专利名称：移动通信多频段信号合路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信领域中的射频和微波合路器，更具体的说是以同轴腔体谐振器为基础的一种合路器，该合路器可以将多路不同频段信号合并为一路或将一路合并的不同频段信号分成多路。利用本实用新型所提供的设计方案可以使多路不同频段的信号分合路器的实现变得容易很多。
背景技术：
过去的十年，是无线移动通信技术飞速发展的十年，尤其是在中国。不过，由于中国移动通信的频率分配具有一定的特殊性，很多时候不仅需要滤波器和双工器这些常用的产品，甚至也需要一些合路器的产品。合路器可包括二合一，三合一，四合一，甚至更多路的信号频段合并为一路。这种合路器产品对设计就提出了更具有挑战性的要求。
目前中国移动通信的频段有CDMA(825-835MHz/870-880MHz)，GSM(890-915MHz/935-960MHz)，DCS(1710-1755MHz/1805-1850MHz)，以及新近公布的3G主频段(1920-1980MHz/2110-2170MHz)等系统。当各系统单独工作时，一般使用双工器就可以了，比如基站上的前端就是这样。
然而，由于无线通信的天然弱点，信号在室内的分布往往受到建筑物的阻挡而产生很多死角，尤其是一些大型建筑物内这种现象将更加严重。为了克服这一困难，室内分布系统作为整个无线通信系统在室内的扩展已被广泛应用。但是，如果要按一个频率段需要一套室内分布系统来考虑，就需要有多个室内分布系统同时存在才能彻底解决问题。这样的方案既破坏建筑物内部的美观，又增加很多成本。因而，合路器的概念被广泛采用。
所谓合路器，就是把两个或两个以上的频段的信号合在一起共同分享同一个室内分布系统。一般情况下，并不需要把接收和发射两个子频段分开。这样的问题是各频段间的隔离度就不一定能做的很高。比如，CDMA和GSM频段间，因只有10MHz的频率分离，其相互间的隔离度就很难做到满意。为了解决这一问题，其中一种解决方案就是把接收和发射也分开。这样，由于每一个通带的频率宽度相对较窄，相互间的隔离也就比较容易做了。这样以来，原来的二合一合路器(CDMA和GSM)就需要变成四合一合路器了。
四合一合路器主要由四个滤波器并联起来，并通过适当的调节共同端口相互间的相位来达到使滤波器不同频率段的信号都在共同端口达到良好的匹配。一般把四路滤波器恰当地并在一起的结构有星式结构、两级倒树冠结构、主线分叉结构。
附图2给出星式结构。这种结构的特点是相互间较为紧凑。但事实上由于同轴腔体滤波器的每个谐振器都要占有一定的空间，而难以如此紧凑的靠在一起，从而使具体工作的实现出现了一定的难度。
附图3给出的是两级倒树冠结构。这种结构因其是两级分布而相互间拉大了距离，从而使四路滤波器的分布较为容易。但由于是两级，所需控制的参数也有所增加(由星式结构的四段传输线变成了六段)。
还有一种结构是主线分叉式结构，如图附4所示。这种结构把各路间的距离进一步拉大，使四路滤波器可整齐的排成四列。但所需控制的参数也进一步增加到了七个。这种机构一般多用在波导滤波器组成的多工器上。卫星通讯的输入和输出多工器多数是这样的结构。
以上三种结构的共同特点就是各分支线相位的调整较复杂，至少要有四段传输线需要做很恰如其分的调整。针对这一问题，本实用新型提出一种相对简单的结构来实现多合一的合路器，并把这种新颖的结构用到移动通信CDMA和GSM的四合一系统中。
发明内容
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种移动通信多频段信号合路器，设有一个合路端口和一一对应各频段的分路端口，从合路端口开始，用传输线分成至少两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器相耦合，而每个同轴腔体谐振器又至少与一个滤波器的第一谐振器通过相互间的窗口相耦合，所述滤波器为同轴腔体滤波器，每个滤波器与一个分路端口对应连接，以此构成多合一或一分多的两级混合合路结构。
上述技术方案中的有关内容和变化解释如下1、上述方案中，所述合路器也可称为分路器，这是相对而言的。各频段所采用的滤波器则为普通的同轴腔体滤波器。
2、上述方案中，所述支线为具有一定长度和阻抗的传输线，该传输线通常由金属丝或金属棒与金属腔体的壁共同构成。所述支线与同轴腔体谐振器相耦合，是把金属丝或金属棒直接连接到同轴腔体谐振器中的导体棒上的某个部位，但也可通过其他方式，如探针、环路等。
3、上述方案中，所述每个同轴腔体谐振器是作为整个合路(分路)结构的第二级来使用的，其谐振频率分别与所耦合的多频段的通带频率相关联。各频段的排序需遵循一定原则，即共用同一个同轴腔体谐振器的分路端口，采用相邻频段为最佳。
4、上述方案中，所述多合一或一分多的两级混合合路结构，可以根据实际需要进行配置，也就是说可以演变成二合一，三合一，四合一，五合一，六合一，......，等不同形式的合路器。比如第一级的T型结构可把一分为二变成一分为三，而每个分支再由第二级的共同谐振器分为两路或三路，也可不分而保持为一路，以此类推，进一步扩展，其中比较典型的有(1)、四合一合路器该合路器设有一个合路端口和四个分路端口，从合路端口开始，用传输线分成两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器相耦合，而每个同轴腔体谐振器又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器中的第一个同轴腔体谐振器相耦合，以此构成四合一或一分四的两级混合合路结构。
