专利名称：一种基站收发信机射频前端合路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯系统，更具体地指一种基站收发信机射频前端合路器。
背景技术：
在无线通讯系统中，基站收发信机射频前端常常用到信号发射合路、发射接收双工、分集接收技术，基站收发信机射频前端请见图1所示，发信机(以两个为例)的射频信号通过合路器合成一路，经过双工器后由发射接收天线Y1发射出去，该天线接收的信号又经过双工器和低噪声放大器和分路器后送给主收信机；接收天线Y2接收的信号经过滤波器、低噪声放大器和分路器后送给分集收信机，该接收通道做分集接收用；图1中的发射接收状态监视模块对发射接收状态进行监视。
移动通讯系统基站系统为了节省天馈线，使其尽量不超过两副天馈线，对于发射通道的合路器常采用多载频合路。传统的合路器采用三分贝电桥，图2中的合路器从左到右依次为二合一合路器、四合一合路器和八合一合路器均是由三分贝电桥构成，由三分贝电桥构成的合路器具有如下特点1、二合一的三分贝电桥为基础，理想损耗为三分贝，实际设计时至少大于三分贝；2、如果需要多载频合路，则需要多个三分贝电桥一层一层的嵌套，如三到四载频合成需要三个三分贝电桥；3、多载频合路时损耗大，如三到四载频合成需要三个三分贝电桥，插入损耗将大于六分贝，七到八路合成需要七个三分贝电桥，插损将大于九分贝。
由此可见三分贝电桥合路在多载频合成时有如下缺点1、多载频发射合路插损大；2、发射合路载频数增加(即扩容)时插损有跃变(如二合一到三合一、四合一到五至八合一插损分别增加三分贝以上)；3、发射合路超过四载频、插损大于六分贝时，由于插损太大，需要增加天馈线来弥补缺陷；4、发射合路载频数为3，5，7单数时总有一个发射端口空闲，只能分别用四合一、六合一和八合一的合路器代替。
显然现有由三分贝电桥构成的合路器尚不能满足移动通讯系统基站收发信机射频前端力求发射插损小的设计要求。
发明内容
针对现有的合路器存在的问题，本发明提出一种基站收发信机射频前端合路器。
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案该基站收发信机射频前端合路器包括至少二个空腔滤波器、二个调谐控制单元，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；每一个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。
本发明的基站收发信机射频前端合路器包括了至少二个空腔滤波器、二个调谐控制单元，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；每一个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。由于空腔滤波器本身具有高品质因数的特点，单个滤波器损耗(插损)很小，采用由多个空腔滤波器构成的合路器后的插损也很小，可以做到单个空腔滤波器插损小于1分贝，三个空腔滤波器构成的合路器插损小于2.0分贝，而用三分贝电桥作三合一的合路器，其损耗超过6分贝；两种类型的合路器插损相差4分贝。显然，用本发明的合路器后，能满足移动通讯系统基站收发信机射频前端力求发射插损小的设计要求。
图1为基站收发信机射频前端原理框图。
图2为现有基站收发信机射频前端由三分贝电桥构成的合路器框图。
图3为本发明的合路器原理框图。
图4为本发明的合路器的调谐控制单元原理框图。
图5为本发明的合路器应用实施例原理框图。
具体实施例方式
请参阅图3所示，本发明的基站收发信机射频前端合路器10包括至少二个空腔滤波器11、二个调谐控制单元12，在图3中以三个空腔滤波器、三个调谐控制单元为例，也就是说以三合一合路器为例进行说明，每一个空腔滤波器11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，在该图中示意了有三个发信机，各空腔滤波器11的输出通过同轴电缆并接于一起作为合路器的输出A；每一个调谐控制单元12均对所对应的空腔滤波器11进行调谐控制。
请同时结合图4所示，上述的调谐控制单元12中，均包括一信号检测电路、控制电路、步进电机，信号检测电路对通过空腔滤波器的射频发射信号进行检测，检测后的信号输出到控制电路，控制电路对检测电路输出的信号进行处理，控制电路的输出信号对步进电机转动步数进行控制，实现空腔滤波器的调谐。
所述的调谐控制单元12还有一远端调谐控制输入端口，该输入端口是通过调谐控制单元12中的控制电路引出的。
该合路器还包括一合路扩展接口B，扩展接口B与空腔滤波器11的输出(端口B)相并接。
作为一实施例，再结合图5中所示的CCU1，该合路器包括二个空腔滤波器、二个调谐控制单元，每一个空腔滤波器11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，在该图中示意了有二个发信机(发信机7、8)，各空腔滤波器11的输出通过同轴电缆并接于一起作为合路器的输出E，合路扩展接口F与空腔滤波器11的输出(端口E)相并接，每一个调谐控制单元12均对所对应的空腔滤波器11进行调谐控制。
