CN212323189U - 耦合器和回路室内分布系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耦合器和回路室内分布系统。耦合器包括第一端口(1)；第二端口(2)；第三端口(3)，与第一端口(1)通信连接，且与第二端口(2)通信隔离；第四端口(4)，与第二端口(2)通信连接，且与第一端口(1)通信隔离；传输导体(5)，连接在第一端口(1)和第二端口(2)之间；耦合导体(6)，靠近于传输导体(5)以将传输导体(5)传输的信号耦合到耦合导体(6)；和衰减器(7)，连接在第三端口(3)和耦合导体(6)之间。本实用新型可以采用低成本、高稳定性、低插损的方式实现无源回路MIMO室分系统的信号平衡。

Description

耦合器和回路室内分布系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域，特别涉及一种耦合器和回路室内分布系统。

背景技术

室内天线分布系统可以将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落，从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。耦合器作为室内分布系统中重要的无源器件，以其环保无污染、低功耗和可靠性高而被广泛使用，可以使信号源的发射功率能够尽量平均分配到室内分布系统的各个天线口，从而在不同楼层间实现信号的良好覆盖。

实用新型内容

在3G/4G/5G无源回路室内分布系统中使用传统耦合器，由于两端输入的信号强度不同，耦合器两端耦合输出的信号强度也不一致，进而导致回路室内的各分量信号存在不均衡的技术问题。

鉴于此，本实用新型提供了一种耦合器和回路室内分布系统。

根据本实用新型的一个方面，提供一种耦合器，包括第一端口；第二端口；第三端口，与所述第一端口通信连接，且与所述第二端口通信隔离；第四端口，与所述第二端口通信连接，且与所述第一端口通信隔离；传输导体，连接在所述第一端口和所述第二端口之间；耦合导体，靠近于所述传输导体以将所述传输导体传输的信号耦合到所述耦合导体，所述耦合导体的一端与所述第三端口通信连接，所述耦合导体的另一端与所述第四端口通信连接；和衰减器，连接在所述第三端口和所述耦合导体之间。

在一些实施例中，上述耦合器还包括：腔体；其中，所述传输导体、所述耦合导体和所述衰减器均设置在所述腔体内，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口和所述第四端口均设置在所述腔体的侧面。

在一些实施例中，所述第一端口和所述第二端口分别设置在所述腔体的相对侧；所述第三端口和所述第四端口分别设置在所述腔体的同一侧，且均与所述第一端口和所述第二端口设置在所述腔体的不同侧。

在一些实施例中，所述耦合导体的至少部分与所述传输导体的至少部分平行。

在一些实施例中，所述衰减器位于所述耦合导体远离所述传输导体的一侧。

在一些实施例中，所述衰减器在所述腔体的一个侧面上的投影位于所述第一端口在该侧面上的投影和所述第二端口在该侧面上的投影之间；其中，所述第一端口和所述第二端口均设置在该侧面。

在一些实施例中，所述衰减器在所述腔体的该侧面上的投影位于所述第一端口在该侧面上的投影和所述第二端口在该侧面上的投影中间。

在一些实施例中，上述耦合器还包括：腔盖，位于所述腔体的周围；其中，所述腔体具有开口，所述腔盖位于与所述开口对应的位置。

在本实用新型的一些实施例中，由所述腔体和所述腔盖形成的腔室是密封的。

根据本实用新型的另一方面，提供一种回路室内分布系统，包括如上述任一实施例所述的耦合器。

利用上述实施例中的耦合器，可以实现无源回路MIMO室分系统的信号平衡。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性地示出根据本实用新型一些实施例的耦合器的结构示意图。

图2示意性地示出根据本实用新型一些实施例的耦合器的工作原理示意图。

图中：1、第一端口；2、第二端口；3、第三端口；4、第四端口；5、传输导体；6、耦合导体；7、衰减器；8、腔体；9、腔盖；10、开口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示意性地示出根据本实用新型一些实施例的耦合器的结构示意图。

如图1所示，本实用新型耦合器可以包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、传输导体5、耦合导体6和衰减器7。

第三端口3与第一端口1通信连接，且与第二端口2通信隔离。第四端口4与第二端口2通信连接，且与第一端口1通信隔离。例如：从第一端口1输入的信号可以从第三端口3输出，但不可以从第四端口4输出；从第二端口2输入的信号可以从第四端口4输出，但不可以从第三端口3输出。第一端口1和第三端口3之间具有第一耦合度，第二端口2和第四端口4之间具有第二耦合度。

