專利名稱：微波低波段超微型中繼站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及 一種微波低波段超微型中繼站，適用于無線電通信領(lǐng) 域射頻信號傳輸?shù)闹欣^設(shè)備。
技術(shù)背景隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，出現(xiàn)了服務(wù)面大、地區(qū)廣、用戶分散等特 點(diǎn)。城郊、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村及高速公路等，如果都用基站覆蓋，必然會 導(dǎo)致投資大、信道利用率低等問題。此外，由于某些自然及人為因素(如 高山、大型建筑物、隧道和地下設(shè)施等)的影響，也給通信帶來很大的困難。為了解決上述問題，射頻信號中繼站在GSM、 CDMA、 WC畫A等通信系統(tǒng) 得到廣泛使用，因?yàn)樗梢杂行Ы鉀Q信號延伸和覆蓋問題，改善通信質(zhì)量; 能對接收到的信號進(jìn)行線性放大，再經(jīng)過重發(fā)天線轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)區(qū)域，同時(shí) 也將服務(wù)區(qū)域移動(dòng)臺的信號進(jìn)行接收、放大、重發(fā)給基站，從而實(shí)現(xiàn)信號 的中繼、重發(fā)等功能，并可以利用重發(fā)天線的定向性，滿足特定區(qū)域的信 號覆蓋。在通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用射頻信號中繼站的特點(diǎn)在于見效快、周期短、 安裝方便、不容易造成資源浪費(fèi)。但目前廣泛使用的射頻信號中繼站存在 四個(gè)缺點(diǎn)1、釆用腔體雙工器、腔體濾波器、介質(zhì)雙工器、介質(zhì)濾波器體 積大；2、大量使用聲表面波濾波器，使得系統(tǒng)底噪上升、帶內(nèi)平坦度惡化； 3、釆用高壓器件，高低溫增益、輸出互調(diào)等指標(biāo)變化幅度大；4、成本降 不下來、價(jià)位較高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服目前廣泛使用的射頻信號中 繼站所存在的上述缺點(diǎn)，提供一種微型化的棄用聲表面波濾波器，釆用低 壓器件的微波低波段超微型中繼站。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下微波低波段超微型中繼站，其特征是由兩個(gè)微帶雙工器以及上、下行放大鏈路組成，所述的上、下行放大鏈路為微波低波段超微型選頻放大模組，其電路組成包 括兩級平衡放大器和微帶帶通濾波器，射頻輸入連接第一級微型平衡放大 器的輸入端，第一級微型平衡放大器的輸出端連接微帶帶通濾波器的輸入 端，微帶帶通濾波器的輸出端連接第二級微型平衡放大器的輸入端，第二 級平衡放大器輸出端的輸出即為放大模組的射頻輸出，第 一個(gè)微帶雙工器 的下行信號輸出端連接下行放大鏈路的第一級微型平衡放大器的信號輸入 端，下行放大鏈路的第二級微型平衡放大器的信號輸出端連接第二個(gè)微帶雙工器的下行信號輸入端；第二個(gè)微帶雙工器的上行信號輸出端連接上行 放大鏈路的第一級微型平衡放大器的信號輸入端，上行放大鏈路的第二級 微型平衡放大器的信號輸出端連接第一個(gè)微帶雙工器的上行信號輸入端。 本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征是(1) 、所述的微帶雙工器的電路組成包括三個(gè)微帶帶通濾波器和兩個(gè) 3dB正交電橋，第一濾波器的一端與第一電橋的一個(gè)輸入輸出接口連接， 其通帶頻率與第二、第三濾波器不相同，第二、第三濾波器的通帶頻率相 同，并接于第一電橋、第二電橋的耦合端、直通端之間，第二電橋的隔離 端連接一個(gè)電阻后接地，第二電橋的輸入輸出接口、第一電橋的另一個(gè)輸 入輸出接口以及第一濾波器的另一端即為微帶雙工器的三個(gè)輸入輸出接 卩。