WO2010037277A1

WO2010037277A1 - 一种功分网络装置

Info

Publication number: WO2010037277A1
Application number: PCT/CN2009/072753
Authority: WO
Inventors: 熊献智; 徐邦昌
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2008-09-28
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2010-04-08
Also published as: CN101686068A; US20110175788A1; CN101686068B; US8570115B2

Abstract

本发明实施例公开了一种功分网络装置，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为1/4波长。通过采用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。

Description

说明书一种功分网络装置

[I] 本申请要求于 2008年 9月 28日提交中国专利局、申请号为 200810216628.X、发明名称为"一种功分网络装置"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

[2] 技术领域

[3] 本发明涉及电子通信技术领域，特别涉及一种功分网络装置。

[4] 发明背景

[5] 在无线基站系统中，功分网络装置主要用来将基站传输过来的信号进行等功分或不等功分，然后，这些等功分或不等功分后的信号被传输到阵列天线，给阵列天线进行馈电。

[6] 如图 1所示，釆用侧边耦合结构的功分网络装置，可以实现多路等功分或不等功分输出，其主要输出端口位于信号传输线的同一侧，每一级均接一个负载电阻。

[7] 发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：

[8] 一、当耦合增强吋，由于介质不均匀引起的奇偶模相速相差增大，会导致方向性急剧恶化，故不能实现强耦合，仅适合于应用在较弱耦合的情况；

[9] 二、耦合平坦度差。

[10] 发明内容

[I I] 本发明实施例提供一种功分网络装置，不仅可以实现强耦合和弱耦合，而且耦合平坦度很好。

[12] 本发明的实施例釆用如下技术方案：

[13] 一种功分网络装置，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长。

[14] 一种天馈系统，包括功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻，所述输出信号接口与天线阵列的振子连接。

[15] 一种通信设备，包括基站，功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/ 4波长，所述基站与所述功分网络装置的信号传输线连接；所述功分网络装置的负载接口连接有隔离电阻，所述功分网络装置的输出信号接口与天线阵列连接

[16] 另一种通信设备，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻。

[17] 上述技术方案中具有如下的优点：

[18] 在本发明的实施例中，通过釆用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。 [19] 附图简要说明

[20] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[21] 图 1为现有的功分网络装置的示意图；

[22] 图 2为本发明功分网络装置的一种实施例的示意图；

[23] 图 3为本发明功分网络装置的另一种实施例的示意图；

[24] 图 4为本发明功分网络装置的实施例中的耦合线的设置方式的示意图；

[25] 图 5为本发明通信设备的实施例的示意图。

[26] 实施本发明的方式

[27] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[28] 如图 2及图 3所示，本发明一种功分网络装置的实施例，包括：屏蔽壳体 1，以及电路板 2，所述电路板 2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线 21和耦合线 22，所述电路板 2的信号传输线 21和耦合线 22悬置在所述屏蔽壳体 1内，所述耦合线 22包括耦合区 223，以及连接在所述耦合区 223两端的负载接口 222和输出信号接口 221，所述耦合区 223在所述信号传输线 21所在表面层的投影，落在所述信号传输线 21上，在所述信号传输线 21上形成投影区 211，所述投影区 211在所述信号传输线 21的纵向上的长度为 1/4波长。

[29] 上述实施例中，釆用耦合线的投影落在信号传输线上的方式进行宽边耦合，可以实现对信号传输线中所传输信号的分配和取样，耦合平坦度较好，并且能实现强耦合和弱耦合。进一步地，在本发明的实施例中，将电路板的信号传输线和耦合线悬置在屏蔽壳体中，减小了插损，功率容量较大。

[30] 如图 3所示，本发明的实施例中，耦合线 22的耦合区 223的形状可以为纵长形，或者" U"，或者圆形，或者椭圆形，或者多边形等。 [31] 在本发明的实施例中，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长是指：所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度可以为 1/4波长，或者在一定的误差范围内变化，例如： 15% ; 只要能实现耦合线与信号传输线的耦合即可。其中，所述波长是指所述信号传输线或耦合线中所传输的信号（例如：高频信号）的波长。

[32] 在本发明的实施例中，所述信号传输线可以为主信号线。

[33] 在本发明的实施例中，所述电路板可以为双层板或多层板，所述电路板的两个相对表面层可以为铜皮层或者导电图形层，例如：铜图形层等，所述信号传输线或者耦合线可以设置在所述铜皮层或者导电图形层上。

