本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種寬頻合路器。

背景技術(shù)：

移動(dòng)通信建設(shè)進(jìn)入站址共享時(shí)代，基站天線直接決定通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋和通信質(zhì)量，目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨站址資源匱乏，天面資源緊張。隨著多網(wǎng)融合，促使同一面基站天線支持多個(gè)不同頻段，比如說1710-2690MHz超寬帶天線，節(jié)約了建設(shè)資金，減少了占用天面資源。

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)覆蓋中，不同的制式頻段有時(shí)會(huì)需要不同覆蓋效果，比如1880-2025MHz需要下傾2度，2575-2635MHz需要下傾8度，但是1710-2690MHz超寬頻基站天線只能整個(gè)頻段一起調(diào)整到相同的覆蓋傾角，無法達(dá)到兩個(gè)頻段都是最優(yōu)覆蓋。目前有兩種方案，一種是采用兩幅天線并排或者上下排列，每一列只工作在一個(gè)頻段，這種方案使得天線占用更多天面資源，造價(jià)更高，重量重，天線罩成倍的加寬或者加長，迎風(fēng)面積更大，給結(jié)構(gòu)上的風(fēng)載設(shè)計(jì)帶來更大挑戰(zhàn)。另外一種方案是不改變天線的體積，基站天線內(nèi)置合路器，將兩個(gè)不同頻段信號(hào)合并，共用1710-2690MHz寬頻振子，以及部分饋電網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)頻段采用不同的電調(diào)系統(tǒng)調(diào)整各自的電下傾角度，這種設(shè)計(jì)節(jié)省開支，節(jié)能減排。

采用第二種內(nèi)置合路器基站天線方案時(shí)，那么合路器成為制約基站天線性能的關(guān)鍵器件，合路器的物理尺寸與性能。目前一些常用的合路器采用空氣腔體帶狀線結(jié)構(gòu)，功率容量大，但是組裝較復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、體積大，并且墻體蓋板需要用螺絲打緊，當(dāng)組裝工藝不良時(shí)導(dǎo)致三階交調(diào)不良。另外一種設(shè)計(jì)方案采用印制電路板技術(shù)，采用高介電常數(shù)介質(zhì)板縮小合路器尺寸，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配，一致性高。但是當(dāng)這種合路器器件沒有設(shè)計(jì)好會(huì)給整個(gè)天線饋電網(wǎng)絡(luò)帶來較大的回波損耗、插入損耗，導(dǎo)致增益低，隔離度差，功率容量低，無法滿足使用要求。

因此，提供一種造價(jià)成本低、組裝簡單、體積小、損耗低、隔離度高、寬頻合路器實(shí)為必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、損耗低、功率容量大的寬頻合路器。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種寬頻合路器，其包括線路板，該線路板上設(shè)有至少一個(gè)合路器單元，該合路器單元有輸入端和輸出端，該合路器單元包括有第一濾波器和第二濾波器，該第一濾波器的輸入端口為第一輸入端口，第二濾波器的輸入端口為第二輸入端口，該第一輸入端口和第二輸入端口背向相對(duì)設(shè)置并沿軸向分布，不同頻段信號(hào)經(jīng)第一輸入端口和第二輸入端口輸入經(jīng)過濾波后合成由該合路器單元的輸出端輸出，該輸出端設(shè)置在第一輸入端口和第二輸入端口的一側(cè)。

優(yōu)選的，該第一濾波器、第二濾波器具有開路枝節(jié)，這些開路枝節(jié)彎折設(shè)置。

優(yōu)選的，該第一濾波器具有兩個(gè)開路枝節(jié)，這些開路枝節(jié)彎折設(shè)置。

優(yōu)選的，該第一濾波器的兩個(gè)開路枝節(jié)其中靠近第一輸入端口開路枝節(jié)為第一開路枝節(jié)，該第一開路枝節(jié)向第二輸入端口方向彎折，遠(yuǎn)離第一輸入端口開路枝節(jié)為第二開路枝節(jié)，該第二開路枝節(jié)向第一輸入端口方向彎折。

優(yōu)選的，該第二濾波器具有三個(gè)開路枝節(jié)，這些開路枝節(jié)彎折設(shè)置。

優(yōu)選的，該第二濾波器的三個(gè)開路枝節(jié)分別為第三開路枝節(jié)、第四開路枝節(jié)、第五開路枝節(jié)，其中該第三開路枝節(jié)放置在合路器單元輸出端一側(cè)，并向第二輸入端口方向彎折，該第四開路枝節(jié)和第五開路枝節(jié)放置在合路器單元另一側(cè)，并向與第一濾波器輸入端口方向彎折。

