专利名称：微波低波段超微型中继站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及 一种微波低波段超微型中继站，适用于无线电通信领 域射频信号传输的中继设备。
技术背景随着移动通信的快速发展，出现了服务面大、地区广、用户分散等特 点。城郊、县城、乡镇、农村及高速公路等，如果都用基站覆盖，必然会 导致投资大、信道利用率低等问题。此外，由于某些自然及人为因素(如 高山、大型建筑物、隧道和地下设施等)的影响，也给通信带来很大的困难。为了解决上述问题，射频信号中继站在GSM、 CDMA、 WC画A等通信系统 得到广泛使用，因为它可以有效解决信号延伸和覆盖问题，改善通信质量; 能对接收到的信号进行线性放大，再经过重发天线转发到服务区域，同时 也将服务区域移动台的信号进行接收、放大、重发给基站，从而实现信号 的中继、重发等功能，并可以利用重发天线的定向性，满足特定区域的信 号覆盖。在通信网络中应用射频信号中继站的特点在于见效快、周期短、 安装方便、不容易造成资源浪费。但目前广泛使用的射频信号中继站存在 四个缺点1、釆用腔体双工器、腔体滤波器、介质双工器、介质滤波器体 积大；2、大量使用声表面波滤波器，使得系统底噪上升、带内平坦度恶化； 3、釆用高压器件，高低温增益、输出互调等指标变化幅度大；4、成本降 不下来、价位较高。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服目前广泛使用的射频信号中 继站所存在的上述缺点，提供一种微型化的弃用声表面波滤波器，釆用低 压器件的微波低波段超微型中继站。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下微波低波段超微型中继站，其特征是由两个微带双工器以及上、下行放大链路组成，所述的上、下行放大链路为微波低波段超微型选频放大模组，其电路组成包 括两级平衡放大器和微带带通滤波器，射频输入连接第一级微型平衡放大 器的输入端，第一级微型平衡放大器的输出端连接微带带通滤波器的输入 端，微带带通滤波器的输出端连接第二级微型平衡放大器的输入端，第二 级平衡放大器输出端的输出即为放大模组的射频输出，第 一个微带双工器 的下行信号输出端连接下行放大链路的第一级微型平衡放大器的信号输入 端，下行放大链路的第二级微型平衡放大器的信号输出端连接第二个微带双工器的下行信号输入端；第二个微带双工器的上行信号输出端连接上行 放大链路的第一级微型平衡放大器的信号输入端，上行放大链路的第二级 微型平衡放大器的信号输出端连接第一个微带双工器的上行信号输入端。 本实用新型进一步的特征是(1) 、所述的微带双工器的电路组成包括三个微带带通滤波器和两个 3dB正交电桥，第一滤波器的一端与第一电桥的一个输入输出接口连接， 其通带频率与第二、第三滤波器不相同，第二、第三滤波器的通带频率相 同，并接于第一电桥、第二电桥的耦合端、直通端之间，第二电桥的隔离 端连接一个电阻后接地，第二电桥的输入输出接口、第一电桥的另一个输 入输出接口以及第一滤波器的另一端即为微带双工器的三个输入输出接 卩。(2) 、所述上、下行放大链路中的微型平衡放大器由一个IC放大器件 和两个3dB正交电桥组成，IC放大器件的两个输入端分别连接第一个3dB 正交电桥的耦合端、直通端，IC放大器件的两个输出端分别连接第二个3dB 正交电桥的耦合端、直通端，第一个3dB正交电桥的输入端为平衡放大器 的输入端，第二个3dB正交电桥的输出端为平衡放大器的输出端，两个3dB 正交电桥的隔离端分别连接一个电阻后接地。(3) 、所述的微带双工器，上、下行放大链路，及其连接电路通过微5带薄膜工艺制作在陶瓷基片上。(4)、所述的陶瓷基片为介电常数9.9、厚度0.5,的三氧化二铝陶瓷基片。本实用新型的有益效果如下本实用新型微波低波段超微型中继站的 双工器为微带双工器，它由微带带通滤波器和90度三分贝电桥巧妙组合而 成，并用超微细微带工艺制作在有效介电常数为9. 9,厚度为0. 