一种多工器的输入输出装置及多工器的制作方法

本发明涉及多工器技术领域，具体涉及一种多工器的输入输出装置及多工器。

背景技术：

随着通信基站的高度集成化，对多工器的需求也越来越多，对于多工器，最核心的技术为多工的输入输出装置，现有技术中输入输出装置中的各路抽头通过焊接的方式与谐振腔连接。

从基站接收信号的角度来看，天线接收的一个信号从多工器的输入输出装置进入多工器，然后不同频率的信号流入不同频率的多工器通道，因各通道中的信号的频率一般相差不大，所以各通道之间信号干扰非常大，反过来，从多工器输出信号的角度来看，逆过程也是如此，各通道之间信号干扰非常大。

现有技术中为了减小各通道之间的信号干扰，在谐振腔上增加了一个飞杆，用来调节相位，通过调节相位来克服通道之间的信号干扰，但这种方式调节难度大，不能完全消除各通道之间的信号干扰。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种多工器的输入输出装置及多工器，可以消除多工器中不同通道之间的信号干扰。

本发明第一方面提供一种多工器的输入输出装置，包括：

主抽头和所述主抽头下的至少两路分支抽头；

所述至少两路分支抽头中的每路分支抽头分别用于与所述多工器中的不同谐振腔进行耦合，所述至少两路分支抽头包括第一路分支抽头和第二路分支抽头；

所述第一路分支抽头与所述第二路分支抽头的耦合极性相反，所述第二路分支抽头的耦合计算频率与所述第一路分支抽头的耦合计算频率最接近。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，

所述至少两路分支抽头的排布在竖直方向上包括至少两层。

结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，

所述第一路抽头为容性耦合，所述第二路抽头为感性耦合，或者，所述第一路抽头为感性耦合，所述第二路抽头为容性耦合。

本发明第二方面提供一种多工器，包括：输入输出装置、谐振腔和安装板，所述谐振腔设置在所述安装板上；

所述输入输出装置包括主抽头和所述主抽头下的至少两路第一层级分支抽头，所述至少两路第一层级分支抽头中的每路第一层级分支抽头分别与不同的第一层级谐振腔进行耦合，所述至少两路第一层级分支抽头包括第一路第一层级分支抽头和第二路第一层级分支抽头；

所述第一路第一层级分支抽头与所述第二路第一层级分支抽头的耦合极性相反，所述第二路第一层级分支抽头的耦合计算频率与所述第一路第一层级分支抽头的耦合计算频率最接近。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，至少一个第一层级谐振腔与至少两路第二层级分支抽头连接，所述至少两路第二层级分支抽头中的每路第二层级分支抽头分别与不同的第二层级谐振腔进行耦合，所述至少两路第二层级分支抽头包括第一路第二层级分支抽头和第二路第二层级分支抽头；

所述第一路第二层级分支抽头与所述第二路第二层级分支抽头的耦合极性相反，所述第二路第二层级分支抽头的耦合计算频率与所述第一路第二层级分支抽头的耦合计算频率最接近。

结合第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一层级分支抽头的排布在竖直方向上包括至少两层。

结合第二方面、第二方面第一种或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，

在所述安装板上设置凸台，所述凸台用于当分支抽头与谐振腔容性耦合时，所述分支抽头与所述凸台物理直连。

结合第二方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述安装板上还安装有调节螺钉，所述调节螺钉用于调节容性耦合的耦合强度。

