信号合路电路和信号合路器的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号合路电路和信号合路器。


背景技术：

2.随着第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology，5g)网络的快速发展，室内分布系统作为5g网络重要载体，提升其覆盖能力尤为重要。为了满足隧道类和大型场馆类等场景用户需求，需要建设四流4t4r及以上多进多出(multiple-in multiple-out，mimo)室内分布系统。目前，通常采用有源室内分布的方案以实现4t4r mimo，这导致室内存在较多的设备点以及线缆。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种信号合路电路和信号合路器，以解决采用有源室内分布的方案实现4t4r mimo，导致室内存在较多的设备点以及线缆的问题。
4.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的；
5.第一方面，本技术实施例提供了一种信号合路电路，包括：
6.一级信号合路单元，所述一级信号合路单元包括n个一级信号合路子单元，所述n个一级信号合路子单元用于与信源的n个通道一一通信连接，所述n为大于或等于4的整数；
7.二级信号合路单元，所述二级信号合路单元包括n个二级信号合路子单元，所述n个二级信号合路子单元分别与所述n个一级信号合路子单元一一连接，每个所述二级信号合路子单元包括至少一个输出端。
8.第二方面，本技术实施例提供了一种信号合路器，包括如第一方面所述的信号合路电路。
9.本技术实施例中，信号合路电路包括一级信号合路单元，该一级信号合路单元包括n个一级信号合路子单元，用于与信源的n个通道一一通信连接。每个一级信号合路子单元支持单通道信源输入，n个一级信号合路子单元支持n个通道信源输入，从而实现对具有n个通道的信源进行合路。信号合路电路还包括二级信号合路单元，该二级信号合路单元包括n个二级信号合路子单元，n个二级信号合路子单元分别与n个一级信号合路子单元一一连接，用于对一级信号合路单元输出的n个通道信源再次合路，每个二级信号合路子单元包括至少一个输出端，从而能够支持n个通道的信源输出。通过上述设置，本技术实施例提供的信号合路电路能够实现对n个通道的信源进行合路，并输出n个通道的信号，因此，本技术的信号合路电路能够实现n流mimo。本技术实施例能够应用于4t4r及以上mimo室内分布系统，主要通过两级信号合路单元相结合的方式来实现4t4r及以上mimo，由于信号合路单元为无源器件，因此，本技术实施例可理解为采用无源室内分布方式来实现4t4r及以上mimo的电路。相较于传统的有源室内分布，本技术实施例所需的设备点及线缆均较少。
附图说明
10.图1为本技术实施例提供的信号合路电路的结构图之一；
11.图2为本技术实施例提供的信号合路电路的结构图之二；
12.图3为本技术实施例提供的信号合路电路的结构图之三；
13.图4为本技术实施例提供的信号合路电路的结构图之四；
14.图5为本技术实施例提供的信号合路电路输出信号覆盖图；
15.图6为本技术实施例提供的信号合路电路的结构图之五。
具体实施方式
16.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。
17.随着5g网络的快速发展，室内分布系统作为5g网络重要载体，提升其覆盖能力尤为重要。为了满足隧道类和大型场馆类等场景用户需求，需要建设4t4r mimo及以上室内分布系统。目前，通常采用有源室内分布的方案以实现4t4r mimo，有源室内分布采用射频拉远模块和基带处理单元的分布方式，需要在必要位置设置有源天线、变频器等有源器件，这导致有源室内分布设备点多，每台设备均需连接电源和信号线缆，存在安装工程量大、故障隐患点多、系统电力负荷大、后期维护量大等问题。为了解决该问题，本技术发明人提出了一种通过无源室内分布方式来实现4t4r及以上mimo的方案。