5mm的A1203 陶瓷基片上，形成超微细平面电路，微带双工器的应用，使得微波低波段超 微型中继站比现有中继站的体积缩小了几十倍；本实用新型微波低波段超 微型中继站弃用目前射频信号中继站中广泛使用声表面波滤波器来达到选 择性，上下行抑制要求的做法，而是利用微带双工器和微带带通滤波器的 高选择性能达到整机上下行抑制度等整机技术指标要求，带内平坦度比起 使用声表面波滤波器的现有设备大大改善；本实用新型微波低波段超微型 中继站中的放大器件全部釆用低压器件，大功率微波低波段超微型中继站 也是利用低压器件的多管合成实现，因而微波低波段超微型中继站的温度 性能特别好，在全温度范围内增益、互调变化量极小；本实用新型微波低 波段超微型中继站的微带双工器、微带带通滤波器和平衡放大器都是通过 微带薄膜工艺制作在陶瓷基片上，产品适合大批量制作，调试工作量少， 产品成本比现在使用的的射频中继站大幅度下降，而且陶瓷基片介电常数 大，空间辐射场极弱，微波低波段超微型中继站的放大器广泛使用平衡放 大形式，平衡放大器输入、输出都有一个三分贝桥路，起着微带隔离器的 作用，上、下行放大链路的微带带通滤波器前后的放大器都釆用平衡放大 形式、避免因输入、输出阻抗变化而引起滤波器的滤波特性变化，所以， 微波低波段超微型中继站，既有极高稳定性，又有很好的的幅频特性。
图1为本实用新型微波低波段超微型中继站结构框图。图3为本实用新型微波低波段超微型中继站微带双工器的电路原理图。图4为本实用新型微波低波段超微型中继站微型平衡放大器的电路原 理图。图5本实用新型微波低波段超微型中继站的电路版图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本 实用新型不限于所给出的例子。如图1、图2所示，本实用新型微波低波段超微型中继站，由两个微 带双工器DUP1、 DUP2以及上行放大链路FOP、下行放大链路REP组成，上、 下行放大链路为微波低波段超微型选频放大模组，以下行放大链路REP为 例，如图2、图3所示，微波低波段超微型选频放大模组的电路组成包括 两级平衡放大器BP1、 BP2和微带带通滤波器BPF4，射频输入RFin连接第 一级平衡放大器BP1的输入端in,第一级平衡放大器BP1的输出端out连 接微带带通滤波器BPF的输入端in,微带带通滤波器BPF的输出端out连 接第二级平衡放大器的输入端in，第二级平衡放大器输出端out的输出即 为放大模组的射频输出RFout;同样的上行放大链路FOP组成包括依次连 接的第一级微型平衡放大器BP3、微带带通滤波器BPF5、第二级微型平衡 放大器BP4;第一个微带双工器DUP1的下行信号输出端TX1连接下行放大 链路REP的第一级微型平衡放大器BP1的信号输入端in,下行放大链路REP 的第二级微型平衡放大器BP2的信号输出端out连接第二个微带双工器 DUP2的下行信号输入端RX1;第二个微带双工器DUP2的上行信号输出端 TX2连接上行放大链路FOP的第一级微型平衡放大器BP3的信号输入端in, 上行放大链路FOP的第二级微型平衡放大器AMP4的信号输出端ont连接第 一个微带双工器DUP1的上行信号输入端RX2。图l、图2中第一个微带双 工器DUP1的天线口 BS对应基站，第二个微带双工器DUP2的天线口 MS对应用户。图中箭头表示信号传输方向。的电路组成包括三个微带带通滤波器BPF1、 BPF2、 BPF3和两个3dB正交电 桥B1、 B2，第一滤波器BPF1的B端与第一电桥B1的输入输出接口 G连接， 其通带频率与第二、第三滤波器BPF2、 BPF3的不相同，第二、第三滤波器 BPF2、 BPF3的通带频率相同，并接于第一电桥B1、第二电桥B2的耦合端 0H、直通端ZT之间BPF2的D端连接Bl的0H端，BPF2的C端连接B2的 0H端，BPF3的F端连接Bl的ZT端，BPF3的E端连接B2的ZT端，第二 电桥B2的隔离端ISO连接一个50欧姆电阻R后接地，第二电桥B2的输入 输出接口 I、第一电桥B1的另一个输入输出接口 H以及第一滤波器BPF1 的另一端A即为微带双工器的三个输入输出接口 K、 L、 J。微带双工器DUP2 的电路结构与微带双工器DUP1相同。如图4所示，本实用新型微波低波段超微型中继站上、下行放大链路 中的微型平衡放大器BP1由 一个IC放大器件PA1和两个3dB正交电桥Bll 、 B12组成，IC放大器件PA1的两个输入端分别连接3dB正交电桥Bll的耦 合端0H、直通端ZT， IC放大器件PA1的两个输出端分别连接3dB正交电 桥B12的耦合端0H、直通端ZT， 3dB正交电桥Bll的输入端为平衡放大 电路BP1的输入端in, 3dB正交电桥B12的输出端为平衡放大电路的输出 端out， 3dB正交电桥B11、 B12的隔离端ISO分别连接50欧姆电阻Rll、 R12后接地。