专利名称：一种八合一自动调谐空腔合路器的制作方法
技术领域：
本发明属于微波通讯和电子信息技术领域，适用于不同通讯系统射频前端和合路 单元器件的设计和应用。
背景技术：
在微波通讯和电子信息系统中会用到大量的合路器，尤其适用于GSM，3G(含 WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000)，DCS, WLNA等频段的网络。目前合路器有混合电桥合路，威尔 金森功分器，腔体滤波合路和基站载频电桥合路等多种解决方案。混合电桥合路的优点是 成本低，合路的频段范围宽，目前它的应用非常广泛，可以实现同频合路，但损耗较大，升级 不太方便。威尔金森功分器的优点是成本低，合路的频段范围宽，应用非常广泛，可以实现 同频合路，缺点是损耗较大，功率电阻容易损坏。腔体滤波合路优点是损耗小(小于ldB)， 隔离好，合路的频段范围宽，缺点是不能实现同频合路，带宽必须在1MHz以上，成本相对同 频合路器要贵。基站载频电桥合路(或功分器合路)面临的问题是载频合路损耗大，2载频 合路损耗大约3. 3dB，3载频合路损耗大约5. ldB，4载频合路损耗大约在6. 3dB，导致基站输 出功率损耗大，覆盖范围减小，改善或扩大基站覆盖成本高。综合这几种传统的合路器，混 合电桥合路，威尔金森功分器，和基站载频电桥合路都是损耗较大，不节能，不环保。而腔体 合路器虽损耗小，但成本较高，不经济。因此在实际应用中不够理想，需要性能更好的合路
o
发明内容
为克服上述合路器中提到损耗大，成本高的缺点，本发明提供一种新型的八合一 自动调谐空腔合路器。该合路器具有腔体合路器损耗小，隔离好等特点，同时具备混合电桥 等合路成本低的特点，在一定程度上较好的降低了研发生产成本，并实现自动调谐功能。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种八合一自动调谐空腔合路器具 体分为射频部分和控制部分，射频部分主要是对八个载频信号进行合路处理，控制部分主 要是通过功率检测模块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及 计算，最后通过控制电机的运转来实现谐振，使得输出功率达到最大。主要构造为八个小 型步进电机1-8，经耦合线分别连接的四端口 24。八个空腔滤波器，各腔体之间通过介质 实现耦合，在腔体的上下面共有八个输入端口 9-16和一个输出端口 17，分别安装有N型接 头。两调谐微控制器安装在腔体的侧面，内部含多个微处理器，在每个微控制器侧面分别有 两个控制端口 18，四个射频接口 19和两个控制端口 20，四个射频接口 21。在八个空腔的中 心分别安装内导体，盖板通过螺钉安装在腔体上。本发明的有益效果是一种八合一自动调谐空腔合路器采用介质滤波合路技术， 将八路信号进行合路，能对发射通带带外提供很好的抑制，减少天线数量，防止外来信号干 扰，同时还可以提供驻波比检测端口。每一个空腔滤波器输入均做为合路器的输入接受来 自基站或直放站系统发信机的发射信号，各空腔滤波器的输出通过同轴电缆并接入一起作为合路器的输出，每个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。合路器的插 损小，八个空腔滤波器组成的合路器的差损小于ldB，随着载频数增加没有跃变，或者说变 化不大。该合路器的利用率高，不会出现3dB电桥合路器时只需要N个合路，而实际上确需 要配N+1个合路的情况(12合路器以下)，合路器合路数增加潜力大。单发射天线合路载频 数可以达到12个或者更多(通过增加单合路器的合路数来实现)，2副发射天线使用时载 频数可以达到24甚至更多。合路器的频率具有可调性，合路器通过改变调谐控制单元来实 现自动调谐控制，其实它是一个闭环反馈控制回路。当基站的载频发生改变时，通过功率检 测模块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及计算，最后通过 控制电机的运转来实现谐振，使得输出功率达到最大。经实际测试，该合路器合路后的输出 信号差损小于ldB，优于同类产品的性能指标。自动调谐稳定，抗干扰能力强，调谐电机单独 调谐实际控制在7s以内。通过上述结构生产的合路器，一方面很好的降低了生产成本，另 一方面很好的降低了损耗，隔离度好，而且更突出的优点是实现了自动调谐的功能，增强了 抗干扰能力。这是在传统合路器基础上一大技术革新。
图1表示合路器射频部分八个腔体的示意2表示合路器控制部分的基本构造单元示意3表示合路器电机，腔体，微控结构4表示功率检测模块示意图