18.以下先对本技术实施例提供的信号合路电路进行说明。
19.参见图1，图1为本技术实施例提供的信号合路电路1的结构图，包括一级信号合路单元10，一级信号合路单元10包括n个一级信号合路子单元，n个一级信号合路子单元用于与信源的n个通道一一通信连接，n为大于或等于4的整数；
20.二级信号合路单元20，二级信号合路单元20包括n个二级信号合路子单元，n个二级信号合路子单元分别与n个一级信号合路子单元一一连接，每个二级信号合路子单元包括至少一个输出端。
21.该实施方式中，信号合路电路1包括一级信号合路单元10，该一级信号合路单元10包括n个一级信号合路子单元。其中，n个一级信号合路子单元用于与信源的n个通道一一通信连接。每个一级信号合路子单元支持单通道信源输入，n个一级信号合路子单元支持n个通道信源输入，从而实现对具有n个通道的信源进行合路，n为大于或等于4的整数。信号合路电路1还包括二级信号合路单元20，该二级信号合路单元20包括n个二级信号合路子单元，n个二级信号合路子单元分别与n个一级信号合路子单元一一连接，从而能够对一级信号合路子单元输出n个通道的信源再次合路，每个二级信号合路子单元包括至少一个输出端，从而能够支持n个通道的信源输出，每一个输出端均连接天线接口ant。对于输出端，可以将输出端的天线接口均设置在同一空间区域，从而使该空间区域覆盖n个通道的信号，实现n流mimo，如四流4t4r mimo，有效增加该空间的可覆盖容量；还可以将输出端的天线接口设置在不同区域，有效增加输出端信号的覆盖范围。
22.现有合路器，例如多系统接入平台(point of interface，poi)合路器，只能支持
单通道信源输入，无法实现无源室内分布系统多流mimo的覆盖功能，只有在物理上增加poi合路器的数量，才能实现多流mimo的覆盖功能。在物理上增加poi合路器的数量，poi合路器会受到安装空间的限制，并且，多台poi合路器的安装较为复杂。本技术实施例提供的信号合路电路1能够实现对n个通道的信源进行合路，并输出n个通道的信号，其中n为大于或等于4的整数，从而通过本技术实施例提供的信号合路电路1即能够实现4t4r及以上mimo，无需再额外设置更多的信号合路电路以及信号合路器，安装较为简便。
23.上述信号合路电路1主要通过两级信号合路单元相结合的方式来实现4t4r及以上mimo，由于信号合路单元为无源器件，因此，上述信号合路电路1可理解为采用无源室内分布方式来实现4t4r及以上mimo的电路。相较于传统的有源室内分布，本技术实施例所需的设备点及线缆均较少，可以有效避免有源室内分布系统中存在的设备点多以及线缆多的问题。对于大型场馆覆盖场景，用户容量和网络速率需求较大，覆盖范围要求较广，若采用有源室内分布，需要设置多个设备点，以实现对需要覆盖的空间进行全面覆盖，上述多个设备点均需连接线缆，使得设备点的安装较为复杂，且由于在部分角落点安装与设备点连接的线缆较为困难，可能会出现覆盖不全面的问题。采用无源室内分布，无需设置多个设备点，通过本技术提供的信号合路电路1以及无源多通道高增益天线即可以解决上述问题。本技术提供的信号合路电路1同样适用于高铁、地铁等隧道覆盖场景，信号合路电路1外接多根泄露电缆，并将泄露电缆布放在隧道中，即能够在上述应用场景中实现4t4r及以上mimo覆盖效果。
24.可选的，每个一级信号合路子单元包括至少两个异频合路器集群，每个异频合路器集群包括至少一个异频合路器；
25.每个二级信号合路子单元包括至少两个输入端；
26.每个异频合路器集群与对应二级信号合路子单元的不同输入端连接。