结合第二方面、第二方面第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第五种可能的实现方式中，

所述第一路第一层级分支抽头为容性耦合，所述第二路第一层级分支抽头为感性耦合，或者，所述第一路第一层级分支抽头为感性耦合，所述第二路第一层级分支抽头为容性耦合。

本发明第三方面提供一种多工器，包括：谐振腔；

当所述谐振腔包括至少两个层级时，至少一个第一层级谐振腔通过至少两路抽头分别与不同的第二层级谐振腔进行耦合，所述至少两路抽头包括第一路抽头和第二路抽头；

所述第一路抽头与所述第二路抽头的耦合极性相反，所述第二路抽头的耦合计算频率与所述第一路抽头的耦合计算频率最接近。

结合第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述多工器还包括输入输出装置，

所述输入输出装置的抽头与所述第一层级谐振腔连接。

本发明实施例提供的多工器的输入输出装置，包括：主抽头和所述主抽头下的至少两路分支抽头；所述至少两路分支抽头中的每路分支抽头分别用于与所述多工器中的不同谐振腔进行耦合，所述至少两路分支抽头包括第一路分支抽头和第二路分支抽头；所述第一路分支抽头与所述第二路分支抽头的耦合极性相反，所述第二路分支抽头的耦合计算频率与所述第一路分支抽头的耦合计算频率最接近。与现有技术中通过飞杆调节相位来减小多工器各通道之间的信号干扰相比，本发明实施例提供的多工器的输入输出装置，所述第一路分支抽头与所述第二路分支抽头的耦合极性相反，所述第二路分支抽头的耦合计算频率与所述第一路分支抽头的耦合计算频率最接近，使频率最接近的两个通道采用不同的耦合极性，因耦合极性不相同，信号自然不会互相干扰，从而从原理上消除了各通道之间的信号干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中输入输出装置的一原理示意图；

图2是本发明实施例中输入输出装置的另一原理示意图；

图3是本发明实施例中输入输出装置的另一原理示意图；

图4是本发明实施例中输入输出装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中多工器的原理示意图；

图6是本发明实施例中多工器的另一原理示意图；

图7是本发明实施例中多工器的一结构示意图；

图8是本发明实施例中多工器的另一结构示意图；

图9是本发明实施例中多工器的另一结构示意图；

图10是本发明实施例中多工器的另一原理示意图；

图11是本发明实施例中多工器的另一结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种多工器的输入输出装置及多工器，可以消除多工器中不同通道之间的信号干扰。以下分别进行详细说明。

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。

需要说明的是，本发明实施例中的多工器包括双工器、三工器，四工器以及以上的各种形态。

本发明实施例通过为频率相同或相近的通道在抽头上采用极性相反的耦合方式，达到降低频率相同或相近的通道之间相互干扰的目的。

图1、图2和图3为本发明实施例中输入输出装置的原理示意图，图2中的谐振腔用虚线表示，意在说明谐振腔是多工器的组成部分，不是输入输出装置的组成部分。如图1和图2所示，多工器的输入输出装置包括：主抽头11和所述主抽头11下的至少两路分支抽头12，图1和图2中分别示出了3路，实际上可以是两路，也可以是4路或者更多，但这并不造成对主通道下抽头路数的限定。如图2所示，至少两路分支抽头12中的每路分支抽头12分别用于与多工器中的不同谐振腔21进行耦合。如图3所示，假设主抽头11下有三路路分支抽头，分别为第一路分支抽头121、第二路分支抽头122和第三路分支抽头123，当然本处的第一、第二和第三并不代表顺序，也没有固定意义，只是为了方便描述。第一路分支抽头121与第二路分支抽头122的耦合极性相反，第二路分支抽头122与第三路分支抽头123的耦合极性相反。第一路分支抽头121的耦合计算频率与第二路分支抽头122的耦合计算频率最接近，第二路分支抽头122的耦合计算频率与第三路分支抽头123的耦合计算频率最接近。