具体实施例方式图1表示合路器射频部分八个腔体的结构图。八个载波fl-f8分别进入八个空腔 滤波器通过介质耦合为一个载波，并发送给天馈系统。I/O控制是通过步进电机进行调节 的。每一个空腔滤波器的输入均作为合路器的输入传输来自基站系统发信机的发射信号， 各空腔滤波器的输出通过同轴电缆并接于一起作为合路器的输出。如图2所示，它由外接交流电，功率检测模块，微控制器，电机驱动模块和腔体滤 波器五个部分构成。传统的合路器是通过扫描知道载波频率，然后手动调节频率使与载波 频率一致，从而实现谐振。而本合路器通过外接交流电源供电，基站信号通过功率检测模 块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及计算，再通过控制电 机的运转进入腔体滤波器滤波后再反馈给功率检测模块来实现谐振，使得输出功率达到最 大。整个过程主要通过步进电机的运转反馈给功率检测模块从而实现自动调谐功能，无需 手动调节。图3表示合路器的整体构造图，其特征包括混合式电机部分，图示1-8表示八个 小型步进电机，经耦合线分别连接图4中的四端口 24。腔体部分，图中最右方和正中间为 空腔示意图，共包含八个腔体滤波器，分上下面各四个腔体滤波器，各腔体之间通过介质实 现耦合；在腔体的上下面共有八个输入端口 9-16和一个输出端口 17，分别安装有N型接 头，图示22表示长方形腔体四个侧面中一个的正视图，腔体的上下左右为一正视图分别旋 转90度而得到的四个图形。两个微控制器，安装在腔体的侧面，内部含多个微处理器，主要 对信号判断，比较和计算，该调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制，在每个微控制器侧面分别有两个控制端口 18，四个射频接口 19和两个控制端口 20，四个射频接口 21。内导体，在图中最右方四个空腔的中心分别安装内导体，该内导体一端具有螺纹，另一 端为空心结构，内导体通过安装螺钉和沉孔与步进电机连接，通过步进电机的运转来调整 内导体的合适位置和圈数来实现谐振。盖板，通过安装螺钉安装在腔体上。图4表示功率检测模块示意图。图中23表示两个信号输入端口，信号正向和反向 耦合从图示24两个端口输出，并分出两路通过图示25四个射频端口，图示26为连接微控 制器的控制端口。图中正下方为两端口 23的截面图，图中正上方为端口 24-26的截面图， 图示27为端口 23-24所在背面图，图中最右方为整个模块的背面图。整个结构起到功率检 测的作用。总之，从以上方法可以看出，本发明的技术方案使合路器的设计更加合理。在降低 损耗和成本的同时，增加了自动调谐功能，增强了抗干扰能力，使合路器的使用更加方便快 捷，性能更加优越。
权利要求
一种八合一自动调谐空腔合路器其特征在于分为射频部分和控制部分，射频部分主要是对八个载频信号进行合路处理，控制部分主要是通过功率检测模块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及计算，最后通过控制电机的运转来实现谐振，使得输出功率达到最大。
2.根据权利要求1所述的一种八合一自动调谐空腔合路器，其特征在于八个小型步 进电机1-8，经耦合线分别连接的四端口 24。八个空腔滤波器，各腔体之间通过介质实现耦 合，在腔体的上下面共有八个输入端口 9-16和一个输出端口 17，分别安装有N型接头。在 八个空腔的中心分别安装内导体。
3.根据权利要求1所述的一种八合一自动调谐空腔合路器，其特征在于所述的控制 部分有四个小型步进电机1-8，经耦合线分别连接的四端口 24。两调谐微控制器安装在腔 体的侧面，内部含多个微处理器，在每个微控制器侧面分别有两个控制端口 18，四个射频接 口 19和两个控制端口 20，四个射频接口 21。盖板通过螺钉安装在腔体上。
4.根据权利要求1和3所述的一种八合一自动调谐空腔合路器，其特征在于功率检 测模块包括两个信号输入端口 23，信号正向和反向耦合从两个端口 24输出，并分出两路通 过四个射频端口 25，并由连接微控制器的控制端口 26监控。
全文摘要
本发明属于微波通讯和电子信息技术领域，适用于不同通讯系统射频前端和合路单元器件的设计和应用。本发明八合一自动调谐空腔合路器由射频部分和控制部分构成，八个小型步进电机1-8，经耦合线分别连接的四端口24。八个空腔滤波器，各腔体之间通过介质实现耦合，在腔体的上下面共有八个输入端口9-16和一个输出端口17，分别安装有N型接头。两调谐微控制器安装在腔体的侧面，内部含多个微处理器，在每个微控制器侧面分别有两个控制端口18，四个射频接口19和两个控制端口20，四个射频接口21。在八个空腔的中心分别安装内导体，盖板通过螺钉安装在腔体上。采用上述技术后在降低损耗和成本的同时，增加了自动调谐功能，增强了抗干扰能力，使合路器的使用更加方便快捷，性能更加优越。
文档编号H01P1/213GK101859920SQ20091010638
公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者方超 申请人:深圳市信特科技有限公司