27.为了增加待合路信源的隔离度，以避免相邻频段的信源产生干扰，相邻频段的信源需要分别合路至不同的异频合路器，因此，每个一级信号合路子单元包括至少两个异频合路器集群，每个异频合路器集群包括至少一个异频合路器。每个二级信号合路子单元的输入端数量与每个一级信号合路子单元中的异频合路器集群的数量相等，故每个二级信号合路子单元也包括至少两个输入端。n个一级信号合路子单元与n个二级信号合路子单元一一连接，故每个一级信号合路子单元均连接对应的二级信号合路子单元。每个一级信号合路子单元的异频合路器集群与对应二级信号合路子单元的不同输入端连接。
28.可选的，每个一级信号合路子单元包括两个异频合路器集群，每个异频合路器集群包括至少一个异频合路器；
29.每个二级信号合路子单元包括两个输入端；
30.每个异频合路器集群与对应二级信号合路子单元的不同输入端连接。
31.该实施方式中，设置每个一级信号合路子单元包括两个异频合路器集群，每个异频合路器集群包括至少一个异频合路器，相邻频段的信源分别合路至不同的异频合路器，从而有效避免了相邻频段的信源产生干扰。每个二级信号合路子单元的输入端数量与每个一级信号合路子单元中的异频合路器集群的数量相等，故每个二级信号合路子单元包括两个输入端，每个一级信号合路子单元的两个异频合路器集群与对应二级信号合路子单元的两个输入端一一连接。设置每个一级信号合路子单元包括两个异频合路器集群，这样，一方
面，能够增加待合路信源的隔离度，从而避免相邻频段的信源产生干扰；另一方面，还能够避免超过两个异频合路器集群与对应输入端的连接较为复杂的问题。
32.可选的，n个二级信号合路子单元为n个同频合路器。
33.该实施方式中，n个二级信号合路子单元为n个同频合路器，从而不同频段待合路信源通过每个二级信号合路子单元，均能够被同频合路，每个同频合路器能够输出一路或者两路信号。
34.可选的，n个同频合路器为n个电桥合路器，每个电桥合路器与对应一级信号合路子单元连接；
35.每个电桥合路器包括两个输入端，每个输入端分别与对应一级信号合路子单元的不同异频合路器集群连接；
36.每个电桥合路器包括第一输出端和第二输出端，每个输出端与天线接口一一连接。
37.参见图2，信号合路电路1支持具有n个通道的不同频段的信源输入，即支持对具有n个通道的多系统进行合路。多系统经一级信号合路单元10合路后，再由二级信号合路单元20合路。其中，每个一级信号合路子单元包括两个异频合路器集群，每个二级信号合路子单元为电桥合路器。电桥合路器为典型的同频合路器，具有两个输入端和两个输出端。其中每个输入端分别与对应的一级信号合路子单元的不同异频合路器集群连接，每个输出端与天线接口一一连接。信号合路电路1包括n个电桥合路器，每个电桥合路器支持单通道信源输出，n个电桥合路器支持n个通道的信源输出，从而实现n流mimo。每个电桥合路器具有两个输出端口，故信号合路电路1具有2n个输出端口，分别与天线接口一一连接。
38.可选的，n个电桥合路器的第一输出端与第一天线接口组的n个天线接口一一连接，n个电桥合路器的第二输出端与第二天线接口组的n个天线接口一一连接。
39.参见图3，n个电桥合路器分别输出不同通道的信号，每个电桥合路器的第一输出端和第二输出端输出相同通道的信号。n个电桥合路器的第一输出端与第一天线接口组的n个天线接口ant一一连接，n个电桥合路器的第二输出端与第二天线接口组的n个天线接口ant一一连接，这样，n个电桥合路器则输出两组多通道信号。第一天线接口组与馈线和天线共同形成第一天馈系统，第二天线接口组与馈线和天线共同形成第二天馈系统。n个电桥合路器与两组天馈系统连接，输出两组n流mimo，有效增加了信号合路电路1输出信号的覆盖范围。
40.该实施方式中，系统插损较小，约为3.7db。其中，异频合路器的插损约为0.5db，电桥合路器插损约为3.0db，其他线路插损约为0.2db。n个电桥合路器输出两组n流mimo，可以将两组n流mimo覆盖同一区域，也可将两组n流mimo覆盖不同区域。将两组n流mimo覆盖不同区域，系统插损大小不变，然而，由于输出信号覆盖两个不同的区域，该实施方式能够进一步降低每个区域受系统插损的影响。可选的，每个一级信号合路子单元的合路器数量均相等。
