专利名称：：一种宽带射频耦合器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种改进的耦合器，特别涉及一种宽带射频耦合器。
背景技术：
：目前，现有基站信号覆盖的增强方法均借助硬件设备来实现，例如新建基站、增加基站功放、新建直放站、新建室内分布系统等。现有技术中，如图1所示，宽带射频耦合器包括频率合成单元和双工器，频率合成单元包括两个发射输出端TXoutl和TXout2，双工器包括一个发射输入端TXin、一个接收输入端RXin和一个天线，频率合成单元的发射输出端TXoutl与TXin相连，TXout2连接一个50欧的吸收负载，起到平衡阻抗的作用。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中的宽带耦合器至少存在如下缺陷1.资金投入大，借助硬件设备来增强信号需要大量的资金投入；2.耗时长，借助硬件设备来增强信号的实施过程需要耗费大量的时间；3.基站信号覆盖弱，如果需要信号覆盖强，则需要很高的成本覆盖边缘特定区域。
发明内容本发明目的是针对现有技术中宽带耦合器资金投入大、耗时长等缺陷，提供一种宽带射频耦合器，以实现减少资金投入、降低实施时间等。为了实现以上目的，本发明公开了一种宽带射频耦合器，包括N路混合双工器_双工器，及至少N/2个频率合成单元，N>2，其中每个频率合成单元的两个发射输出端分别与两路双工器的发射输入端相连，并通过双工器的天线进行信号发射。优选地，宽带射频耦合器可以包括两路混合双工器-双工器，及一个频率合成单元，其中与频率合成单元的两个功率放大输入端相连的两路功率放大输入信号通过两个功率放大输入端、频率合成单元的两个发射输出端、两路双工器的发射入端，并通过每路双工器的天线进行信号发射。优选地，宽带射频耦合器还可以包括四路混合双工器_双工器，及四个频率合成单元，其中第一个及第二个频率合成单元的一个发射输出端与第三个频率合成单元的两个功率放大输入端分别相连，第一个及第二个频率合成单元的另一个发射输出端与第四个频率合成单元的两个功率放大输入端分别相连；第三个频率合成单元的两个发射输出端和第四个频率合成单元的两个发射输出端分别与四路双工器的发射输入端相连；与第一个及第二个频率合成单元的四个功率放大输入端相连的四路功率放大输入信号分别通过第一个及第二频率合成单元的四个功率放大输入端、第三个及第四个频率合成单元的四个发射输出端、四路双工器的发射入端，并通过四路双工器的天线进行信号发射。优选地，上述宽带射频耦合器还可以包括低噪声放大器信号分配单元，与每路双工器的接收输入端相连，用于对从天线接收的移动终端上行信号的放大和解码。优选地，宽带射频耦合器可以为至少一个H2D结构与DP耦合器的组合，其中每个CN101753183AH2D结构包括一路双工器、一个频率合成单元和一个低噪声放大器信号分配单元；每个DP耦合器包括一路双工器、一个低噪声放大器信号分配单元；H2D结构的频率合成单元的一个发射输出端与H2D结构的一路双工器的发射输入端相连，H2D结构的频率合成单元的另一个发射输出端与DP耦合器的一路双工器的发射输入端相连。优选地，还可以在每个频率合成单元的功率放大输入端与对应输入的功率放大输入信号之间，设置一用于控制高频电流单向流动的环形器。本发明公开的宽带射频耦合器，由于每个频率合成单元的两个发射输出端分别与两路双工器的发射输入端相连，因此，可以使原来频率合成单元通过匹配阻抗接地的另一个发射输出端得到了合理利用，节省成本，并且本发明的宽带耦合器结构简单，不需要借助硬件设备来增强信号，可有效降低实施过程的时间。本发明还有些实施例可以采用在现有H2D宽带射频耦合器的基础上添加DP耦合器，由此将现有宽带射频耦合器中另一个发射输出端接入DP耦合器，充分利用现有技术的结构特点，资金投入少。同时，采用本发明各实施例宽带射频耦合器的基站，由于将宽带射频耦合器中另一个发射输出端进行了扩展利用，相当于在原有信号源的基础上增加了新的信号源，因此可以扩大基站信号的覆盖范围，提高了基站信号的覆盖强度，可以用很低的成本快速增强基站信号的覆盖质量，较好的解决了基站对边缘特定区域信号覆盖较弱的问题。