一种双层腔共端口合路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种双层腔共端口合路器，包括腔体、把所述腔体分隔成上层腔和下层腔的隔板，分布于腔体两侧的公共端口和多个信号端口，以及第一耦合盘；所述上层腔和下层腔各设有多个滤波通路，并且在靠近公共端口的位置处分别设置上公共谐振柱和下公共谐振柱；所述隔板上在靠近所述公共端口处开设有第一耦合孔，所述第一耦合盘设于所述第一耦合孔处并与公共端口连接。从而，信号从公共端口处经第一耦合盘耦合到上下两层滤波通路中，实现上下两层滤波器通路的端口带宽。本发明的合路器具有插入损耗小、体积小，便于加工等优点。
【专利说明】
一种双层腔共端口合路器
技术领域
[0001]本发明涉及通信射频腔体器件领域。具体而言，本发明涉及一种双层腔共端口合路器。
【背景技术】
[0002]在现代移动通信技术中，微波滤波器件已经成为了必不可少的重要组成部分，其中金属腔体滤波器由于其电磁屏蔽性好、结构紧凑、通带内插损低、体积小和功率容量高等优点，长期以来一直是移动通信基站发射滤波器的首选品种。
[0003]对于通带较多的合路器，较多采用双层腔体来实现。采用双层腔的合路器，其公共端口通常为上下两个通路共用一个接头。传统的设计是在一个接头上焊接两根线，其中一根连接上层通路的第一个谐振腔，另一根线则连接下层通路的第一个谐振腔，从而达到耦合上下两层通路的效果，或者在腔体上下两个通路的第一个谐振腔的中间位置增加一个公共谐振腔，利用一个共腔同时耦合上下两层。
[0004]第一种耦合形式需要焊接两根焊线(一根焊接上层谐振腔，另一根焊接下层谐振腔)，费时费力，而且焊点多必然增加了腔体的非线性因素。
[0005]而采用共谐振腔的形式，会使谐振腔的数目增加一个，那插损也会相应增加，得不偿失;并且上下双层采用共腔，共腔位置一般是放在上下双层的中间位置，不仅加工难，而且端口耦合复杂，难以调谐。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在提供一种合路器，只采用一个盘耦合，同时满足上下双层腔体两个通路的端口带宽，并使得合路器加工和装配更方便，体积更小，能更好的应用于现代移动通信系统中。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案:
[0008]—种双层腔共端口合路器，包括腔体、把所述腔体分隔成上层腔和下层腔的隔板，分布于腔体两侧的公共端口和多个信号端口，以及第一耦合盘;所述上层腔和下层腔各设有多个滤波通路，并且在靠近公共端口的位置处分别设置上公共谐振柱和下公共谐振柱；所述隔板在靠近所述公共端口处开设有第一耦合孔，所述第一耦合盘设于所述第一耦合孔处并与公共端口连接。
[0009]进一步地，该双层腔共端口合路器还包括与多个信号端口一一对应连接的多个第二耦合盘，所述隔板在靠近所述信号端口处开设有第二耦合孔，每个所述第二耦合孔中设置有一个所述第二耦合盘。
[0010]优选地，所述上公共谐振柱和下公共谐振柱以公共端口的接头的轴线为中心对齐或左右错开设置。
[0011]优选地，所述第一耦合盘与上公共谐振柱和下公共谐振柱之间的距离相等，或者所述第一耦合盘与上公共谐振柱之间的距离大于所述第一耦合盘与下公共谐振柱之间的距离，或者所述第一耦合盘与上公共谐振柱之间的距离小于所述第一耦合盘与下公共谐振柱之间的距离。
[0012]优选地，所述第一耦合盘可相对所述隔板上移或下移，以调节第一耦合盘与上公共谐振柱和下公共谐振柱之间的距离，进而调节上下两个通路的端口带宽分配。
[0013]相比于现有技术，本发明的方案具有以下优点:
[0014]1、本发明的双层腔共端口合路器，通过隔板将腔体分成上下两层，在隔板上靠近公共端口处开设第一耦合孔，并在第一耦合孔内设置有与公共端口电连接的第一耦合盘来实现上下两个通路端口带宽的分配。其中，接头和耦合盘直接装配，无需与腔体谐振柱焊接，与现有合路器的上下双层腔端口采用两根线焊接技术相比，不仅减少装配难度，而且谐振柱上没有焊点，从而可以降低腔体的非线性因素。
[0015]2、现有的双层腔共端口合路器中，上下两个腔体共用一个谐振腔，而谐振腔的数量越多，腔体的插损也就越大，并且增加一个公共谐振腔会大大的增加腔体的体积和加工成本。而本发明的双层腔共端口合路器可以在不增加公共谐振腔的情况下实现所需要的端口带宽，相对于现有共谐振腔的合路器，具有插损小、体积小及便于加工的特点。