41.每个一级信号合路子单元支持单通道信源输入，n个一级信号合路子单元支持对n通道信源输入。该实施方式中，每个一级信号合路子单元的合路器数量均相等，当输入的信源通道数均相等的时候，n个一级信号合路子单元支持对所有信源进行合路。
42.可选的，异频合路器为腔体合路器。
43.该实施方式中，腔体合路器为典型的异频合路器，腔体合路器的插入损耗较低，有利于减少待合路信源的损耗。
44.可选的，每个所述一级信号合路单元包括四个一级信号合路子单元，每个所述二级信号合路单元包括四个二级信号合路子单元。
45.该实施方式中，每个一级信号合路子单元支持单通道信源输入，四个一级信号合路子单元支持四通道信源输入，再经对应二级信号合路子单元二级合路，每个二级信号合路子单元包括至少一个输出端，四个二级信号合路子单元支持四通道信源输出，从而实现4t4r mimo。
46.为了更好地理解本技术实施例的技术方案，以下以对5g四通道系统进行合路为例，结合图4、图5以及图6提供一个具体示例。
47.如图4所示，信号合路电路1具有四个一级信号合路子单元，二级信号合路子单元为四个电桥合路器，可将该信号合路电路1称为四通道信号合路电路1。每个一级信号合路子单元包括两个异频合路器集群，每个异频合路器集群包括至少一个异频合路器，每个异频合路器集群与对应电桥合路器的不同输入端连接。四个电桥合路器具有八个输出端口，其第一输出端与第一天线接口组的四个天线接口一一连接，分别为ant1-ant4，四个电桥合路器的第一输出端输出一组4t4r mimo。
48.图4的信号合路电路1可支持对多频段四通道信源进行合路。如图5所示，以多频段四通道信源包括高频信源、中频信源以及低频信源为例，将电桥合路器的第一输出端输出的信号覆盖同一区域a，则能够实现4t4r mimo。四个电桥合路器的第二输出端与第二天线接口组的四个天线接口一一连接，分别为ant5-ant8，其第二输出端输出另一组4t4r mimo。同理，将电桥合路器的第二输出端输出的信号覆盖同一区域，能够实现4t4r mimo。四通道信号合路电路1输出两组4t4r mimo，可以将两组4t4r mimo均覆盖同一区域，也可将两组4t4r mimo覆盖不同区域。
49.以当前5g四通道信源作为示例，5g四通道信源包括电信cdma800、联通lte fdd1.8g、电信lte fdd2.1g、电联nr3.5g、移动nr700m、移动lte fdd1800、移动td-lte(f&a频段)和移动nr2.6g等信源，本技术实施例的四通道信号合路电路1可以用于将以上不同频段5g四通道信源进行合路，不同5g四通道信源分别被不同异频合路器一级合路，从而有效避免相邻频段的信源产生干扰。参见图6，图6是一个一级信号合路子单元11与一个二级信号合路子单元21的连接图，一级信号合路子单元11支持单通道信源输入，待合路信源经一级信号合路子单元11合路后，再由电桥合路器21合路，电桥合路器21的第一输出端连接第一天线接口组的ant1，电桥合路器21的第二输出端连接第二天线接口组的ant5。
50.在采用上述四通道信号合路电路1对各个频段(包括1800m频段)的互调干扰进行模拟测试的过程中发现，本技术实施例能够使四通道信号合路电路1整体及各器件达到互调值，干扰可控，效果显著。
51.本技术实施例还提供一种信号合路器，包括如上述实施例中任一种信号合路电路1。
52.本技术实施例的信号合路器的具体实施方式可参照上述说明，并能够达到相同的技术效果，为避免重复，对此不作赘述。
53.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。