图1是现有技术中宽带射频耦合器的结构图；图2是本发明宽带射频耦合器实施例一的结构图；图3是本发明宽带射频耦合器实施例二的结构图；图4是采用本发明宽带射频耦合器的基站覆盖示意图；图5是基站A采用本发明的宽带射频耦合器之前的信号覆盖测试图；图6是基站A采用本发明的宽带射频耦合器之后的信号覆盖测试图。具体实施例方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。本发明各实施例提供了一种宽带射频耦合器，包括N路混合双工器_双工器，及至少N/2个频率合成单元，N^2，其中每个频率合成单元的两个发射输出端分别与其中两路双工器的发射输入端相连，并通过每路双工器的天线进行信号发射。下面对N为不同情况下的宽带射频耦合器进行说明。实施例一图2是本发明宽带射频耦合器实施例一的结构图，本实施例以N=2为例，如图2所示，本实施例的宽带射频耦合器包括2路双工器第一双工器1和第二双工器4，及1个频率合成单元第一频率合成单元3。如图2所示，第一频率合成单元3包括两个发射输出端TXoutl和TXout2，第一双工器1包括一个发射输入端TXinl、一个接收输入端RXinl和一个天线6，第二双工器4包括一个发射输入端TXin2、一个接收输入端RXin2和一个天线7，第一频率合成单元34的发射输出端TXoutl与TXinl相连，TXout2与TXin2相连，第一频率合成单元3的两个输入端口分别通过环形器与功率放大输入端PAinl和PAin2相连，第一双工器1和第二双工器4的接收输入端RXinl和RXin2分别与第一低噪声放大器信号分配单元2和第二低噪声放大器信号分配单元5相连，实现了信号的接收。频率合成单元利用一个对称的"X"型微带结构使输入信号产生强烈的电磁耦合实现频率的合成；环形器利用电流在磁场中的受力偏转的原理实现控制高频电流的单向流动，当驻波比较大时，从馈线方向来的反射信号可以经过环形器的单向通路进入吸收负载，避免了对载频本身产生的不利影响；低噪声放大器信号分配单元的实现方式为信号等分方式，将从天线接收的手机上行信号进行放大，并通过基站内部的信号分配网络分配给载频，用以解码手机的上行信号。下面对图2中宽带射频耦合器实施例一的工作流程进行描述1.两路经过功率放大器放大的GSM信号，分别通过环形器进入第一频率合成单元3的功率放大输入端PAinl和PAin2，功放信号会沿着环形器的箭头方向进入第一频率合成单元3;2.两路功放信号通过第一频率合成单元3后，输出两路合成信号，一路从TXoutl输出，另一路从TXout2输出；3.合成信号分别从TXinl和TXin2进入第一双工器1和第二双工器4，经过滤波后，从第一双工器1和第二双工器4的天线输出口经馈线送达天线6和天线7。本实施例中可以将环形器和频率合成单元3组成的合成器当成为一个四端网络，合成器的四个端口是完全没有区别的，是一个结构对称的四端网络；因此，从理论上说，TXoutl和TXout2是结构对称的，根据现有技术中的电磁理论可知，TXoutl和TXout2输出信号的振幅相等，相位相差90度。由此，本实施例将TXout2与第二双工器4相连，产生一个与第一双工器1发射信号振幅相等、相位相差90度的信号，因此，可以提高信号的覆盖功率，扩大信号的覆盖范围。实施例一可以通过一个H2D(TwoWayHybridDuplexer，两路混合双工器)结构和一个DP(Duplexer，双工器)耦合器的组合来实现每个H2D结构包括一个双工器、一个频率合成单元、一个低噪声放大器信号分配单元，每个DP耦合器包括一个双工器和一个低噪声放大器信号分配单元，其中H2D结构的频率合成单元的一个发射输出端与H2D结构的双工器的发射输入端相连，H2D结构的频率合成单元的另一个发射输出端与DP耦合器的双工器的发射输入端相连，H2D结构的双工器的接收输入端与H2D结构中的低噪声放大器信号分配单元相连，DP耦合器的双工器的接收输入端与DP耦合器的低噪声放大器信号分配单元相连。