可以提供到输出连接器。
2.如权利要求1的T型偏置装置,其中外壳还具有用于接收T型偏置装置的部件的凹部,该凹部形成在外壳的上部,其位于固定孔的上方并与其连接。
3.一种T型偏置装置的中心导体,该T型偏置装置具有外壳,该外壳具有外壳孔并包括形成在外壳孔相对侧的输入连接器和输出连接器,输入连接器连接到地面BTS,而输出连接器连接到天线,T型偏置装置实现输入连接器和输出连接器之间的信号电连接并将直流电源提供到输出连接器,该中心导体包括:
第一导体,其插入在外壳孔中,在外壳孔的纵向方向上延伸并具有接收管;和
第二导体,其插入在外壳孔中,在外壳孔的纵向方向上延伸,并具有导体轴,将导体轴插入到接收管中使得在外壳孔中将第一导体和第二导体相互装配起来,其中
至少对接收管的内表面和导体轴的外表面之一进行阳极化处理。
4.一种T型偏置装置,包括:
外壳,该外壳包含整体形成在外壳相对侧的输入连接器和输出连接器,输入连接器连接到地面BTS,输出连接器连接到天线,该外壳具有外壳孔和固定孔,外壳孔纵向地形成在外壳中,固定孔穿过外壳的上部而形成并垂直地连接到外壳孔;
中心导体,其包括纵向延伸的第一和第二导体,它们在外壳孔中相互装配在一起,第一导体包括形成在第一导体相对端上的第一连接器栓和接收管,第二导体包括形成在第二导体相对端上的第二连接器栓和导体轴,将导体轴插入到接收管中,至少接收管的内表面和导体轴的外表面之一进行过阳极化处理,将第一连接器栓和第二连接器栓分别插入到输出连接器和输入连接器内部,由此实现输入连接器和输出连接器之间的信号电连接;和
固定栓,其具有垂直连接到中心导体的第一端和插入到固定孔中的第二端,使得可以将来自第二端的直流电源提供到输出连接器。
5.如权利要求4的T型偏置装置,其中外壳还具有用于接收T型偏置装置的部件的凹部,该凹部形成在外壳的上部,其位于固定孔的上方并与其连接。
6.如权利要求4或5的T型偏置装置,其中第一导体的第一连接器栓和接收管是分开形成并可以相互装配起来的。
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