微型平衡放大器BP2、 BP3、 BP4的电路结构与平衡放大器BP1 相同。本实施例中，微型射频平衡放大器中的IC放大器件型号为alm-1222。 图5为本实用新型微波低波段超微型中继站的电路版图，微带双工 器DUP1、 DUP2的微带带通滤波器、3dB正交电桥、上下行放大链路F0P、 REP的微带带通滤波器BPF4、 BPF5、微型平衡放大器BP1、 BP2、 BP3、 BP4 的3dB正交电桥、IC放大器件的外围电路，以及连接电路通过微带薄膜工 艺制作在陶瓷基片TJ上，IC放大器件楔焊固定在陶瓷基片TJ上。。瓷基 片为介电常数9.9、厚度0.5醒的三氧化二铝陶瓷基片。本实用新型的微带带通滤波器为椭圆函数的微带带通滤波器。
权利要求1、微波低波段超微型中继站，其特征是由两个微带双工器以及上、下行放大链路组成，所述的上、下行放大链路为微波低波段超微型选频放大模组，其电路组成包括两级微型平衡放大器和微带带通滤波器，射频输入连接第一级微型平衡放大器的输入端，第一级微型平衡放大器的输出端连接微带带通滤波器的输入端，微带带通滤波器的输出端连接第二级微型平衡放大器的输入端，第二级平衡放大器输出端的输出即为放大模组的射频输出，第一个微带双工器的下行信号输出端连接下行放大链路的第一级微型平衡放大器的信号输入端，下行放大链路的第二级微型平衡放大器的信号输出端连接第二个微带双工器的下行信号输入端；第二个微带双工器的上行信号输出端连接上行放大链路的第一级微型平衡放大器的信号输入端，上行放大链路的第二级微型平衡放大器的信号输出端连接第一个微带双工器的上行信号输入端。
2、 根据权利要求l所述的微波低波段超微型中继站，其特征是所述 的微带双工器的电路组成包括三个微带带通滤波器和两个3dB正交电桥， 第一滤波器的一端与第一电桥的一个输入输出接口连接，其通带频率与第 二、第三滤波器不相同，第二、第三滤波器的通带频率相同，并接于第一 电桥、第二电桥的耦合端、直通端之间，第二电桥的隔离端连接一个电阻 后接地，第二电桥的输入输出接口、第一电桥的另一个输入输出接口以及 第一滤波器的另一端即为微带双工器的三个输入输出接口。
3、 根据权利要求l所述的微波低波段超微型中继站，其特征是所述 上、下行放大链路中的微型平衡放大器由一个IC放大器件和两个3dB正交 电桥组成，IC放大器件的两个输入端分别连接第一个3dB正交电桥的耦合 端、直通端，IC放大器件的两个输出端分别连接第二个3dB正交电桥的耦 合端、直通端，第一个3dB正交电桥的输入端为平衡放大器的输入端，第 二个3dB正交电桥的输出端为平衡放大器的输出端，两个3dB正交电桥的隔离端分别连接一个电阻后接地。
4、 根据权利要求1或2或3所述的微波低波段超微型中继站，其特征 是所述的微带双工器的微带带通滤波器、3dB正交电桥、上下行放大链 路的微带带通滤波器、微型平衡放大器的3dB正交电桥、IC放大器件的外 围电路，及其连接电路通过微带薄膜工艺制作在陶瓷基片上，所述的IC放 大器件楔焊固定在陶瓷基片上。
5、 根据权利要求4所述的微波低波段超微型中继站，其特征是所述 的陶瓷基片为介电常数9. 9、厚度0. 5,的三氧化二铝陶瓷基片。
6、 根据权利要求1或2或3所述的微波低波段超微型中继站，其特征 是所述的微带带通滤波器为椭圆函数的微带带通滤波器。
专利摘要微波低波段超微型中继站，由两个微带双工器以及上下行放大链路组成，上下行放大链路为微波低波段超微型选频放大模组，其电路组成包括依次连接的平衡放大器、微带带通滤波器、平衡放大器，第一个微带双工器的下行输出端连接下行放大链路第一级平衡放大器的输入端，下行放大链路第二级平衡放大器的输出端连接第二个微带双工器下行输入端；第二个微带双工器上行信号输出端连接上行放大链路第一级平衡放大器的输入端，上行放大链路第二级平衡放大器输出端连接第一个微带双工器上行输入端。本滤波器利用微带双工器和微带带通滤波器的高选择性能达到整机上下行抑制度等整机技术指标要求，且比现有中继站的体积缩小了几十倍。
文档编号H04B7/15GK201118588SQ20072004483
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者庄昆杰, 陈天佑 申请人:深圳国人通信有限公司;泉州雷克微波有限公司