專(zhuān)利名稱(chēng)：Cdma數(shù)字蜂房通信基站雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器。屬于移動(dòng)通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
世界移動(dòng)通信的發(fā)展，已經(jīng)歷了從第一代的模擬蜂窩移動(dòng)通信到進(jìn)入第二代的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信發(fā)展的全盛時(shí)期。第二代的主流產(chǎn)品GSM因問(wèn)世較早，目前占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。CDMA雖然較晚推向市場(chǎng)，但它所具有的頻譜利用率高、容量大(比GSM大4倍)、手機(jī)發(fā)射功率低、語(yǔ)音清晰和通話(huà)穩(wěn)定等特點(diǎn)，吸引了越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商和制造商的目光，2000年的CDMA用戶(hù)比1999年增長(zhǎng)了118％，到2001年4月，世界CDMA網(wǎng)絡(luò)已在全球35個(gè)國(guó)家和地區(qū)投入運(yùn)營(yíng)，用戶(hù)總數(shù)達(dá)到了9000萬(wàn)戶(hù)。目前，中國(guó)聯(lián)通已建成CDMA一期工程，總?cè)萘?515萬(wàn)戶(hù)，三年內(nèi)要擴(kuò)容至5000萬(wàn)戶(hù)。
CDMA(碼分多址)移動(dòng)通信系統(tǒng)可采用頻分雙工技術(shù)，其基站用于交換中心與用戶(hù)之間轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。CDMA基站雙工器是頻分雙工CDMA通信系統(tǒng)基站必不可少的重要部件。盡管GSM基站雙工器也是收發(fā)共用天線的信號(hào)饋送裝置，但由于CDMA基站雙工器需滿(mǎn)足分集接收的功能，因此GSM基站雙工器不能滿(mǎn)足CDMA基站雙工器的要求。
常規(guī)的雙工器通常采用集中參數(shù)元器件結(jié)構(gòu)，采用螺旋諧振器、微帶線、介質(zhì)諧振器或波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于CDMA數(shù)字蜂房通信基站的應(yīng)用而言，采用普通的集中參數(shù)元器件結(jié)構(gòu)、螺旋諧振器結(jié)構(gòu)或微帶線結(jié)構(gòu)，性能上不能滿(mǎn)足要求；性能上的不足主要表現(xiàn)在插入損耗較大，工作頻帶窄，收發(fā)隔離度低，功率容量小，頻率-溫度穩(wěn)定性差所致的工作溫度范圍窄。波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)雖然在性能上能滿(mǎn)足要求，但波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)雙工器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，介質(zhì)諧振器結(jié)構(gòu)雙工器成本高。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題，即本實(shí)用新型的目的在于提供一種CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)采取如下措施解決CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸諧振器結(jié)構(gòu)的帶通濾波器BPF1～BPF3、雙定向耦合器X1～X2、功率分配器PWR1～PWR2和X3、帶自檢功能的低噪聲放大器AMP1～AMP2連接而成；帶通濾波器BPF1、雙定向耦合器X1和功率分配器X3連接成發(fā)射支路1，帶通濾波器BPF2、雙定向耦合器X1、功率分配器PWR1、低噪聲放大器AMP1連接成接收支路2，帶通濾波器BPF3、雙定向耦合器X2、功率分配器PWR2、低噪聲放大器AMP2連接成接收支路3。
本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題還可通過(guò)采取如下措施解決帶通濾波器BPF1～BPF3集成在一起、構(gòu)成同軸諧振器結(jié)構(gòu)的帶通濾波器，功率分配器PWR1～PWR2為一分二功率分配器，功率分配器X3為一分四不等分功率分配器。
發(fā)射支路1的帶通濾波器BPF1由十個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的類(lèi)橢圓函數(shù)帶通濾波器所組成，接收支路2的帶通濾波器BPF2由九個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，接收支路3的帶通濾波器BPF3由八個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成；其中，每一個(gè)同軸諧振腔有一個(gè)調(diào)諧螺釘，所述調(diào)諧螺釘位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘。
發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1的輸出端口與接收支路2的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2的輸入端口共用一個(gè)連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無(wú)線信號(hào)的雙工功能。
發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器整體的一側(cè)，接收支路2的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2與接收支路3的同軸諧振腔帶通濾波器BPF3共同位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器機(jī)體的另一側(cè)。
本實(shí)用新型具有如下突出效果1、本實(shí)用新型除了具備常規(guī)的雙工濾波功能外，還具有適用于碼分多址分集接收的有關(guān)功能，集成有分集接收的射頻前端、接收信號(hào)的低噪聲放大、接收機(jī)多路耦合、信道功率和VSWR(電壓駐波比)的檢測(cè)端口。
2、由于發(fā)射支路1的帶通濾波器BPF1由十個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的類(lèi)橢圓函數(shù)帶通濾波器所組成，接收支路2的帶通濾波器BPF2由九個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，因此，本實(shí)用新型具有插入損耗較小，工作頻帶寬，收發(fā)隔離度高，功率容量大，高度穩(wěn)定的頻率-溫度特性。