(2) 、所述上、下行放大鏈路中的微型平衡放大器由一個(gè)IC放大器件 和兩個(gè)3dB正交電橋組成，IC放大器件的兩個(gè)輸入端分別連接第一個(gè)3dB 正交電橋的耦合端、直通端，IC放大器件的兩個(gè)輸出端分別連接第二個(gè)3dB 正交電橋的耦合端、直通端，第一個(gè)3dB正交電橋的輸入端為平衡放大器 的輸入端，第二個(gè)3dB正交電橋的輸出端為平衡放大器的輸出端，兩個(gè)3dB 正交電橋的隔離端分別連接一個(gè)電阻后接地。(3) 、所述的微帶雙工器，上、下行放大鏈路，及其連接電路通過微5帶薄膜工藝制作在陶瓷基片上。(4)、所述的陶瓷基片為介電常數(shù)9.9、厚度0.5,的三氧化二鋁陶瓷基片。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站的 雙工器為微帶雙工器，它由微帶帶通濾波器和90度三分貝電橋巧妙組合而 成，并用超微細(xì)微帶工藝制作在有效介電常數(shù)為9. 9,厚度為0. 5mm的A1203 陶瓷基片上，形成超微細(xì)平面電路，微帶雙工器的應(yīng)用，使得微波低波段超 微型中繼站比現(xiàn)有中繼站的體積縮小了幾十倍；本實(shí)用新型微波低波段超 微型中繼站棄用目前射頻信號中繼站中廣泛使用聲表面波濾波器來達(dá)到選 擇性，上下行抑制要求的做法，而是利用微帶雙工器和微帶帶通濾波器的 高選擇性能達(dá)到整機(jī)上下行抑制度等整機(jī)技術(shù)指標(biāo)要求，帶內(nèi)平坦度比起 使用聲表面波濾波器的現(xiàn)有設(shè)備大大改善；本實(shí)用新型微波低波段超微型 中繼站中的放大器件全部釆用低壓器件，大功率微波低波段超微型中繼站 也是利用低壓器件的多管合成實(shí)現(xiàn)，因而微波低波段超微型中繼站的溫度 性能特別好，在全溫度范圍內(nèi)增益、互調(diào)變化量極小；本實(shí)用新型微波低 波段超微型中繼站的微帶雙工器、微帶帶通濾波器和平衡放大器都是通過 微帶薄膜工藝制作在陶瓷基片上，產(chǎn)品適合大批量制作，調(diào)試工作量少， 產(chǎn)品成本比現(xiàn)在使用的的射頻中繼站大幅度下降，而且陶瓷基片介電常數(shù) 大，空間輻射場極弱，微波低波段超微型中繼站的放大器廣泛使用平衡放 大形式，平衡放大器輸入、輸出都有一個(gè)三分貝橋路，起著微帶隔離器的 作用，上、下行放大鏈路的微帶帶通濾波器前后的放大器都釆用平衡放大 形式、避免因輸入、輸出阻抗變化而引起濾波器的濾波特性變化，所以， 微波低波段超微型中繼站，既有極高穩(wěn)定性，又有很好的的幅頻特性。

圖1為本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站微帶雙工器的電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站微型平衡放大器的電路原 理圖。圖5本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站的電路版圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。但是本 實(shí)用新型不限于所給出的例子。