该四合一合路器可以应用到CDMA和GSM系统中，其中，第一分路滤波器为CDMA Rx(825-835MHz)频段，第二分路滤波器为CDMA Tx(870-880MHz)频段，第三分路滤波器为GSM Rx(890-915MHz)频段，第四分路滤波器为GSM Tx(935-960MHz)频段。
(2)、二合一合路器该合路器设有一个合路端口和二个分路端口，从合路端口开始，用传输线分成两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器相耦合，而每个同轴腔体谐振器又分别通过两个窗口与两个不同频段滤波器中的第一个同轴腔体谐振器相耦合。然后，把两个CDMA端口通过T型结构合为一个共同的CDMA端口，把两个GSM端口也通过T型结构合为一个共同的GSM端口，将一个共同CDMA端口和一个共同GSM端口分别连接两个分路端口。这样就构成二合一或一分二的两级混合合路结构。
(3)、六合一合路器该合路器设有一个合路端口和六个分路端口，从合路端口开始，用传输线分成三条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器相耦合，而每个同轴腔体谐振器又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器的第一个同轴腔体谐振器相耦合，以此构成六合一或一分六的两级混合合路结构。
该六合一合路器可以应用到将来的CDMA、GSM和3G系统中，其中，第一分路滤波器为CDMA Rx(825-835MHz)频段，第二分路滤波器为CDMATx(870-880MHz)频段，第三分路滤波器为GSM Rx(890-915MHz)频段，第四分路滤波器为GSM Tx(935-960MHz)频段，第五分路滤波器为3G Rx(1920-1980MHz)频段，第六分路滤波器为3G Tx(2110-2170MHz)频段。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、显著地简化了合路结构。不仅使其易于装配，更使其容易达到所需的相位匹配。
2、显著地降低了整个合路器的配置难度。由于采用了两级结，并使用共同谐振器，使合路部分在空间上有了较大的余地和灵活性。
3、对解决目前CDMA和GSM的合路覆盖问题有很大的现实意义。
4、对将来3G频段的加入所可能带来的对合路器性能更严格要求，则提供了可行性的保证。
附图1为本实用新型合路器两级混合结构示意图；附图2为现有合路器星式结构示意图；附图3为现有合路器两极倒树冠结构示意图；附图4为现角合路器主结分叉式结构示意图。
以上附图中1、传输线；2、同轴腔体谐振器；3、滤波器；4、；I、第一分路端口；II、第二分路端口；III、第三分路端口；IV、第四分路端口；G、合路端口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见附图1所示，一种移动通信四频段信号合路器，设有一个合路端口G和四个分路端口I、II、III、IV，从合路端口G开始，用传输线1分成两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器2相耦合，而每个同轴腔体谐振器2又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器3的第一个同轴腔体谐振器相耦合，每个滤波器3与一个分路端口对应连接，以此构成四合一或一分四的两级混合合路结构。
第一级的结构与两级倒树冠结构中的第一级一样，由合路端口G分成两个支线(可称为T型结)。每个支线为具有一定长度和阻抗的传输线1构成，该传输线1由金属丝或金属棒与金属腔体的壁共同构成。所述支线与同轴腔体谐振器2相耦合，是把金属丝或金属棒直接连接到同轴腔体谐振器2中的导体棒上的某个部位，但也可通过其他方式，如探针、环路等。
而第二级则为两个简单的同轴腔体谐振器2，图中只画出了同轴腔体谐振器2的内导体部分，以突出所提出的概念。这两个同轴腔体谐振器2又分别与两路滤波器3各自的第一个谐振器通过相互间的距离和所开的窗口等而直接耦合起来。所述每个同轴腔体谐振器2的谐振频率分别与所耦合的多频段的通带频率相关联，各频段的排序为共用同一个同轴腔体谐振器2的分路端口，采用相邻频段为最佳。这一结构的优点就是把四合一系统中复杂的合路器简化成了一般双工器所采用的T型结构，而同时又在空间上巧妙利用两个谐振器而进一步一分为二，分别与两个滤波器3直接耦合在一起。由于有了空间距离，四路滤波器3的分布就变得容易了很多。而这种直接由谐振器2耦合到滤波器3的方式又较分支线结构简单了许多。利用本方案可以把我国现有移动通信中的CDMA和GSM并在一起。
实施例二一种移动通信六频段信号合路器，设有一个合路端口G和六个分路端口，从合路端口开始，用传输线分成三条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器相耦合，而每个同轴腔体谐振器又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器的第一个同轴腔体谐振器相耦合，每个滤波器与一个分路端口对应连接，以此构成六合一或一分六的两级混合合路结构。利用本方案可以把将来我国移动通信中的CDMA、GSM和3G并在一起。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此顶技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种移动通信多频段信号合路器，设有一个合路端口[G]和一一对应各频段的分路端口，从合路端口[G]开始，用传输线[1]分成至少两条支线，其特征在于每条支线与一个同轴腔体谐振器[2]相耦合，而每个同轴腔体谐振器[2]又至少与一个滤波器[3]的第一谐振器通过相互间的窗口相耦合，所述滤波器[3]为同轴腔体滤波器，每个滤波器[3]与一个分路端口对应连接，以此构成多合一或一分多的两级混合合路结构。