请继续参阅图5所示，利用上述实施例的三合一、二合一的合路器可以构成一个八合一的合路器，在实际设计时，可将三合一和二合一的合路器做成二个子模块。将所构成的八合一合路器用于全球数字移动通讯系统(GSM)的基站射频前端中。在该图中，有二个三合一合路器(CCU2)和一个二合一合路器(CCU1)，八个发信机(发信机1-8)的大功率射频信号通过三合一和二合一构成合路器合路后再经过双工器由天线Y发射出去。每一调谐控制单元还有一远端调谐控制输入端口，基站管理系统通过该输入端口分别对三合一和二合一合路器中的每一个空腔滤波器进行远端调谐控制，实现对合路器的每一个空腔滤波器的远端调谐控制与发射载频(通道)的配置。
通过利用二合一合路器和三合一合路器的不同组合单天线发射可以做到最大合路载频数为12甚至更多，同时损耗也很小，与传统的三分贝合路器的比较可参见下表
从上表看出，发射载频数从2载频到12载频时，两种合路方式比较具有以下特点1、插损空腔合路插损小，不到3分贝，随着载频数增加没有跃变，变化不大。三分贝电桥合路插损大，随着载频数增加有跃变，增加一级三分贝电桥嵌套就增加3分贝。
2、合路器利用率空腔合路利用率高，没有三分贝电桥合路时只需要N个合路而实际上需要配N+1路的情况(12合路以下)。
3、合路数增加潜力空腔合路数增加潜力大，单发射天线合路载频数可以达到12甚至更多(通过增加单合路器的合路数实现)，两副发射天线使用时载频数达到24甚至更多；三分贝电桥合路数增加潜力小，单发射天线合路载频数达到4时损耗已经达到6分贝，实际使用时不超过4，这样两副发射天线使用时不超过8。
本发明的合路器用于GSM基站收发信机五载频射频前端中，合路器采用三合一合路器和二合一合路器两个子模块，实现了GSM基站五个载频(通道)工作，使得该射频前端具有以下优点1、五个载频工作。
2、五个载频的发射插损小，合路插损小于2分贝。在同样用一副发射天线的情况下，三分贝电桥五合一用八合一实现时插损比空腔合路至少大7分贝。
3、如果将该系统的三合一空腔合路器换成二合一空腔合路器，合路载频数减少到四，如果将该系统的二合一空腔合路器换成三合一空腔合路器，合路载频数增加到六，载频数从四到六时其合路插损增加只有0.5分贝以下，具体应用时，其值可以做得更小，随着载频数增加没有跃变，变化不大，不会引起由于合路载频数增加而带来基站覆盖距离的大的变化。三分贝电桥合路没有该优点，载频数从四到六时其合路插损增加至少3分贝以上，随着载频数增加有跃变，变化很大，而且，对于超过四载频的系统，实际系统中由于其插损太大(达9分贝)，很少采用该合路方式。
3、该空腔合路利用率高，没有空闲的发射通道。如果用三分贝电桥合路，五载频需要用六合一的方式，空闲一个发射通道。
4、该空腔合路器载频数增加潜力大。如果将该系统的二合一空腔合路器换成三合一空腔合路器，合路载频数增加到六，同时采用两个该系统两副发射天线时载频数达到12。如果实际使用时单副发射天线一般最多四合一，用两副发射天线时载频数也只能达到8。
权利要求
1.一种基站收发信机射频前端合路器，其特征在于该合路器包括至少二个空腔滤波器、二个调谐控制单元，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；每一个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。
2.如权利要求1所述的基站收发信机射频前端合路器，其特征在于所述的调谐控制单元包括一信号检测电路、控制电路、步进电机，信号检测电路对通过空腔滤波器的射频发射信号进行检测，检测后的信号输出到控制电路，控制电路对检测电路输出的信号进行处理，控制电路的输出信号对步进电机转动步数进行控制，实现空腔滤波器的调谐。
3.如权利要求2所述的基站收发信机射频前端合路器，其特征在于所述的调谐控制单元还有一远端调谐控制输入端口。
4.如权利要求1或2或3所述的基站收发信机射频前端合路器，其特征在于该合路器还包括一合路扩展接口，该扩展接口与空腔滤波器的输出相并接。
全文摘要
本发明公开了一种基站收发信机射频前端合路器，包括至少二个空腔滤波器、二个调谐控制单元，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；每一个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。由于空腔滤波器本身具有高品质因数的特点，单个滤波器插损很小，采用由多个空腔滤波器构成的合路器后的插损也很小，本发明的合路器能满足移动通讯系统基站收发信机射频前端力求发射插损小的设计要求。
文档编号H04B1/40GK1411296SQ0112690
公开日2003年4月16日 申请日期2001年9月28日 优先权日2001年9月28日
发明者贺国秋, 胡新荣, 李玉林 申请人:华为技术有限公司