[34] 在本发明的实施例中，所述屏蔽壳体，可以为密闭壳体或者非密闭的壳体，只要能起到屏蔽作用即可。所述屏蔽壳体可以由导体材质制成，例如：金属材质 (铜或铝等）或者含有金属的导体材质等。

[35] 在本发明的实施例中，所述电路板可以全部位于所述屏蔽壳体内，也可以延伸到所述屏蔽壳体外，所述屏蔽壳体上可以开设通槽，电路板通过所述通槽延伸到所述屏蔽壳体外。

[36] 在本发明的实施例中，所述电路板的材质可以为 Rogers (罗杰斯）、 Taconic ( 泰克尼克）等性能较佳的材质，也可以为 FR4等性能较差的材质。如果釆用性能较差的材质，可以节省材料成本。

[37] 在本发明的实施例中，参见图 3或图 4，

所述耦合线 22可以设置 1个或多个，在设有多个耦合线 22的情况下，所述耦合线

22形成的所述投影区 211，可以位于所述信号传输线 21的一侧或两侧。如果所述投影区 211分别位于所述信号传输线 21的两侧，可以一左一右（可以将信号传输线的两侧，称为左侧和右侧）的均匀交错设置，也可以一个左两个右或者三个左四个右等等不均匀交错设置。

[38] 参见图 3或图 4，在本发明的实施例中，在设有多个耦合线 22的情况下，所述耦合线 22形成的所述投影区 211之间可以为等间距设置，也可以不等间距设置。可以根据耦合度要求对相邻耦合线 22之间的距离调整，这样会使得所述投影区 211 之间的间距也发生变化，相邻投影区 211之间越近耦合度越强，相邻投影区 211 之间越远耦合度越小。

[39] 在本发明的实施例中，所述输出信号接口用于输出信号，可以连接信号线，所述信号线可以从所述屏蔽壳体内延伸至屏蔽壳体外。另外，所述输出信号接口可以连接阵列天线。

[40] 在本发明的实施例中，所述耦合线的耦合部，输出信号接口以及负载接口可以组成" U"型，或者" V"型，或者" M"型等等形状。

[41] 在本发明的实施例中，多个所述耦合线形成的投影区，在信号传输线横向的深度越大，耦合度越强；深度越小，耦合度越弱。可以根据耦合度，分别对所述耦合线的位置进行调整，以调整所述耦合线形成的投影区在所述信号传输线横向的深度。其中，多个投影区在信号传输线横向的深度可以相等，也可以不等。其中，所述横向的深度是指在信号传输线的横向上所占的长度。

[42] 在本发明的实施例中，通过调节多个所述耦合线形成的投影区在信号传输线横向的深度，可以实现对信号传输线中的信号的任意 N等分取样或者不等分取样，其中， N为大于 0的整数。

[43] 在本发明的实施例中，所述耦合线的负载接口可以连接隔离电阻，所述隔离电阻可以为 50欧姆的负载，或者 15欧姆的负载，或者 20欧姆的负载，或者 60欧姆的负载，或者 80欧姆的负载等等。负载接口连接隔离电阻后，可以提高各相邻输出信号接口之间的隔离度，当输出信号端口的相位发生变化吋，不会干扰别的输出信号接口的正常工作。进一步地，信号传输线与单个耦合线组成一级耦合器，负载接口连接隔离电阻后，可以提高单级耦合器的方向性。

[44] 如图 2，图 3及图 5所示，本发明一种天馈系统的实施例，包括：功分网络装置 8 ，以及天线阵列 9，所述功分网络装置 8，包括：屏蔽壳体 1，以及电路板 2，所述电路板 2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线 21和耦合线 22，所述电路板 2的信号传输线 21和耦合线 22悬置在所述屏蔽壳体 1内，所述耦合线 22包括耦合区 223，以及连接在所述耦合区 223两端的负载接口 222和输出信号接口 221，所述耦合区 223在所述信号传输线 21所在表面层的投影，落在所述信号传输线 21 上，在所述信号传输线 21上形成投影区 211，所述投影区 211在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长；所述负载接口 222连接有隔离电阻，所述输出信号接口 221与天线阵列 9的振子连接。