图2中的宽带射频耦合器实施例一具体为一个H2D结构与一个DP耦合器的组合，但具体实现时还可以通过两个H2D结构的组合连接来实现，具体连接关系与图2实施例类似，只是其中一个H2D结构的频率合成单元处于不连接状态，H2D-DP为本发明宽带射频耦合器的一种最精简的结构，并能充分利用每个器件，为实现时的优选结构。实施例二图3是本发明宽带射频耦合器实施例二的结构图，本实施例以N=4为例，如图3所示，本实施例的宽带射频耦合器包括4路双工器第一双工器1、第二双工器4、第三双工器9和第四双工器12，及4个频率合成单元第一频率合成单元3、第二频率合成单元8、第三频率合成单元11和第四频率合成单元14。本实施例还包括四个低噪声放大器信号分配单元第一低噪声放大器信号分配单元2、第二低噪声放大器信号分配单元5、第三低噪声放大器信号分配单元10和第四低噪声放大器信号分配单元13。如图3所示，第一频率合成单元3的两个输入端口分别通过环形器与功率放大输入端PAinl和PAin2相连，第三频率合成单元11的两个输入端口分别通过环形器与功率放大输入端PAin3和PAin4相连，第二频率合成单元8的两个输入端口分别与第一频率合成单元1的发射输出端TXoutl、第三频率合成单元ll的发射输出端TXout5相连，第四频率合成单元14的两个输入端口分别与第一频率合成单元3的发射输出端TXout2、第三频率合成单元11的发射输出端TXout6相连。第二频率合成单元8的发射输出端TXout3、TXout4分别与第一双工器的发射输入端TXinl、第二双工器的发射输入端TXin2相连，第四频率合成单元14的发射输出端TXout7、TXout8分别与第三双工器9的发射输入端TXin3、第四双工器的发射输入端TXin4相连。第一双工器1、第二双工器4、第三双工器9和第四双工器12分别与第一低噪声放大器信号分配单元2、第二低噪声放大器信号分配单元5、第三低噪声放大器信号分配单元10和第四低噪声放大器信号分配单元13相连，实现信号的接收。下面对图3中宽带射频耦合器实施例二的工作流程进行描述步骤l:四路经过功率放大器放大的GSM信号，分别通过环形器进入第一频率合成单元3的功率放大输入端PAinl、PAin2及第三频率合成单元11的功率放大输入端PAin3、PAin4，功放信号会沿着环形器的箭头方向进入第一频率合成单元3、第三频率合成单元11;步骤2:四路功放信号通过第一频率合成单元3的发射输出端TXoutl、TXout2及第三频率合成单元ll的发射输出端TXout5、TXout6进入第二频率合成单元8、第四频率合成单元14的输入端口，经过第二频率合成单元8、第四频率合成单元14后，输出四路合成信号，分别从TXout3、TXout4、TXout7、TXout8输出；步骤3:合成信号分别从TXinl、TXin2、TXin3、TXin4进入第一双工器1、第二双工器4、第三双工器9和第四双工器12，经过滤波后，从第一双工器1、第二双工器4、第三双工器9和第四双工器12的天线输出口经馈线送达天线6、天线7、天线15和天线16。下面以基站A为例，描述采用本发明各实施例的宽带射频耦合器后的有益技术效果假设基站A原先采用现有技术中的宽带射频耦合器，如图l所示，TXoutl与TXin相连，TXout2连接一个吸收负载，通过天线进行信号的收发，实现信号的全向覆盖。距离基站A正东2.3公里的B点附近的室内覆盖不好，接收电平为_90dBm到_95dBm，该情况主要是由于手机接收电平低话音质量差所引起。基站A采用图2实施例一中的宽带射频耦合器后，相当于在原信号源的基础上增加一个振幅相等、相位相差90度的第二信号源，该第二信号源相当于一个定向天线，原信号源相当于一个全向天线，该定向天线的增益为18dBm，天线的方向指向正东，采用本发明实施例一的宽带射频耦合器的基站覆盖如图4所示，其中圆形为原信号源的覆盖范围，椭圆为第二信号源的覆盖范围。图5是基站A采用本发明的宽带射频耦合器之前的信号覆盖测试图，图6是基站A采用本发明的宽带射频耦合器之后的信号覆盖测试图。