2.根据权利要求1所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述支线为具有一段长度和阻抗的传输线，该传输线由金属丝或金属棒与金属腔体的壁共同构成。
3.根据权利要求1所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述支线与同轴腔体谐振器[2]相耦合，是把金属丝或金属棒直接连接到同轴腔体谐振器[2]中的导体棒上的某个部位，或采用探针、环路结构等形式。
4.根据权利要求1或3所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述每个同轴腔体谐振器[2]的谐振频率分别与所耦合的多频段的通带频率相关联，各频段的排序为共用同一个同轴腔体谐振器[2]的分路端口，采用相邻频段为最佳。
5.根据权利要求1所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述分路端口有四个，从合路端口[G]开始，用传输线[1]分成两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器[2]相耦合，而每个同轴腔体谐振器[2]又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器[3]的第一个同轴腔体谐振器相耦合，以此构成四合一或一分四的两级混合合路结构。
6.根据权利要求1所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述分路端口有两个，从合路端口[G]开始，用传输线[1]分成两条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器[2]相耦合，而每个同轴腔体谐振器[2]又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器[3]的第一个同轴腔体谐振器相耦合，同用一个同轴腔体谐振器[2]的两个不同频段的滤波器[3]的最后一个同轴腔体谐振器又分别与一条支线相耦合，这两条支线又合并在一起与一个分路端口相联，以此构成二合一或一分二的两级混合合路结构。
7.根据权利要求1所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于所述分路端口有六个，从合路端口[G]开始，用传输线[1]分成三条支线，每条支线与一个同轴腔体谐振器[2]相耦合，而每个同轴腔体谐振器[2]又分别通过两个窗口与两个不同频段的滤波器[3]的第一个同轴腔体谐振器相耦合，以此构成六合一或一分六的两级混合合路结构。
8.根据权利要求5所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于第一分路端口对应的滤波器为CDMA Rx(825-835MHz)频段，第二分路端口对应的滤波器为CDMA Tx(870-880MHz)频段，第三分路端口对应的滤波器为GSM Rx(890-915MHz)频段，第四分路端口对应的滤波器为GSM Tx(935-960MHz)频段。
9.根据权利要求6所述的移动通信多频段信号合路器，其特征在于把两个CDMA端口通过T型结构合为一个共同的CDMA端口，把两个GSM端口也通过T型结构合为一个共同的GSM端口，将一个共同CDMA端口和一个共同GSM端口分别连接两个分路端口。
10.根据权利要求所述的移动通信多频段信号合路器其特征在于第一分路端口对应的滤波器为CDMA x(825-835MHz)频段，第二分端口对应的滤波器为CDMA Tx(870-880MHz)频段，第三分路端口对应的滤波器为GSM Rx(890-915MHz)频段，第四分路端口对应的滤波器为GSM Tx(935-960MHz)频段，第五分路端口对应的滤波器为3G Rx(1920-1980MHz)频段，第六分路端口对应的滤波器为3G Tx(2110-2170MHz)频段。
专利摘要一种移动通信多频段信号合路器，设有一个合路端口[G]和一一对应各频段的分路端口，从合路端口[G]开始，用传输线[1]分成至少两条支线，其特征在于每条支线与一个同轴腔体谐振器[2]相耦合，而每个同轴腔体谐振器[2]又至少与一个滤波器[3]的第一谐振器通过相互间的窗口相耦合，所述滤波器[3]为同轴腔体滤波器，每个滤波器[3]与一个分路端口对应连接，以此构成多合一或一分多的两级混合合路结构。本方案显著地简化了合路结构，明显地降低了合路器的配置难度，对解决目前CDMA和GSM的合路覆盖问题具有很大的现实意义。
文档编号H04B1/40GK2595111SQ0321929
公开日2003年12月24日 申请日期2003年1月9日 优先权日2003年1月9日
发明者梁晓鹏 申请人:奥雷通讯设备(上海)有限公司