本发明实施例中，耦合计算频率为在确定所述第一路分支抽头与所述第二路分支抽头的耦合极性是否相反时所使用的频率，该耦合计算频率可以是每路抽头所连接的谐振腔的工作频率，该工作频率可以是一个点频率(如1800mhz或900mhz)，也可以是一个带宽频率(如应用在基站中时，基站的发射频段1805mhz～1880mhz)中的一个频率。实际中，通常采用每路抽头所连接的谐振腔(在本发明实施例中有时简称为抽头的)的中心点频率，也可以是每路抽头所连接的谐振腔的工作带宽的上下限频率来进行比较。例如：当以中心点的频率作为耦合计算频率时，第一路分支抽头121的中心点的频率为3hz，第二路分支抽头122的中心点的频率为7hz、第三路分支抽头123的中心点的频率为13hz，则可以看出第一路分支抽头121与第二路分支抽头122的中心点的频率相差4hz、第一路分支抽头121与第三路分支抽头123的中心点的频率相差10hz，则可以确定度第一路分支抽头121的中心点的频率与第二路分支抽头122的中心点的频率最接近。则第一路分支抽头121与第二路分支抽头122的耦合极性相反，如图3所示可以设定第一路分支抽头121为容性耦合，第二路分支抽头122为感性耦合，当然，也可以是第一路分支抽头121为感性耦合，第二路分支抽头122为容性耦合。第三路分支抽头123与第一路分支抽头121的中心点的频率相差10hz，第三路分支抽头123与第二路分支抽头122的中心点的频率相差6hz，则可以确定第三路分支抽头123与第二路分支抽头122的耦合极性相反，第二路分支抽头122为感性耦合时，则第三路分支抽头123为容性耦合，当第二路分支抽头的122为容性耦合时，则第三路分支抽头123为感性耦合。

此处需要说明的是本发明实施例中的最接近不限于一个的，例如：当第二路分支抽头122与第一路分支抽头121的中心点的频率相差4hz，第二路分支抽头122与第三路分支抽头123的中心点的频率也相差4hz时，则可以认为第二路分支抽头122与第一路分支抽头121和第三路分支抽头123都是最接近的，则第二路分支抽头为感性耦合时，第一路分支抽头121和第三路分支抽头123都分别为容性耦合即可，当第二路分支抽头为容性耦合时，第一路分支抽头121和第三路分支抽头123都分别为感性耦合即可。

当以抽头工作带宽的上下限频率作为耦合计算频率时，较好的是频率较大的抽头的下限工作功率与频率较小的抽头的上限工作频率最接近。例如：第一路分支抽头121的工作带宽为1-5、也就是第一路分支抽头121的下限频率为1hz，上限频率为5hz，第二路分支抽头122的工作带宽为7-9，也就是第二路分支抽头122的下限频率为7hz，上限频率为9hz，第三路分支抽头123的工作带宽为12-15、也就是第三路分支抽头123的下限频率为12hz，上限频率为15hz。

第一路分支抽头121的上限频率5hz与第二路分支抽头122的下限频率7hz之间相差2hz，与第三路分支抽头123的下限频率12hz之间相差7hz，则可以确定第一路分支抽头121与第二路分支抽头122的耦合计算频率最接近。当第一路分支抽头121为容性耦合，第二路分支抽头122为感性耦合，当然，也可以是第一路分支抽头121为感性耦合，第二路分支抽头122为容性耦合。第三路分支抽头的123的下限频率12hz与第一路分支抽头121的上限频率5hz之间相差7hz，第三路分支抽头的123的下限频率12hz与第二路分支抽头121的上限频率9hz之间相差3hz，则可以确定第三路分支抽头123与第二路分支抽头121的耦合计算频率最接近。当第二路分支抽头122为感性耦合时，则第三路分支抽头123为容性耦合，当第二路分支抽头122为容性耦合时，则第三路分支抽头123为感性耦合。在生产时，可以按照从小到大或者从大到小的顺序确定每路抽头的耦合极性，在此不予限定。

图4为本发明实施例中输入输出装置的结构示意图。如图4所示，输入输出装置包括主抽头11，第一路分支抽头121和第二路分支抽头122，第一路分支抽头121和第二路分支抽头122分别与多工器的谐振腔耦合。第一路分支抽头121为容性耦合，第二路分支抽头122为感性耦合。本发明实施例中的容性耦合是指分支抽头与谐振腔之间形成一个容性关系，如图4中，第一路分支抽头121与其对应的谐振腔之间没有接触，形成了一个容性空间，构建起第一路分支抽头121与其对应的谐振腔之间的容性耦合关系。感性耦合是指分支抽头与对应的谐振腔之间形成一个感性关系，如图4中，第二路分支抽头122与其对应的谐振腔之间直接接触，形成了一个感性空间，构建起第二路分支抽头122与其对应的谐振腔之间的感性耦合关系。本发明实施例中具体的容性耦合结构和感性耦合结构可以参考现有技术中的容性耦合和感性耦合在其他方面的方案进行理解，也可以是以后发展出的新的方案，其并不影响本发明的应用，在此不予赘述。另外，图4中谐振腔用虚线表示，意在说明谐振腔是多工器的组成部分，但不是输入输出装置的组成部分。