優(yōu)選的，該開路枝節(jié)長度約為對(duì)應(yīng)的帶阻頻段1/4λ波長。

優(yōu)選的，第一濾波器與第二濾波器相靠近的開路枝節(jié)之間的空隙設(shè)有短路金屬化過孔條帶。

優(yōu)選的，該合路器單元的輸出端具有一個(gè)或多個(gè)輸出端口。

優(yōu)選的，該合路器單元輸出端還設(shè)有一分二功分器單元，一分二功分器單元采用T形結(jié)構(gòu)，在該合路器單元的輸出端分出兩個(gè)輸出端口，該兩個(gè)輸出端口沿軸向分布分接兩個(gè)輻射單元。

優(yōu)選的，其還設(shè)有第三輸入端口，三個(gè)輸入端口成“h”形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，該線路板上設(shè)有兩個(gè)或以上并列放置的所述合路器單元。

優(yōu)選的，其中兩個(gè)并列放置的合路器單元鏡像設(shè)置。

優(yōu)選的，相鄰的合路器單元之間具有短路金屬化過孔條帶。

優(yōu)選的，該合路器單元表面具有阻焊油墨。

優(yōu)選的，該線路板上設(shè)有至少一個(gè)合路器單元，該合路器單元有輸入端和輸出端，該合路器單元包括有第一濾波器、第二濾波器、第三濾波器、第四濾波器，分別對(duì)應(yīng)有第一輸入端口、第二輸入端口、第三輸入端口、第四輸入端口，第一濾波器、第二濾波器設(shè)置在同一縱線，第三濾波器、第四濾波器設(shè)置在同一縱線，輸出端設(shè)置在中間，該第一輸入端口和第二輸入端口背向相對(duì)設(shè)置并沿軸向分布，該第三輸入端口、第四輸入端口背向相對(duì)設(shè)置并沿軸向分布，不同頻段信號(hào)經(jīng)第一輸入端口、第二輸入端口、第三輸入端口、第四輸入端口輸入經(jīng)過濾波后合成由該合路器單元的輸出端輸出。

優(yōu)選的，該輸出端設(shè)置有兩個(gè)沿軸向分布的輸出端口，與四個(gè)輸入端口構(gòu)成“王”字形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，該線路板上設(shè)有兩個(gè)或以上并列放置的所述合路器單元。

優(yōu)選的，其中兩個(gè)并列放置的合路器單元鏡像設(shè)置。

優(yōu)選的，相鄰的合路器單元之間具有短路金屬化過孔條帶。

優(yōu)選的，該合路器單元表面具有阻焊油墨。

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明將兩個(gè)合路器并列放置，分別接雙極化天線不同的極化端口，提高了基站天線整機(jī)裝配效率。當(dāng)天線背面空點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)空間有限時(shí)候可以選擇只加工單個(gè)單元，雙極化天線分接不同的合路器單元，根據(jù)實(shí)際要求靈活布局饋電網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)需要做單極化天線時(shí)候，可以選擇只加工單個(gè)單元。

(2)基站天線一般都是狹長型，寬度有限，長度空間并沒有得到充分利用，本發(fā)明將兩個(gè)輸入端口軸向放置，在不改變合路器長度尺寸的情況下，縮小合路器寬度尺寸，充分利用基站天線軸向長度空間，并且輸出端口放置在兩個(gè)輸入端口側(cè)邊，便于與輻射單元焊接。

(3)本發(fā)明合路器單元采用兩個(gè)濾波器單元，第一濾波器單元僅采用兩個(gè)開路枝節(jié)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻段信號(hào)濾波，常規(guī)濾波器采用三個(gè)或三個(gè)以上開路枝節(jié)，增大了合路器尺寸，并且使得合路器損耗增大。

(4)本發(fā)明合路器單元在兩個(gè)輸入端口另一側(cè)，即背向輸出端口的另一側(cè)的合路器開路枝節(jié)收縮靠近主枝節(jié)，這種設(shè)計(jì)可縮小合路器寬度，使合路器小型化，為基站天線的內(nèi)部其他部件留出更多空間余量，便于布局。