[0016]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0017]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1为本发明的双层腔共端口合路器的局部透视图；
[0019]图2为图1所示的双层腔共端口合路器的另一角度的透视图，示出上层腔体的内部结构；
[0020]图3为图1所示的双层腔共端口合路器的另一角度的透视图，示出下层腔体的内部结构；
[0021]图4为本发明的双层腔共端口合路器中端口位置的上、下公共谐振柱位置关系的示意图；
[0022]图5为本发明的双层腔共端口合路器的端口时延(带宽)仿真图；
[0023]图6为本发明的双层腔共端口合路器的实测S参数图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0025]如图1-图4所示，本发明提供一种双层腔共端口合路器1000(以下简称“合路器”)，其包括腔体100、隔板110、公共端口(包括其接头)200、多个比如三个信号端口(包括其接头)201、202、203及耦合盘。
[0026]所述隔板110将腔体100分隔为上层腔体101和下层腔体102，所述隔板110增强了该合路器1000的结构强度并用于实现上下层腔体101、102之间的信号隔离。
[0027]上层腔体101和下层腔体102中各设有三路滤波通路(上、下两层腔体共六个滤波通路，每个通路均布设有若干谐振柱302、304、305、306)，并且在靠近公共端口 200处分别设有上公共谐振柱301和下公共谐振柱303，与六个滤波通路均连接的公共端口的接头200和对应连接六个信号端口的接头201、20 2、20 3分别位于腔体100的左右两侧。所述隔板110在靠近所述公共端口 200处开设有第一耦合孔500，所述第一耦合孔500中设置有一个与公共端口 200相接的第一耦合盘400。
[0028]一路信号从公共端口 200经第一耦合盘400耦合到上公共谐振柱301和下公共谐振柱303上，进而从上公共谐振柱和下公共谐振柱分别耦合进入各个滤波通路中传输，从三个信号端口输出。由此，实现了信号从上下两层腔体101、102在公共端口 200处的带宽分配。
[0029]在本发明的合路器1000中，通过隔板110将腔体100分成上下两层，在隔板110上靠近公共端口 200处开设所述第一耦合孔500，并在第一耦合孔500内设置有与公共端口 200电连接的第一耦合盘400来实现上下两个通路端口带宽的分配。其中，公共端口的接头和第一耦合盘直接装配，无需与腔体谐振柱焊接，与现有合路器的上下双层腔端口采用两根线焊接技术相比，不仅减少装配难度，而且谐振柱上没有焊点，从而可以降低腔体的非线性因素。
[0030]另外，由于无需设置公共谐振腔，使得本发明的合路器具有较少的谐振腔，可以减少插入损耗、缩小腔体尺寸及降低成本。
[0031]请结合图2和图3，进一步地，所述隔板110还在靠近信号端口 201、202、203的位置处开设有第二耦合孔501，并在每个第二耦合孔501中设有与信号端口连接的第二耦合盘401，以此实现信号端口处信号在上下两层腔体通路内的带宽分配。
[0032]三路信号F1、F2、F3分别经三个信号端口201、202、203的接头输入，经由第二耦合盘401分路为上下两个信号？11、？12、？21、？22，？31、？32共六个通路信号并经第一耦合盘400耦合后在公共端口 200处合路为信号F从公共端口的接头输出。
[0033]在本发明的合路器中，通过在隔板110上开设耦合孔(包括第一耦合孔500和第二耦合孔501)，在公共端口 200或信号端口 201、202、203与谐振柱之间设置与端口连接的耦合盘(含第一親合盘400和第二親合盘401)，将经公共端口输入的射频信号由第一親合盘親合到上下两层通路的各个滤波通路中，进而耦合到各第二耦合盘后经过信号端口输出，或者将经信号端口输入的射频信号耦合到各个滤波通路中，再进一步耦合到所述第一耦合盘并合路从公共端口输出。
