专利名称：多路合路器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及微波传输领域，特别涉及用于异频合频的多路合路器及其制造方法。
背景技术：
进入21世纪后，随着通信技术的迅猛发展，不但移动通信覆盖越来越广，基站越 建越多，不同厂家不同制式的通信网络也同台竞技，相互竞争，而且各种无线网络也相应得 到迅速的发展，如WLAN和DCS等，在带给人们方便和快乐的同时，人们也对运营商提出了更 高的要求，那就是服务质量要好，价格要低。但是，网络建设最困难和成本最高的就是基站 的建设，因为它覆盖广，数量大，而且很多地方交通不便，无论是安装还是维护都困难重重， 花费很大。于是，人们自然想到一种办法，那就是利用以前建设的基站设施，发射塔、天线 和馈线等作为共用，只需将新增加的设备的输出射频功率加入到原有的天线馈线即可。这 只需增加一个器件，那就是合路器(或叫多工器)。合路器是一种利用频率谐振腔的原理， 通过将多个金属谐振腔体按一定的尺寸组合在一起，形成一种对特定频率集滤波、干扰抑 制、合路作用于一体的微波装置，是微波通信不可缺少的器件。合路器由空腔谐振器组成， 空腔谐振器是一个高Q值的、低插损的带通滤波器。现有的异频合路器一般采用多路合一的形式实现合频，即根据需要合路的频段， 采取多路并联滤波后再合路输出的方法，来实现两个频段信号的合路输出。异频合路的数 量由最初的2路发展到现在的6、7路，如图1所示，还有增加的趋势。但是，路数越多，设 计和调试也越困难，甚至有一种4路合路器调试要将近一天时间，完全不能满足批量生产 的要求，极大影响工程的使用。其难点在于多频段的匹配问题，频率越多，匹配越困难。鉴于此种情况，目前需要一种多路合路器，能使设计和调试过程简化，合频效率提 尚ο
发明内容
本发明的内容在于克服现有技术的缺陷，提供一种设计和调试简单，合频效率高 的多路合路器及其制造方法。实现本发明目的的技术方案是多路合路器，包括至少两个接受不同频率信号输 入的滤波电路，每个滤波电路至少包括二个空腔滤波器和二个调谐控制单元，每个滤波电 路的输出并接于一起作为合路器的输出；其特征是，至少有两个所述滤波电路的输出并接 后，接入公共腔再和其它滤波电路的输出并接于一起作为合路器的输出，所述公共腔为空 腔谐振器。所述公共腔是在合路器设计中加入到输出端匹配中的空腔谐振器，它将两种频率 耦合到此腔体，然后由此腔体输出耦合线参与匹配。三路以上的滤波电路，可以将其中频率相近的两个电路分别形成一组，每组接入 一个公共腔，再合路输出。实现本发明的另一发明目的的技术方案是多路合路器制造方法，该方法包括以
3下步骤
1.根据f = τ、计算谐振腔的谐振频率；
2.根据矩阵计算方法计算耦合腔体之间的耦合系数，转化为阻抗参数，公式为 Z= 1/(Μ*ω* V (C1*C2))，其中，Z为耦合阻抗，M为耦合系数，ω为谐振角频率，C1C2为相 邻谐振腔谐振电容；
3根据以上计算参数建立谐振腔数学模型，在软件matlab或ADS中进行计算，得到 Sll或S21传输曲线；
4.将2路或以上的谐振腔数学模型放在一起，设立公共腔体，调整公共腔体的谐振频 率和耦合阻抗，得到最佳满足指标的曲线；
5.根据腔体的高度为合路器中心频率波长的1/4，即H=λ /4，和内导体直径d和腔体直 径D的关系公式d=D/3. 5，将模型中的阻抗和频率参数转换为实际腔体尺寸，再利用HFSS 微波仿真软件进行仿真，根据仿真的谐振频率验证和修改腔体尺寸，确定多路合路器中各 谐振腔和公共腔的结构，包括腔体大小和输出线高度；
6.根据步骤5确定的尺寸绘图和加工，用网络分析仪进行实际调试。公共腔的设计是多路合路器的设计的一部分，公共腔的设计和多路合路器的设计 是同时进行的。采用公共腔的多路合路器的设计在匹配参数的设计上也大大简化，通过调 试和自动优化，提高了设计和生产调试的效率，降低了成本。
图1是本发明背景技术图2是本发明实施例1的结构示意图； 图3是本发明实施例2的结构示意图； 图4是本发明实施例3的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例做进一步说明。实施例1