在一些实施例中，第一耦合度可以为5dB(分贝)、6dB、7dB、10dB或15dB等。第二耦合度可以为5dB、6dB、7dB、10dB或15dB等。

传输导体5连接在第一端口1和第二端口2之间。耦合导体6靠近于传输导体5，以将传输导体5传输的信号耦合到耦合导体6。耦合导体6的一端与第三端口3通信连接。耦合导体6的另一端与第四端口4通信连接。

在一些实施例中，耦合导体6的至少部分与传输导体5的至少部分平行。

在一些实施例中，传输导体5的形状可以为直线型。耦合导体6的形状可以为n字形。传输导体5和耦合导体6的材料可以为铜。

衰减器7连接在第三端口3和耦合导体6之间。例如，衰减器7的一端与第三端口3连接，衰减器7的另一端与耦合导体6的一端连接。

在一些实施例中，衰减器7的衰减值可配置。例如，根据第一端口1和第二端口2输入的两路信号之间具有不同的信号强度差，衰减器7的衰减值可做相应地调整，使得耦合器具有不同的信号平衡能力。

在上述实施例中，通过衰减器可以实现第一耦合度与第二耦合度的不一致，对从第一端口和第二端口输入的两路信号进行不同耦合度的耦合。这样，即使在第一端口和第二端口输入的两路信号强度不一致的情况下，也可以实现由第三端口和第四端口输出的两路耦合信号强度的平衡，进一步可以实现回路室内各分量信号之间的平衡。

基于本实用新型上述实施例提供的耦合器，是一种四端口非对称耦合器，可以采用低成本、高稳定性、低插损的方式实现无源回路MIMO(multiple input multipleoutput，多进多出)室分系统的信号平衡。

在一些实施例中，上述耦合器还可以包括腔体8。传输导体5、耦合导体6和衰减器7均设置在腔体8内。第一端口1、第二端口2、第三端口3和第四端口4均设置在腔体8的侧面。腔体可以减小外界环境对器件性能的影响。

在一些实施例中，第一端口1和第二端口2分别设置在腔体8的相对侧。第三端口3和第四端口4分别设置在所述腔体8的同一侧，且均与第一端口1和第二端口2设置在腔体8的不同侧。

在一些实施例中，衰减器7可以位于耦合导体6远离传输导体5的一侧。例如，衰减器7可以位于耦合导体6的至少部分远离传输导体5的一侧，该耦合导体6的至少部分与传输导体5的至少部分平行。这样，在传输导体与耦合导体之间进行信号耦合的情况下，可以减小衰减器对信号耦合过程的影响，进而减小对耦合器的信号耦合性能的影响。

在一些实施例中，衰减器7在腔体8的一个侧面上的投影可以位于第一端口1在该侧面上的投影和第二端口2在该侧面上的投影之间，其中，第一端口1和第二端口2均设置在该侧面。这样，可以节省腔体的空间，进而可以减小耦合器的整体体积。

在一些实施例中，衰减器7在腔体8的一个侧面上的投影位于第一端口1在该侧面上的投影和第二端口2在该侧面上的投影中间，其中，第一端口1和第二端口2均设置在该侧面。这样，可以避免因衰减器对第三端口和第四端口输出信号的影响不一致而导致的信号不均衡现象。

在一些实施例中，上述耦合器还包括腔盖9。腔盖9位于腔体8的周围。腔体8具有开口10。腔盖9设置在与腔体8开口10对应的位置。这里可以通过打开腔盖来对腔体内的各部件进行设置。

在一些实施例中，由腔体8和腔盖9形成的腔室是密封的。密封的腔室可以避免外界干扰因素对信号耦合的影响，进而提升耦合器件的性能。

图2示意性地示出根据本实用新型一些实施例的耦合器的工作原理示意图。

如图2所示，本实用新型实施例中的耦合器可以输入两路信号。在第一端口1输入的第一信号向第二端口2输出的情况下，一部分功率的第一信号到达第二端口2，另一部分功率的第一信号耦合到第三端口3，没有。在第二端口2输入的第二信号向第一端口1输出的情况下，一部分功率的第一信号到达第一端口1，另一部分功率的第一信号耦合到第四端口4。第一信号和第二信号所经过的传输通道不同，且第一信号和第二信号相互正交，可以避免信号之间的相互干扰。