[0034]请结合图4，由于电场能量一般集中在谐振柱301?306的顶部，磁场能量一般环绕着谐振柱301?306，当上谐振柱301、302、305与下谐振柱303、304、306两两上下对齐时，耦合盘400、401可实现的带宽分配的幅度很小，实用性较差。优选地，所述上公共谐振柱301与下公共谐振柱以公共端口的接头的轴线为中心左右错开一定距离设置。其中，错开距离可由本领域技术人员根据带宽分配需要设置。图5的仿真图示出，公共端口处的上、下谐振柱位置错开后，上下双层两个通路可以分别实现80MHz的带宽。
[0035]进一步地，所述第一耦合盘400可相对隔板110上移或下移，以调节上下两个通路的端口带宽分配。当第一親合盘400位于第一親合孔500上方时，上层的带宽大于下层的带宽;第一親合盘400位于第一親合孔500下方时，下层带宽则大于上层带宽。
[0036]由此，可以通过改变第一耦合盘400与上公共谐振柱301和下公共谐振柱303之间的距离，也即将第一耦合盘400设于腔体100内不同高度处，从而实现信号带宽在上下两层腔体内的分配。
[0037]具体地，所述第一耦合盘400与上公共谐振柱301和下公共谐振柱303之间的距离相等，或者所述第一耦合盘400与上公共谐振柱301之间的距离大于所述第一耦合盘400与下公共谐振柱303之间的距离，或者所述第一耦合盘400与上公共谐振柱301之间的距离小于所述第一耦合盘400与下公共谐振柱303之间的距离。
[0038]进一步地，当第一耦合盘400更靠近上公共谐振柱301 (比如第一耦合盘位于第一耦合孔上方)时，可以通过扩大或缩小第一耦合孔500来调节下层通路的公共端口带宽分配。反之，当第一耦合盘400更靠近下公共谐振柱303时，则可以通过扩大或缩小第一耦合孔500来调节上层通路的公共端口带宽分配。
[0039]在其他实施方式中，当上谐振柱301、302、305与下谐振柱303、304、306两两上下对齐时，也可以通过扩大或缩小耦合孔或者上下移动耦合盘来实现上下两层通路的带宽分配。
[0040]综上可知，本发明的合路器中，可以通过设置第一耦合盘和公共端口接头与第一耦合孔之间的位置(也即第一耦合盘与上、下公共谐振柱之间的距离)、耦合孔的大小以及上、下公共谐振柱的错开距离，来实现上、下滤波通路的带宽分配。
[0041]参见图6，图6为本发明的合路器的S参数的实测图。S参数曲线显示出，公共端口接头200处的上下双层两个通路各分配了近250MHz端口带宽，且S曲线中的回波损耗均在-20dB以下，各频段的隔离也在30dB以下，满足了现代移动通信系统对滤波器小型化、低插损、高抑制的需求。
[0042]本发明的合路器可广泛应用于现代移动通信系统中，其中，上层腔体三个通带的频率范围为1699MHz-1912MHz,下层三个通带的频率范围为1928MHz-2174MHz。
[0043]以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种双层腔共端口合路器，其特征在于，包括腔体、把所述腔体分隔成上层腔和下层腔的隔板，分布于腔体两侧的公共端口和多个信号端口，以及第一耦合盘； 所述上层腔和下层腔各设有多个滤波通路，并且在靠近公共端口的位置处分别设置上公共谐振柱和下公共谐振柱； 所述隔板上在靠近所述公共端口处开设有第一耦合孔，所述第一耦合盘设于所述第一耦合孔处并与公共端口连接。2.根据权利要求1所述的双层腔共端口合路器，其特征在于，还包括与多个信号端口一一对应连接的多个第二耦合盘，所述隔板在靠近所述信号端口处开设有第二耦合孔，每个所述第二耦合孔中设置有一个所述第二耦合盘。3.根据权利要求1所述的双层腔共端口合路器，其特征在于，所述上公共谐振柱和下公共谐振柱以公共端口的接头的轴线为中心对齐或左右错开设置。4.根据权利要求1所述的双层腔共端口合路器，其特征在于，所述第一耦合盘与上公共谐振柱和下公共谐振柱之间的距离相等，或者所述第一耦合盘与上公共谐振柱之间的距离大于所述第一耦合盘与下公共谐振柱之间的距离，或者所述第一耦合盘与上公共谐振柱之间的距离小于所述第一耦合盘与下公共谐振柱之间的距离。5.根据权利要求1所述的双层腔共端口合路器，其特征在于，所述第一耦合盘可相对所述隔板上移或者下移。
【文档编号】H01P1/213GK105846019SQ201610394046
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】孟弼慧, 谢振雄, 周国明, 吴精强, 靳雲玺, 夏金超
【申请人】京信通信技术(广州)有限公司