另外，每路分支抽头可以排布在同一个水平层面上，也可以是一路分支抽头位于一个水平层面，在竖直方向上有与分支抽头路数相同的层，当然，也可以一个水平层面上排布一路或多路分支抽头，在竖直方向上有至少两层分支抽头。

本发明实施例提供的多工器的输入输出装置，所述第一路分支抽头与所述第二路分支抽头的耦合极性相反，所述第二路分支抽头的耦合计算频率与所述第一路分支抽头的耦合计算频率最接近，使频率最接近的两个通道采用不同的耦合极性，因耦合极性不相同，信号自然不会互相干扰，从而从原理上消除了各通道之间的信号干扰。

图5为本发明实施例中多工器的原理示意图。如图5所示，多工器包括：输入输出装置中的主抽头11、至少两路第一层级分支抽头12(图1中示出了3路，但这并不造成对主通道下分支抽头路数的限定)、谐振腔21，图3中未示出，实际上，多工器还可以包括安装板，谐振腔21设置在安装板上。所述至少两路第一层级分支抽头中的每路第一层级分支抽头分别与不同的第一层级谐振腔21进行耦合，图5所示出的三路第一层级分支抽头包括第一路第一层级分支抽头121和第二路第一层级分支抽头122和第三路第一层级分支抽头123。当然，也可以只有两路第一层级分支抽头或者更多路第一层级分支抽头，本处不做具体限定。本发明实施例中以三路第一层级分支抽头为例进行说明。

第一路第一层级分支抽头121与第二路第一层级分支抽头122的耦合极性相反，第二路第一层级分支抽头122的耦合计算频率与所述第一路第一层级分支抽头121的耦合计算频率最接近，第一层级分支抽头的耦合计算频率为在确定所述第一路第一层级分支抽头与所述第二路第一层级分支抽头的耦合极性时参与计算的频率。

本发明实施例中，耦合计算频率的定义，以及如何确定耦合计算频率是最接近的可以参考图3所对应的描述，在此不予赘述。

图6为本发明实施例中多工器的另一原理示意图。如图6所示，多工器包括：主抽头11、三路第一层级分支抽头，分别为第一路第一层级分支抽头121和第二路第一层级分支抽头122和第三路第一层级分支抽头123，第一路第一层级分支抽头121和第二路第一层级分支抽头122与第一层级谐振腔211的耦合极性相反，图6中示出的是，第一路第一层级分支抽头121与谐振腔的耦合极性为容性耦合，第一路第一层级分支抽头122与谐振腔的耦合极性为感性耦合。当然，也可以是第一路第一层级分支抽头121与谐振腔的耦合极性为感性耦合，第一路第一层级分支抽头122与谐振腔的耦合极性为容性耦合。

第一层级谐振腔211中，有至少一个第一层级谐振腔211与至少两路第二层级分支抽头连接，所述至少两路第二层级分支抽头中的每路第二层级分支抽头分别与不同的第二层级谐振腔212进行耦合，至少两路第二层级分支抽头包括第一路第二层级分支抽头221和第二路第二层级分支抽头222。

第一路第二层级分支抽头221与第二路第二层级分支抽头222的耦合极性相反，所述第二路第二层级分支抽头222的耦合计算频率与所述第一路第二层级分支抽头221的耦合频率最接近，第二层级分支抽头的耦合计算频率为在确定所述第一路第二层级分支抽头与所述第二路第二层级分支抽头的耦合极性时参与计算的频率。

本发明实施例中，耦合计算频率的定义，以及如何确定耦合计算频率是最接近的可以参考图3所对应的描述，在此不予赘述。

图6中示出的是，第一路第二层级分支抽头221与谐振腔的耦合极性为容性耦合，第二路第二层级分支抽头222与谐振腔的耦合极性为感性耦合。当然，也可以是第一路第二层级分支抽头221与谐振腔的耦合极性为感性耦合，第二路第二层级分支抽头222与谐振腔的耦合极性为容性耦合。