3、適用于800MHz頻段的CDMA數(shù)字蜂房移動(dòng)通信系統(tǒng)基站。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的雙工器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的發(fā)射支路濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接收支路濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的低噪聲放大器的電路原理圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的雙定向耦合器的電路原理圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例1的發(fā)射支路濾波器結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接收支路濾波器結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1至圖8構(gòu)成本實(shí)用新型的實(shí)施例1。
從圖1可知，發(fā)射支路1為端口P1與端口P6之間的通道，由帶通濾波器BPF1、雙定向耦合器X1和一分四不等分功率分配器X5連接而成。接收支路2為P11、P12與P6之間的通道，由帶通濾波器BPF2、雙定向耦合器X1、低噪聲放大器AMP2和一分二功率分配器PWR1連接面成。接收支路3為P13，P14與P9之間的通道，由帶通濾波器BPF3、雙定向耦合器X3、低噪聲放大器AMP1和一分二功率分配器PWR2連接而成。雙定向耦合器X1與收發(fā)濾波器BPF1、BPF2、端口P6相連接，一分四不等分功率分配器X5與雙定向耦合器X1相連接。一分四不等分功率分配器X5的四個(gè)輸出端口P2，P3，P4，P5連同雙定向耦合器X1的一個(gè)耦合端口P7共同構(gòu)成發(fā)射支路1的檢測(cè)端口組。雙定向耦合器X3與濾波器BPF3、端口P9相連接。雙定向耦合器X3的耦合端口P8、P10共同構(gòu)成接收支路3的檢測(cè)端口組。
從圖2可知，本實(shí)施例帶通濾波器BPF1、BPF2、BPF3、雙定向耦合器X1、X3、低噪聲放大器AMP1、AMP2、一分二功率分配器PWR1、PWR2和一分四不等分功率分配器X5固定于機(jī)架8內(nèi)。
從圖3、圖7可知，發(fā)射支路1的帶通濾波器BPF1由十個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的類(lèi)橢圓函數(shù)帶通濾波器所組成，其中，每一個(gè)濾波器由同軸諧振腔9、調(diào)諧螺釘10、中心導(dǎo)體11和基座15構(gòu)成，十個(gè)調(diào)諧螺釘10位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體11的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共八個(gè)耦合窗口，在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘10，共八個(gè)耦合調(diào)諧螺釘10；在第4個(gè)同軸諧振腔與第7個(gè)同軸諧振腔之間，有一個(gè)與同軸諧振腔中心導(dǎo)體相垂直的探針；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過(guò)對(duì)第九個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
從圖4、圖8可知，接收支路2的帶通濾波器BPF2由九個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，每一個(gè)濾波器由同軸諧振腔12、調(diào)諧螺釘13、中心導(dǎo)體14和基座16構(gòu)成，九個(gè)調(diào)諧螺釘位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體14的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共八個(gè)耦合窗口；在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘，共八個(gè)耦合調(diào)諧螺釘；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，通過(guò)對(duì)第九個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
接收支路3的帶通濾波器BPF3由八個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，每一個(gè)同軸諧振腔有一個(gè)調(diào)諧螺釘，共八個(gè)調(diào)諧螺釘位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共七個(gè)耦合窗口；在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘，共七個(gè)耦合調(diào)諧螺釘；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過(guò)對(duì)第八個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
本實(shí)施例中發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1的輸出端口與接收支路2的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2的輸入端口共用一個(gè)連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無(wú)線信號(hào)的雙工功能。發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器整體的一側(cè)，接收支路2的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2與接收支路3的同軸諧振腔帶通濾波器BPF3共同位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器機(jī)體的另一側(cè)。
從圖5可知，低噪聲放大器AMP1、AMP2由兩組對(duì)稱(chēng)的電路構(gòu)成，所述對(duì)稱(chēng)電路分別三極管、單結(jié)晶體管及其外圍的電阻、電容連接而成，整個(gè)放大器的電路結(jié)構(gòu)與普通放大器的結(jié)構(gòu)不同。
從圖6可知，雙定向耦合器X1、X2由四個(gè)端口組成，包括輸入端口4、輸出端口5和耦合端口6、7，輸入端口4和輸出端5是通過(guò)一根中空的金屬棒直接相連接，耦合端口6、7為耦合輸出端口，分別通過(guò)與定位在腔體內(nèi)的微帶線相連接。