例如，本实用新型实施例中的耦合器的产品参数指标样例如下：

S31:10dB，表示第一端口1和第三端口3之间的第一耦合度为10dB；

S42:7dB，表示第二端口2和第四端口4之间的第二耦合度为7dB；

S21<1.5dB，表示第一端口1和第二端口2之间的插入损耗小于1.5dB；

S41,S32>25dB，表示第一端口1和第四端口4之间的隔离度以及第二端口2和第三端口3之间的隔离度均大于5dB。

本实用新型上述实施例可以通过双向耦合度灵活设计，按需对双向信号(第一信号和第二信号)进行平衡。

在一些实施例中，耦合器的频带范围为800-3600MHz，插入损耗可以小于等于1dB，驻波可以小于等于1.3。

在一些实施例中，第一信号可以为MIMO室内分布系统的第一信号；第二信号可以为MIMO室内分布系统的第二信号。

本实用新型上述实施例的耦合器，是在传统耦合器的基础上增加衰减器，实现S31与S42传输特性不相同，即两个方向耦合度不一致。相比于传统四端口耦合器，该四端口非对称耦合器的第一端口与第二端口之间未做变化且保持传输特性不变，即插入损耗及信号分配损耗不增加。这样，在保持器件整体主干性能没有大的变化的条件下，使得两个传输方向的信号之间的耦合度不同，实现两端输出信号的平衡，进而解决回路MIMO室分信号平衡问题。

在回路MIMO室分系统中，使用传统四端口耦合器，由于两端输入的信号经过的电缆和器件不同，会导致耦合输出的两个信号强度不一致，影响MIMO性能。通过本实用新型上述实施例的耦合器，可以提升MIMO性能，实现回路MIMO室分系统的信号平衡。

本实用新型上述实施例适用于回型室分系统信号的平衡调节，可以实现低成本3G/4G/5G无源回路室内分布系统的信号平衡。

根据本实用新型的另一方面，提供一种回路室内分布系统，包括如上述任一实施例所述的耦合器。

基于本实用新型上述实施例提供的回路室内分布系统，可以通过四端口非对称耦合器，低成本、高稳定性、低插损地实现无源回路MIMO室分系统的信号平衡。

至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种耦合器，其特征在于，包括：

第一端口(1)；

第二端口(2)；

第三端口(3)，与所述第一端口(1)通信连接，且与所述第二端口(2)通信隔离；

第四端口(4)，与所述第二端口(2)通信连接，且与所述第一端口(1)通信隔离；

传输导体(5)，连接在所述第一端口(1)和所述第二端口(2)之间；

耦合导体(6)，靠近于所述传输导体(5)以将所述传输导体(5)传输的信号耦合到所述耦合导体(6)，所述耦合导体(6)的一端与所述第三端口(3)通信连接，所述耦合导体(6)的另一端与所述第四端口(4)通信连接；和

衰减器(7)，连接在所述第三端口(3)和所述耦合导体(6)之间。

2.根据权利要求1所述的耦合器，其特征在于，还包括：

腔体(8)，其中，所述传输导体(5)、所述耦合导体(6)和所述衰减器(7)均设置在所述腔体(8)内，所述第一端口(1)、所述第二端口(2)、所述第三端口(3)和所述第四端口(4)均设置在所述腔体(8)的侧面。

3.根据权利要求2所述的耦合器，其特征在于：

所述第一端口(1)和所述第二端口(2)分别设置在所述腔体(8)的相对侧；

所述第三端口(3)和所述第四端口(4)分别设置在所述腔体(8)的同一侧，且均与所述第一端口(1)和所述第二端口(2)设置在所述腔体(8)的不同侧。

4.根据权利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述耦合导体(6)的至少部分与所述传输导体(5)的至少部分平行。

5.根据权利要求4所述的耦合器，其特征在于，所述衰减器(7)位于所述耦合导体(6)远离所述传输导体(5)的一侧。

6.根据权利要求3所述的耦合器，其特征在于，所述衰减器(7)在所述腔体(8)的一个侧面上的投影位于所述第一端口(1)在该侧面上的投影和所述第二端口(2)在该侧面上的投影之间，所述第一端口(1)和所述第二端口(2)均设置在该侧面。

7.根据权利要求6所述的耦合器，其特征在于，所述衰减器(7)在所述腔体(8)的该侧面上的投影位于所述第一端口(1)在该侧面上的投影和所述第二端口(2)在该侧面上的投影中间。

8.根据权利要求2所述的耦合器，其特征在于，还包括：

腔盖(9)，位于所述腔体(8)的周围，

其中，所述腔体(8)具有开口(10)，所述腔盖(9)设置在与所述开口(10)对应的位置。

9.根据权利要求8所述的耦合器，其特征在于，由所述腔体(8)和所述腔盖(9)形成的腔室是密封的。

10.一种回路室内分布系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任意一项所述的耦合器。

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