图7为本发明实施例中多工器的一结构示意图。图7示出的是一个六工器结构示意图，如图7所示，多工器包括安装板30，第一层级谐振腔211、第二层级谐振腔212，第一层级谐振腔211和第二层级谐振腔212都设置在安装板30上，多工器还包括主抽头11、第一路第一层级分支抽头121和第二路第一层级分支抽头122，其中，第一路第一层级分支抽头121的耦合极性为容性耦合，第二路第一层级分支抽头122为感性耦合。在所述安装板30上上设置凸台23，所述凸台用于当分支抽头与谐振腔容性耦合时，所述分支抽头与所述凸台23物理直连。从而使凸台23与对应的谐振腔之间形成了容性空间，实现容性耦合。也可以理解为为实现容性耦合的谐振腔设置凸台23，每个实现容性耦合的谐振腔都有一对应的凸台23，与容性耦合的谐振腔耦合的抽头可以直接插在凸台23中，从而实现与谐振腔的耦合。凸台23的设置可以方便容性耦合的安装。具体凸台的设置位置，设置方式等可以根据具体的产品需求确定，在此不予限定。凸台的材料可以为导电材料，如金属，示例的，和谐振腔的腔体采用相同的材料。例如：第一路第一层级分支抽头121为容性耦合，第一路第一层级分支抽头121与其对应的第一层级谐振腔211的凸台23物理直连，也就是说，第一路第一层级分支抽头121直接插到与其对应的第一层级谐振腔211的凸台23上。在安装板30上还设置有调节螺钉24，调节螺钉24用于调节容性耦合的耦合强度，也就是说，调节螺钉24插入安装板30的深度直接影响容性耦合的耦合强度。

图8和图9都分别是本发明实施例中多工器的结构示意图，图8和图9所示的多工器在竖直方向上可以分层，如图8和图9所示，当第一层级只有两个分支抽头时，可以将两个分支抽头在竖直方向上排布在两个层面，这样，可以减小多工器水平方向的面积。实际上分层不限于两层，可以根据抽头的数量做具体设计。

本发明实施例采用极性相反的耦合物理结构，从原理上对多工器通道之间的影响进行消除，由于消除了通道之间的影响，可以大大降低调试难度，提升多工器的调试效率。

本发明实施例提供的输入输出装置和多工器的结构相比传统方案，结构简单，装配难度低，可以降低生产难度，提升装配效率。而且容性抽头耦合强弱可以调节，允许更大的装配公差。

如图10所示，本发明实施例提供的多工器，包括：谐振腔，

当谐振腔包括至少两个层级时，至少一个第一层级谐振腔通过至少两路抽头分别与不同的第二层级谐振腔进行耦合，所述至少两路抽头包括第一路抽头221和第二路抽头222；

第一路抽头221与第二路抽头222的耦合极性相反，第二路抽头222的耦合计算频率与第一路抽头221的耦合计算频率最接近。

可选地，所述多工器还可以包括输入输出装置，输入输出装置的各抽头直接连接在谐振腔上，例如：焊接在谐振腔上。

本发明实施例中，耦合计算频率的定义，以及如何确定耦合计算频率是最接近的可以参考图3所对应的描述，在此不予赘述。

如图11所示，本发明实施例提供的四工器，主抽头直接与第一级谐振腔连接，第一级谐振腔下分出四个分支抽头，每个分支抽头分别与第二层级谐振腔耦合，与第二层级谐振腔的耦合极性根据耦合计算频率确定，耦合计算频率最接近的两路分支抽头的耦合极性相反，从而从原理上消除了各通道之间的干扰。

本发明以上实施例中任意一个所提供的多工器可应用于通讯行业中的射频单元、基站、通信系统、雷达系统等，凡涉及到多工器的系统或设备应用本发明实施例提供的多工器或采用本发明实施例提供的方案或原理所制造的多工器或者其他通信设备都可以达到本发明实施例所描述的效果。

以上对本发明实施例所提供的多工器的输入输出装置以及多工器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。