CN201503920U - 一种提高波导管多路信号传输性能的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，所述设备双向工作，所述多路信号中的每路信号的链路中包括放大器、滤波器、多工器以及功分器，每路信号链路中的所述放大器和滤波器相连，多路信号链路经滤波器之后与多工器相连，所述多工器与功分器相连。本实用新型可以解决波导管传输多路信号时信号衰减大，多路信号间存在相互干扰的问题，能够提高每路信号的强度，提升每路信号的传输性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号传输领域，特别是涉及一种提高波导管多路信号传输性能的设备。
背景技术
利用波导管传输多路信息时，需要先通过耦合器将多路信号叠加在一起，然后通过波导同轴转换器将射频信号转换为电磁波，在波导管内传输。在波导管上垂直于轴向以一定间距、形状和尺寸开孔，电磁能量从波导管中辐射出来。外界的信号也能通过孔隙进入到波导管内部。
利用波导管实现多路信号的双向传输，如图1所示。图1中，n个地面设备发射的信号通过耦合器后叠加在一起，经波导同轴转换器转换为电磁波在波导管中传输。电磁能量从波导缝隙中辐射出来，移动设备1，2，...，n分别从波导管信号中提取地面设备1，2，...，n发射的信号。耦合器通常采用n功分器实现。
图2中，n个移动设备发射的信号通过波导缝隙进入波导管，在波导管内传输，经同轴转换器转变为射频信号经功分器后输入各地面设备，地面设备1，2，...n分别提取移动设备1，2，...n发射的信号。
采用图1、图2所示的技术，存在以下缺陷：
(1)信号衰减大
波导管的耦合损耗较高，例如：BJ22型波导管传输2.4GHz信号时的耦合损耗约65dB，传输损耗为0.02dB/m，图1、图2中接收信号的功率可通过公式(1)计算：
Pr＝PS+Gant-Lc-Lt-Li (1)
其中，Pr为接收功率；Ps为发射功率；Gant为天线增益；Lc为波导管耦合损耗；Lt为波导管传输损耗；Li为通信链路的插入损耗。
波导管的耦合损耗较高，耦合器引入的插入损耗较高，考虑波导管传输损耗和链路的插入损耗后，发射信号在到达接收机前经过的衰减很大。
(2)信号源相互干扰
如图1所示，如果地面设备的发射功率较高，并且耦合器每路输入之间的隔离度不高，将导致一路地面设备发射的信号直接进入另一路地面设备的接收机，如图3所示。
接收机的前端结构如图4所示，地面设备接收机的前端包含一个滤波器和一个低噪放大器，输入信号经滤波器滤波后再经低噪放大器放大，输出至接收机其他单元。滤波器过滤系统频带外的信号，对系统频带内的信号是通过的。
如图3所示，假定地面设备1、2，...工作在系统频带内的不同频点上，地面设备1的发射功率较大且耦合器的隔离度较小，地面设备2的接收机的滤波器不过滤地面设备1的发射信号，则地面设备1发射的信号进入地面设备2的低噪放大器，使地面设备2的低噪放大器饱和，导致地面设备2无法正常接收数据。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对波导管传输多路信号时信号衰减大和多路信号间相互干扰的问题，提供一种提高波导管多路信号传输性能的设备，在提高多路信号强度的同时，消除多路信号间的相互干扰，提高波导管传输多路信号的性能。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供一种提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，所述设备双向工作，所述多路信号中的每路信号的链路中包括放大器、滤波器、多工器以及功分器，每路信号链路中的所述放大器和滤波器相连，多路信号链路经滤波器之后与多工器相连，所述多工器与功分器相连。
其中，信号从所述放大器一端输入时，多路输入信号经所述放大器放大后，通过所述滤波器输入所述多工器，所述多工器将多路信号混叠后输出至所述功分器，所述功分器将所述多工器输出的单路信号分成多路输出信号输出。
其中，信号从所述功分器端口输入时，多路输入信号经所述功分器耦合后，输入所述多工器，所述多工器将每个信号分离出来后输出至对应的所述滤波器，经所述滤波器滤波后输入所述放大器，所述放大器放大后输出。
其中，所述多工器由多个带阻滤波器组成，双向工作。
上述技术方案具有如下优点：针对波导管传输多路信号时信号衰减大，多路信号间存在相互干扰的问题，该设备能提高每路信号的强度，同时消除多路信号间的相互干扰，提升每路信号的传输性能。通过放大器对每路信号进行放大，解决波导管信号衰减大的问题。同时采用滤波器和多工器解决多路信号间相互干扰的问题。
附图说明
图1是背景技术中波导管发射多路信号的示意图；
图2是背景技术中波导管接收多路信号的示意图；
图3是背景技术中信号源相互干扰的示意图；
图4是背景技术中接收机前端结构示意图；
图5是本实用新型中提高波导管多路信号传输性能的设备结构示意图；
图6是本实用新型中提高波导管多路信号传输性能的设备中信号由放大器端输入时的设备结构示意图；
图7是本实用新型中提高波导管多路信号传输性能的设备中信号由功分器端输入时的设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型中提高波导管多路信号传输性能的设备的结构如图5所示，每路信号的链路中包括放大器、滤波器、多工器和功分器，放大器与滤波器相连，之后依次经过多工器和功分器至端口，该设备是双向的，即每个端口即可以作为输入端口，又可以做为输出端口。
放大器的作用是在保证输出信号波形不失真或极小失真(相对于输入信号波形)的前提下，对输入信号的放大输出。
滤波器的作用等同于一个带通滤波器，对某一个频带内的信号是带通的，对频带外的信号是截止的。
多工器由多个带阻滤波器组成，是双向工作的。在自左至右的方向上，其作用是阻止一路输入信号通过多工器直接进入其它输入端，将多路信号混叠后输出。在自右至左的方向上，将信号中的多路信号成分提取出来在不同的支路上输出。
信号从放大器一端输入的结构示意图如图6所示，每个输入信号经放大器放大后，通过滤波器输入多工器，多工器将多路信号混叠后输出至功分器，功分器将多工器输出的单路信号分成多路输出信号，每路输出信号包含所有输入信号的成分。
信号从功分器端口输入的结构示意图如图7所示，多路输入信号经功分器耦合后，输入多工器，多工器将每个信号分离出来后输出至对应的滤波器，经滤波器滤波后输入放大器，放大器放大后输出。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，所述设备双向工作，所述多路信号中的每路信号的链路中包括放大器、滤波器、多工器以及功分器，每路信号链路中的所述放大器和滤波器相连，多路信号链路经滤波器之后与多工器相连，所述多工器与功分器相连。
2.如权利要求1所述的提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，信号从所述放大器一端输入时，多路输入信号经所述放大器放大后，通过所述滤波器输入所述多工器，所述多工器将多路信号混叠后输出至所述功分器，所述功分器将所述多工器输出的单路信号分成多路输出信号输出。
3.如权利要求1所述的提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，信号从所述功分器端口输入时，多路输入信号经所述功分器耦合后，输入所述多工器，所述多工器将每个信号分离出来后输出至对应的所述滤波器，经所述滤波器滤波后输入所述放大器，所述放大器放大后输出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的提高波导管多路信号传输性能的设备，其特征在于，所述多工器由多个带阻滤波器组成，双向工作。
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