如图2所示，多路合路器，包括两路接受不同频率信号Π、f2输入的滤波电路PI、P2， 滤波电路Pl、P2中各包括4个空腔滤波器1和二个调谐控制单元，经过滤波电路的Pl、P2 两种输入频率信号，再经过公共腔2合为一路输出，公共腔为空腔谐振器。实施例2
如图3所示，多路合路器，包括7路接受不同频率信号fl、f2输入的滤波电路PI、P2、 P3、P4、？5、？6和？7，多路合路器中采用了3个公共腔2，？1和？2、P3和P4、P5和P6两 两组合，分别通过一个公共腔2后，实际输出到端口 P8的信号路数变为四路，大大减少了匹 配的通道数，设计和调试变的容易很多。没有使用公共腔时，7路输入信号直接输出到输出 端P8，7路不同频率的信号要相互匹配，互相影响，给设计和调试带来很大的困难，实际调 试中往往一天也调不好一台产品。设置公共腔后，在实际调试中大概1. 5小时可以调好一 台，效率提高了数倍。
4
实施例3
多路合路器制造方法，该方法包括以下步骤
1. 根据
计算谐振腔的谐振频率；
2.根据矩阵计算方法计算耦合腔体之间的耦合系数，转化为阻抗参数，公式为 Z= 1/(Μ*ω* V (C1*C2))，其中，Z为耦合阻抗，M为耦合系数，ω为谐振角频率，C1C2为 相邻谐振腔谐振电容；
3.根据以上计算参数建立谐振腔数学模型，在软件matlab或ADS中进行计 算，得到Sll或S21传输曲线；
4.将2路或以上的谐振腔数学模型放在一起，设立公共腔体，调整公共腔体的 谐振频率和耦合阻抗，得到最佳满足指标的曲线；
5.根据腔体的高度为合路器中心频率波长的1/4，即H= λ /4，和内导体直径d和 腔体直径D的关系公式d=D/3. 5，将模型中的阻抗和频率参数转换为实际腔体尺寸，再利 用HFSS微波仿真软件进行仿真，根据仿真的谐振频率验证和修改腔体尺寸，确定多路合路 器中各谐振腔和公共腔的结构，包括腔体大小和输出线高度；
6.根据步骤5确定的尺寸绘图和加工，用网络分析仪进行实际调试、老化和喷 漆，完成多路合路器的生产过程。
权利要求
多路合路器，包括至少两个接受不同频率信号输入的滤波电路，每个滤波电路至少包括二个空腔滤波器和二个调谐控制单元，每个滤波电路的输出并接于一起作为合路器的输出；其特征是，至少有两个所述滤波电路的输出并接后，接入公共腔再和其它滤波电路的输出并接于一起作为合路器的输出，所述公共腔为空腔谐振器。
2.根据权利要求1所述的多路合路器，其特征是，三路以上的滤波电路，频率相近的两 个电路分别形成一组，每组接入一个公共腔，再合路输出。
3.多路合路器制造方法，其特征是，该方法包括以下步骤1)根据 计算谐 振腔的谐振频率；2)根据矩阵计算方法计算耦合腔体之间的耦合系数，转化为阻抗参数，公式为Z= 1/(Μ*ω* V (C1*C2))，其中，Z为耦合阻抗，M为耦合系数，ω为谐振角频率，C1C2为相邻 谐振腔谐振电容；3)根据以上计算参数建立谐振腔数学模型，在软件matlab或ADS中进行计算，得 到Sll或S21传输曲线；4)将2路或以上的谐振腔数学模型放在一起，设立公共腔体，调整公共腔体的谐 振频率和耦合阻抗，得到最佳满足指标的曲线；5)根据腔体的高度为合路器中心频率波长的1/4，即H=λ/4，和内导体直径d和腔体直 径D的关系公式d=D/3. 5，将模型中的阻抗和频率参数转换为实际腔体尺寸，再利用HFSS 微波仿真软件进行仿真，根据仿真的谐振频率验证和修改腔体尺寸，确定多路合路器中各 谐振腔和公共腔的结构，包括腔体大小和输出线高度；6)根据步骤5确定的尺寸绘图和加工，用网络分析仪进行实际调试。
全文摘要
本发明涉及多路合路器及其制造方法，多路合路器，包括至少两个接受不同频率信号输入的滤波电路，每个滤波电路至少包括二个空腔滤波器和二个调谐控制单元，每个滤波电路的输出并接于一起作为合路器的输出；至少有两个所述滤波电路的输出并接后，接入公共腔再和其它滤波电路的输出并接于一起作为合路器的输出，所述公共腔为空腔谐振器。采用公共腔的多路合路器的设计在匹配参数的设计上也大大简化，通过调试和自动优化，提高了设计和生产调试的效率，降低了成本。
文档编号H01P11/00GK101916898SQ201010275678
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者余建锋, 刘兵, 熊凯 申请人:江苏华之光微波科技有限公司