(5)由于合路器結(jié)構(gòu)緊湊，使得第一濾波器與第二濾波器枝節(jié)沒有太多布局空間，當(dāng)互相距離太近時(shí)候，直造成合路器異頻隔離惡化，直接影響基站天線性能指標(biāo)。常規(guī)方式是只能將合路器加長，讓使得第一濾波器與第二濾波器兩個(gè)枝節(jié)盡量遠(yuǎn)離，但是這種設(shè)計(jì)方法使得合路器變大。本發(fā)明寬頻帶合路器在縮小合路器尺寸的前提下，在第一濾波器與第二濾波器相靠近的枝節(jié)之間的空隙加有短路金屬化過孔條帶，去耦合，將高低頻兩個(gè)頻段耦合干擾信號(hào)直接導(dǎo)入到合路器背面的地板，提高帶外抑制性能。天線輸入大功率時(shí)，當(dāng)兩個(gè)枝節(jié)靠的太近，耦合能量太強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致電荷堆積，引起線路板“燒黑”現(xiàn)象，并且也不利于散熱。這種金屬化過孔條帶能夠去耦合，減少電荷堆積，金屬化過孔也能夠?qū)⒅?jié)熱量導(dǎo)入到線路板背面地板，增大散熱面積，從而提高功率容量。

(6)本發(fā)明合路器單元相比現(xiàn)有技術(shù)，具有尺寸小，具有較寬的工作頻帶，較低的回波損耗與插入損耗，具有很高的帶外抑制性能，功率容量高，一致性高，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明寬頻帶微帶線合路器。該合路器體積小，有較寬的工作頻帶，在工作頻帶內(nèi)具有較低的回波損耗、插入損耗，帶外抑制性能好，三階交調(diào)好，功率容量大。降低了設(shè)計(jì)成本，為其他饋電網(wǎng)絡(luò)期間布局提供了更多空間，便于組裝。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明立體圖；

圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明加工實(shí)物的測試結(jié)果圖；

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方案合路器單元結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明一個(gè)輸出端口的合路器單元結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明三個(gè)輸出端口的合路器單元結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明三個(gè)輸入端口的合路器單元結(jié)構(gòu)圖；

圖8為本發(fā)明四個(gè)輸入端口的合路器單元結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】

如圖1和圖2本發(fā)明提供了寬頻微帶合路器。所述線路板1采用高介電常數(shù)、低損耗的介質(zhì)板材料。所述線路板采用一體化設(shè)計(jì)，具有兩個(gè)合路器單元2，所述兩個(gè)合路器單元并列，并且鏡像排列，輸出端口放在線路板兩側(cè)，合路器背面是整塊敷銅地板5。每個(gè)合路器單元具有兩個(gè)輸入端口201和202，兩個(gè)濾波器的射頻信號(hào)合成之后通過兩個(gè)輸出端口輸出203和204。每一個(gè)合路器單元具有四個(gè)焊接點(diǎn)，焊接點(diǎn)與同軸線纜焊接，對(duì)應(yīng)兩個(gè)輸入端口與兩個(gè)輸出端口。

在本發(fā)明上述實(shí)施實(shí)例中，兩個(gè)合路器單元之間加有短路金屬化過孔條帶3，減少合路器單元之間的電磁耦合，提高合路器單元之間的隔離度。在本實(shí)施例中合路器單元可分為：第一濾波器單元、第二濾波器單元與一分二功分器單元，其中第一濾波器為低通濾波器，第二濾波器為高通濾波器。

第一濾波器單元僅采用兩個(gè)開路枝節(jié)221和222便可實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻段信號(hào)濾波，采用更少的合路器枝節(jié)可減小合路器尺寸，并且減少合路器路徑損耗。開路枝節(jié)221和222長度約為2500-2700MHz中心頻率的1/4λ，靠近輸入端口202開路枝節(jié)線222向遠(yuǎn)離端口方向彎折，遠(yuǎn)離輸入端口202開路枝節(jié)線221向輸入端口方向彎折，這樣充分利用第一濾波器單元主枝節(jié)變換段的周圍空間，結(jié)構(gòu)緊湊，通過調(diào)整第一濾波器兩個(gè)開路枝節(jié)線可調(diào)整合路器帶外抑制性能。

在本發(fā)明上述實(shí)施實(shí)例中，第二濾波器單元201采用三個(gè)開路枝節(jié)211、212和213實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻段抑制，三個(gè)開路枝節(jié)線211、212和213長度約為1700-2200MHz中心頻率的1/4λ，其中212、213兩個(gè)開路枝節(jié)放置在合路器的另一側(cè)，兩個(gè)開路枝節(jié)與第一濾波器輸入端口201同向，并且貼近第二濾波器單元201主枝節(jié)變換段周圍，折彎段小，縮小了合路器寬度，211開路枝節(jié)放置在合路器靠近輸出端一側(cè)，開路枝節(jié)211指向第二濾波器輸入端口201，留出一分二功分器單元焊接空間位置，三個(gè)開路枝節(jié)線極大地改善了低頻段帶外抑制性能。