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站，由兩個(gè)微 帶雙工器DUP1、 DUP2以及上行放大鏈路FOP、下行放大鏈路REP組成，上、 下行放大鏈路為微波低波段超微型選頻放大模組，以下行放大鏈路REP為 例，如圖2、圖3所示，微波低波段超微型選頻放大模組的電路組成包括 兩級平衡放大器BP1、 BP2和微帶帶通濾波器BPF4，射頻輸入RFin連接第 一級平衡放大器BP1的輸入端in,第一級平衡放大器BP1的輸出端out連 接微帶帶通濾波器BPF的輸入端in,微帶帶通濾波器BPF的輸出端out連 接第二級平衡放大器的輸入端in，第二級平衡放大器輸出端out的輸出即 為放大模組的射頻輸出RFout;同樣的上行放大鏈路FOP組成包括依次連 接的第一級微型平衡放大器BP3、微帶帶通濾波器BPF5、第二級微型平衡 放大器BP4;第一個(gè)微帶雙工器DUP1的下行信號輸出端TX1連接下行放大 鏈路REP的第一級微型平衡放大器BP1的信號輸入端in,下行放大鏈路REP 的第二級微型平衡放大器BP2的信號輸出端out連接第二個(gè)微帶雙工器 DUP2的下行信號輸入端RX1;第二個(gè)微帶雙工器DUP2的上行信號輸出端 TX2連接上行放大鏈路FOP的第一級微型平衡放大器BP3的信號輸入端in, 上行放大鏈路FOP的第二級微型平衡放大器AMP4的信號輸出端ont連接第 一個(gè)微帶雙工器DUP1的上行信號輸入端RX2。圖l、圖2中第一個(gè)微帶雙 工器DUP1的天線口 BS對應(yīng)基站，第二個(gè)微帶雙工器DUP2的天線口 MS對應(yīng)用戶。圖中箭頭表示信號傳輸方向。的電路組成包括三個(gè)微帶帶通濾波器BPF1、 BPF2、 BPF3和兩個(gè)3dB正交電 橋B1、 B2，第一濾波器BPF1的B端與第一電橋B1的輸入輸出接口 G連接， 其通帶頻率與第二、第三濾波器BPF2、 BPF3的不相同，第二、第三濾波器 BPF2、 BPF3的通帶頻率相同，并接于第一電橋B1、第二電橋B2的耦合端 0H、直通端ZT之間BPF2的D端連接Bl的0H端，BPF2的C端連接B2的 0H端，BPF3的F端連接Bl的ZT端，BPF3的E端連接B2的ZT端，第二 電橋B2的隔離端ISO連接一個(gè)50歐姆電阻R后接地，第二電橋B2的輸入 輸出接口 I、第一電橋B1的另一個(gè)輸入輸出接口 H以及第一濾波器BPF1 的另一端A即為微帶雙工器的三個(gè)輸入輸出接口 K、 L、 J。微帶雙工器DUP2 的電路結(jié)構(gòu)與微帶雙工器DUP1相同。如圖4所示，本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站上、下行放大鏈路 中的微型平衡放大器BP1由 一個(gè)IC放大器件PA1和兩個(gè)3dB正交電橋Bll 、 B12組成，IC放大器件PA1的兩個(gè)輸入端分別連接3dB正交電橋Bll的耦 合端0H、直通端ZT， IC放大器件PA1的兩個(gè)輸出端分別連接3dB正交電 橋B12的耦合端0H、直通端ZT， 3dB正交電橋Bll的輸入端為平衡放大 電路BP1的輸入端in, 3dB正交電橋B12的輸出端為平衡放大電路的輸出 端out， 3dB正交電橋B11、 B12的隔離端ISO分別連接50歐姆電阻Rll、 R12后接地。微型平衡放大器BP2、 BP3、 BP4的電路結(jié)構(gòu)與平衡放大器BP1 相同。本實(shí)施例中，微型射頻平衡放大器中的IC放大器件型號為alm-1222。 圖5為本實(shí)用新型微波低波段超微型中繼站的電路版圖，微帶雙工 器DUP1、 DUP2的微帶帶通濾波器、3dB正交電橋、上下行放大鏈路F0P、 REP的微帶帶通濾波器BPF4、 BPF5、微型平衡放大器BP1、 BP2、 BP3、 BP4 的3dB正交電橋、IC放大器件的外圍電路，以及連接電路通過微帶薄膜工 藝制作在陶瓷基片TJ上，IC放大器件楔焊固定在陶瓷基片TJ上。。瓷基 片為介電常數(shù)9.9、厚度0.5醒的三氧化二鋁陶瓷基片。本實(shí)用新型的微帶帶通濾波器為橢圓函數(shù)的微帶帶通濾波器。