[45] 如图 2，图 3及图 5所示，本发明还提供一种通信设备的实施例，包括基站 7，功分网络装置 8，以及天线阵列 9，所述功分网络装置 8包括：屏蔽壳体 1，以及电路板 2，所述电路板 2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线 21和耦合线 22 ，所述电路板 2的信号传输线 21和耦合线 22悬置在所述屏蔽壳体 1内，所述耦合线 22包括耦合区 223，以及连接在所述耦合区 223两端的负载接口 222和输出信号接口 221，所述耦合区 223在所述信号传输线 21所在表面层的投影，落在所述信号传输线 21上，在所述信号传输线 21上形成投影区 211，所述投影区 211在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长；所述基站 7与所述功分网络装置 8的信号传输线 21连接；所述功分网络装置 8的负载接口 222连接有隔离电阻，所述功分网络装置 8的输出信号接口 221与天线阵歹 Ij9连接。

[46] 如图 2及图 3所示，本发明一种通信设备的实施例，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体 1，以及电路板 2，所述电路板 2的两个相对的表面层分别设置有信号传输线 21和耦合线 22，所述电路板 2的信号传输线 21和耦合线 22 悬置在所述屏蔽壳体 1内，所述耦合线 22包括耦合区 223，以及连接在所述耦合区 223两端的负载接口 222和输出信号接口 221，所述耦合区 223在所述信号传输线 21所在表面层的投影，落在所述信号传输线 21上，在所述信号传输线 21上形成投影区 211，所述投影区 211在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长；所述负载接口 222连接有隔离电阻。

[47] 所述通信设备可以为服务器，或者网关，或者终端，或者信号发射台，或者无线发射台等等。

[48] 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

权利要求书

[1] 一种功分网络装置，其特征在于，包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长。

[2] 根据权利要求 1所述的功分网络装置，其特征在于，所述电路板全部位于所述屏蔽壳体内，或者延伸到所述屏蔽壳体外。

[3] 根据权利要求 1所述的功分网络装置，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于所述信号传输线的一侧或两侧

[4] 根据权利要求 1所述的功分网络装置，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区分别位于信号传输线的两侧；所述投影区在所述信号传输线的两侧均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者

所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者

所述各投影区在所述信号传输线横向的深度相等或不等。

[5] 根据权利要求 1所述的功分网络装置，其特征在于，所述耦合线的负载接口连接有隔离电阻。

[6] 一种天馈系统，其特征在于，包括功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻，所述输出信号接口与天线阵列的振子连接。

[7] 根据权利要求 6所述的天馈系统，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于所述信号传输线的一侧或两侧。

[8] 根据权利要求 6所述的天馈系统，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区分别位于所述信号传输线的两侧；所述投影区在所述信号传输线的两侧均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者

所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者

所述各投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。

[9] 一种通信设备，其特征在于，包括基站，功分网络装置，以及天线阵列，所述功分网络装置包括：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长，所述基站与所述功分网络装置的信号传输线连接；所述功分网络装置的负载接口连接有隔离电阻，所述功分网络装置的输出信号接口与天线阵列连接。

[10] 根据权利要求 9所述的通信设备，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于所述信号传输线的一侧或两侧。

[11] 根据权利要求 9所述的通信设备，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于所述信号传输线的两侧；所述投影区在所述信号传输线的两侧均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者

所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者

所述各投影区，在所述信号传输线横向的深度相等或不等。

[12] 一种通信设备，其特征在于，包括功分网络装置，所述功分网络装置包括

：屏蔽壳体，以及电路板，所述电路板的两个相对的表面层分别设置有信号传输线和耦合线，所述信号传输线和耦合线悬置在所述屏蔽壳体内，所述耦合线包括耦合区，以及连接在所述耦合区两端的负载接口和输出信号接口，所述耦合区在所述信号传输线所在表面层的投影，落在所述信号传输线上，在所述信号传输线上形成投影区，所述投影区在所述信号传输线的纵向上的长度为 1/4波长，所述负载接口连接有隔离电阻。

[13] 根据权利要求 12所述的通信设备，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于所述信号传输线的一侧或两侧。

[14] 根据权利要求 12所述的通信设备，其特征在于，所述耦合线为多个，所述耦合线形成的多个所述投影区，分别位于信号传输线的两侧；所述投影区在所述信号传输线的两侧均匀交错设置或者不均匀交错设置；或者

所述投影区之间为等间距设置或者不等间距设置；或者

所述各投影区在所述信号传输线横向的深度相等或不等。