進(jìn)一步的，由于第一濾波器單元與第二濾波器單元由于彎折段太短，靠近主枝節(jié)變換段太近，導(dǎo)致異頻耦合太強(qiáng)，為了提高異頻隔離度，在第一濾波器與第二濾波器相靠近的枝節(jié)之間的空隙加有短路金屬化過孔條帶205和206，去耦合，提高異頻隔離度，減少兩個(gè)分支線因?yàn)榛ハ囫詈咸珡?qiáng)導(dǎo)致電荷堆積，并且這種設(shè)計(jì)利于散熱，具有更大的功率容量。

進(jìn)一步的，一分二功分器單元采用“T”形結(jié)構(gòu)203和204，直接在第一濾波器單元與第二濾波器單元的合路輸出端采用兩段微帶線實(shí)現(xiàn)匹配，這種“T”形結(jié)構(gòu)，便于當(dāng)合路器放置在兩個(gè)輻射單元之間時(shí)候，與軸向相鄰的兩個(gè)輻射單元或者網(wǎng)絡(luò)焊接。特別是當(dāng)使用在雙極化基站天線饋電網(wǎng)絡(luò)中，這種兩個(gè)合路器單元鏡像并列，將輸出端口放置在線路板兩側(cè)，便于實(shí)際裝配，提高安裝效率，有利于饋電網(wǎng)絡(luò)布局。

進(jìn)一步的，在本發(fā)明實(shí)施實(shí)例中，在線路板上的微帶線周圍空白位置開有8個(gè)通孔4，該通孔專門供使用一些塑料柱等絕緣材料將合路器固定在反射板上，可根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)布局和空間限制，采用不同高度的柱子將合路器固定。

在本實(shí)施中，圖3為加工實(shí)物測試結(jié)果圖，合路器工作頻段為1700-2200MHz和2500-2700MHz兩種系統(tǒng)，合路器在工作頻段內(nèi)駐波小于1.18，低頻帶外抑制優(yōu)于-28dB，高頻帶外抑制優(yōu)于-24dB，滿足使用要求。

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施方案結(jié)構(gòu)圖，在合路器開路枝節(jié)處加入更多的短路金屬化過孔條帶207，進(jìn)一步改善合路器帶外抑制性能，并且利于減少干擾。

圖5為本發(fā)明一個(gè)輸出端口的結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)輻射單元個(gè)數(shù)為奇數(shù)2N+1時(shí)，可將這種一個(gè)輸出端口的合路器與兩個(gè)輸出端口合路器結(jié)合使用。

圖6為本發(fā)明三個(gè)輸出端口的結(jié)構(gòu)圖。這種三個(gè)輸出端口的合路器可以與三個(gè)輻射單元連接，減少合路器使用數(shù)量。

圖7為本發(fā)明三個(gè)輸入端口的結(jié)構(gòu)圖，三個(gè)輸入端口成“h”形結(jié)構(gòu)，這種合路器可支持三個(gè)頻段獨(dú)立電調(diào)。

圖8為本發(fā)明四個(gè)輸入端口的合路器單元結(jié)構(gòu)圖，整個(gè)合路器單元為“王”字形結(jié)構(gòu)，這種合路器可支持四個(gè)頻段獨(dú)立電調(diào)。其中401、402、403、404分別為四個(gè)不同頻段的輸入端口，405和406分別為兩個(gè)輸出端口

在本發(fā)明中，兩個(gè)合路器單元一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了合路器的小型化設(shè)計(jì)。單個(gè)合路器單元駐波損耗小，帶外抑制高，功率容量高。兩個(gè)合路器單元采用鏡像布置，充分利用合路器空間，在設(shè)計(jì)雙極化基站天線時(shí)候有利于饋電網(wǎng)絡(luò)布局。特別的開路枝節(jié)線彎折結(jié)構(gòu)使得合路器布局結(jié)構(gòu)簡單緊湊，在保證性能優(yōu)良、尺寸縮小的前提下，提高了PCB線路板的面積利用率，一致性高，降低了合路器成本，組裝方便，給基站天線內(nèi)部其他器件留出更多的布局空間，為基站天線小型化的實(shí)現(xiàn)提供了保證。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。