權(quán)利要求1、微波低波段超微型中繼站，其特征是由兩個(gè)微帶雙工器以及上、下行放大鏈路組成，所述的上、下行放大鏈路為微波低波段超微型選頻放大模組，其電路組成包括兩級微型平衡放大器和微帶帶通濾波器，射頻輸入連接第一級微型平衡放大器的輸入端，第一級微型平衡放大器的輸出端連接微帶帶通濾波器的輸入端，微帶帶通濾波器的輸出端連接第二級微型平衡放大器的輸入端，第二級平衡放大器輸出端的輸出即為放大模組的射頻輸出，第一個(gè)微帶雙工器的下行信號輸出端連接下行放大鏈路的第一級微型平衡放大器的信號輸入端，下行放大鏈路的第二級微型平衡放大器的信號輸出端連接第二個(gè)微帶雙工器的下行信號輸入端；第二個(gè)微帶雙工器的上行信號輸出端連接上行放大鏈路的第一級微型平衡放大器的信號輸入端，上行放大鏈路的第二級微型平衡放大器的信號輸出端連接第一個(gè)微帶雙工器的上行信號輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微波低波段超微型中繼站，其特征是所述 的微帶雙工器的電路組成包括三個(gè)微帶帶通濾波器和兩個(gè)3dB正交電橋， 第一濾波器的一端與第一電橋的一個(gè)輸入輸出接口連接，其通帶頻率與第 二、第三濾波器不相同，第二、第三濾波器的通帶頻率相同，并接于第一 電橋、第二電橋的耦合端、直通端之間，第二電橋的隔離端連接一個(gè)電阻 后接地，第二電橋的輸入輸出接口、第一電橋的另一個(gè)輸入輸出接口以及 第一濾波器的另一端即為微帶雙工器的三個(gè)輸入輸出接口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微波低波段超微型中繼站，其特征是所述 上、下行放大鏈路中的微型平衡放大器由一個(gè)IC放大器件和兩個(gè)3dB正交 電橋組成，IC放大器件的兩個(gè)輸入端分別連接第一個(gè)3dB正交電橋的耦合 端、直通端，IC放大器件的兩個(gè)輸出端分別連接第二個(gè)3dB正交電橋的耦 合端、直通端，第一個(gè)3dB正交電橋的輸入端為平衡放大器的輸入端，第 二個(gè)3dB正交電橋的輸出端為平衡放大器的輸出端，兩個(gè)3dB正交電橋的隔離端分別連接一個(gè)電阻后接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的微波低波段超微型中繼站，其特征 是所述的微帶雙工器的微帶帶通濾波器、3dB正交電橋、上下行放大鏈 路的微帶帶通濾波器、微型平衡放大器的3dB正交電橋、IC放大器件的外 圍電路，及其連接電路通過微帶薄膜工藝制作在陶瓷基片上，所述的IC放 大器件楔焊固定在陶瓷基片上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波低波段超微型中繼站，其特征是所述 的陶瓷基片為介電常數(shù)9. 9、厚度0. 5,的三氧化二鋁陶瓷基片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的微波低波段超微型中繼站，其特征 是所述的微帶帶通濾波器為橢圓函數(shù)的微帶帶通濾波器。
專利摘要微波低波段超微型中繼站，由兩個(gè)微帶雙工器以及上下行放大鏈路組成，上下行放大鏈路為微波低波段超微型選頻放大模組，其電路組成包括依次連接的平衡放大器、微帶帶通濾波器、平衡放大器，第一個(gè)微帶雙工器的下行輸出端連接下行放大鏈路第一級平衡放大器的輸入端，下行放大鏈路第二級平衡放大器的輸出端連接第二個(gè)微帶雙工器下行輸入端；第二個(gè)微帶雙工器上行信號輸出端連接上行放大鏈路第一級平衡放大器的輸入端，上行放大鏈路第二級平衡放大器輸出端連接第一個(gè)微帶雙工器上行輸入端。本濾波器利用微帶雙工器和微帶帶通濾波器的高選擇性能達(dá)到整機(jī)上下行抑制度等整機(jī)技術(shù)指標(biāo)要求，且比現(xiàn)有中繼站的體積縮小了幾十倍。
文檔編號H04B7/15GK201118588SQ20072004483
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者莊昆杰, 陳天佑 申請人:深圳國人通信有限公司;泉州雷克微波有限公司