如图5和图6所示，图5和图6中画斜线部分为电平大于_75dBm的测试点。表1是基站A采用实施例一宽带射频耦合器前后的OMC-R指标统计数据度对比表1基站采用实本发明宽带射频耦合器之前和采用后的OMC-R指标统计数据度对比关系表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表l可以看出，采用本发明的宽带射频耦合器后，上行接收质量、上行接收电平、下行接收质量、下行接收电平等各项技术指标都具有一定程度的提高，可以有效扩大基站信号的覆盖范围，提高基站信号的覆盖强度。同理，采用本发明实施例二宽带射频耦合器的基站同样可以达到相同或类似的有益效果，在此不再赘述。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。权利要求一种宽带射频耦合器，其特征在于，包括N路混合双工器-双工器，及至少N/2个频率合成单元，N≥2，其中每个所述频率合成单元的两个发射输出端分别与两路所述双工器的发射输入端相连，并通过所述双工器的天线进行信号发射。2.根据权利要求1所述的宽带射频耦合器，其特征在于，所述宽带射频耦合器包括两路混合双工器_双工器，及一个频率合成单元，其中与所述频率合成单元的两个功率放大输入端相连的两路功率放大输入信号通过所述两个功率放大输入端、所述频率合成单元的两个发射输出端、两路双工器的发射入端，并通过每路双工器的天线进行信号发射。3.根据权利要求1所述的宽带射频耦合器，其特征在于，所述宽带射频耦合器包括四路混合双工器-双工器，及四个频率合成单元，其中第一个及第二个频率合成单元的一个发射输出端与第三个频率合成单元的两个功率放大输入端分别相连，所述第一个及第二个频率合成单元的另一个发射输出端与第四个频率合成单元的两个功率放大输入端分别相连；所述第三个频率合成单元的两个发射输出端和第四个频率合成单元的两个发射输出端分别与四路所述双工器的发射输入端相连；与所述第一个及第二个频率合成单元的四个功率放大输入端相连的四路功率放大输入信号分别通过第一个及第二频率合成单元的四个功率放大输入端、第三个及第四个频率合成单元的四个发射输出端、四路双工器的发射入端，并通过四路双工器的天线进行信号发射。4.根据权利要求1至3任一项所述的宽带射频耦合器，其特征在于，还包括低噪声放大器信号分配单元，与所述每路双工器的接收输入端相连，用于对从所述双工器的天线接收的移动终端的上行信号进行放大和解码。5.根据权利要求4所述的宽带射频耦合器，其特征在于，所述宽带射频耦合器为至少一个H2D结构与DP耦合器的组合，其中每个所述H2D结构包括一路所述双工器、一个所述频率合成单元和一个所述低噪声放大器信号分配单元；每个所述DP耦合器包括一路所述双工器、一个所述低噪声放大器信号分配单元；所述H2D结构的频率合成单元的一个发射输出端与所述H2D结构的一路双工器的发射输入端相连，所述H2D结构的频率合成单元的另一个发射输出端与所述DP耦合器的一路双工器的发射输入端相连。6.根据权利要求2或3所述的宽带射频耦合器，其特征在于，在所述每个频率合成单元的功率放大输入端与对应输入的功率放大输入信号之间，还包括一用于控制高频电流单向流动的环形器。全文摘要本发明公开了一种宽带射频耦合器，应用于移动通信领域，包括N路混合双工器-双工器，及至少N/2个频率合成单元，N≥2，其中每个频率合成单元的两个发射输出端分别与两路双工器的发射输入端相连，并通过双工器的天线进行信号发射。本发明公开的宽带射频耦合器，结构简单、制造方便，可有效解决现有技术中投入资金大、耗时长的缺陷，且安装了本发明宽带射频耦合器的基站，可以扩大基站信号的覆盖范围，提高了基站信号的覆盖强度。文档编号H01P5/12GK101753183SQ20081018327公开日2010年6月23日申请日期2008年12月12日优先权日2008年12月12日发明者刘艳青,吴俊岭,宋晓慧,张建斌,杨朝辉,郭永明申请人:中国移动通信集团河北有限公司