雙定向耦合器工作原理是信號(hào)由端口4輸入，絕大部分功率直接經(jīng)過(guò)金屬棒在端口5輸出，這里的金屬棒不僅保證端口4和端口5的直流接通而且可以進(jìn)行大功率傳輸。根據(jù)奇偶摸分析，適當(dāng)?shù)倪x取微帶的參量，使高次模不存在，則耦合微帶線的工作波形是準(zhǔn)TEM波，這樣小部分能量通過(guò)腔體耦合給微帶線，分別由連接在微帶線上的6、7端口輸出。這里端口5、7的耦合度可以通過(guò)調(diào)節(jié)微帶線在腔體內(nèi)和金屬棒的距離來(lái)確定。
本實(shí)用新型的實(shí)施例的發(fā)信通帶帶寬為869.0MHz～888.705MHz，收信通帶帶寬為824.0MHz～844.0MHz。
本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)1)高度穩(wěn)定的頻率—溫度特性-40℃～+70℃；2)低的插入損耗＜1.0Db；3)高的收發(fā)隔離度＞105dB；4)高的功率容量260W；5)寬的工作頻帶20MHz。
雙工器是允許使用同一付通信天線實(shí)現(xiàn)一個(gè)通信發(fā)射機(jī)和一個(gè)通信接收機(jī)，或兩個(gè)通信收發(fā)信機(jī)，或兩個(gè)通信發(fā)射機(jī)或者兩個(gè)通信接收機(jī)同時(shí)工作的一種通信裝置。
常規(guī)雙工器是一個(gè)可調(diào)的三端口，雙通道的無(wú)源器件。常規(guī)雙工器由低通濾波器，高通濾波器，帶通濾波器和帶阻濾波器適當(dāng)組合而成。發(fā)射端口至天線端口的通道稱(chēng)發(fā)射支路；天線端口至接收端口的通道稱(chēng)接收支路。
權(quán)利要求1.CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是由同軸諧振器結(jié)構(gòu)的帶通濾波器BPF1～BPF3、雙定向耦合器X1～X2、功率分配器PWR1～PWR2和X3、帶自檢功能的低噪聲放大器AMP1～AMP2連接而成；帶通濾波器BPF1、雙定向耦合器X1和功率分配器X3連接成發(fā)射支路(1)，帶通濾波器BPF2、雙定向耦合器X1、功率分配器PWR1、低噪聲放大器AMP1連接成接收支路(2)，帶通濾波器BPF3、雙定向耦合器X2、功率分配器PWR2、低噪聲放大器AMP2連接成接收支路(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是帶通濾波器BPF1～BPF3集成在一起、構(gòu)成同軸諧振器結(jié)構(gòu)的帶通濾波器，功率分配器PWR1～PWR2為一分二功率分配器，功率分配器X3為一分四不等分功率分配器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是發(fā)射支路(1)的帶通濾波器BPF1由十個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的類(lèi)橢圓函數(shù)帶通濾波器所組成，其中，每一個(gè)濾波器由同軸諧振腔(9)、調(diào)諧螺釘(10)、中心導(dǎo)體(11)和基座(15)構(gòu)成，十個(gè)調(diào)諧螺釘(10)位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體(11)的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共八個(gè)耦合窗口，在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘(10)，共八個(gè)耦合調(diào)諧螺釘(10)；在第4個(gè)同軸諧振腔與第7個(gè)同軸諧振腔之間，有一個(gè)與同軸諧振腔中心導(dǎo)體相垂直的探針；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過(guò)對(duì)第九個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是接收支路(2)的帶通濾波器BPF2由九個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，每一個(gè)濾波器由同軸諧振腔(12)、調(diào)諧螺釘(13)、中心導(dǎo)體(14)和基座(16)構(gòu)成，九個(gè)調(diào)諧螺釘位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體(14)的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共八個(gè)耦合窗口；在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘，共八個(gè)耦合調(diào)諧螺釘；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，通過(guò)對(duì)第九個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是接收支路(3)的帶通濾波器BPF3由八個(gè)同軸諧振腔結(jié)構(gòu)的切比雪夫函數(shù)帶通濾波器所組成，每一個(gè)同軸諧振腔有一個(gè)調(diào)諧螺釘，共八個(gè)調(diào)諧螺釘位于各個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體的正上方；按順序每?jī)蓚€(gè)同軸諧振腔之間有一用于信號(hào)耦合的耦合窗口，共七個(gè)耦合窗口；在每一個(gè)耦合窗口的正上方均有用于調(diào)節(jié)耦合用的調(diào)諧螺釘，共七個(gè)耦合調(diào)諧螺釘；信號(hào)通過(guò)對(duì)第一個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過(guò)對(duì)第八個(gè)同軸諧振腔中心導(dǎo)體抽頭的方式從連接頭輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是發(fā)射支路(1)的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1的輸出端口與接收支路(2)的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2的輸入端口共用一個(gè)連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無(wú)線信號(hào)的雙工功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是發(fā)射支路(1)的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器整體的一側(cè)，接收支路(2)的同軸諧振腔帶通濾波器BPF2與接收支路(3)的同軸諧振腔帶通濾波器BPF3共同位于集成結(jié)構(gòu)的雙工器機(jī)體的另一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是雙定向耦合器X1、X2由四個(gè)端口組成，包括輸入端口(4)、輸出端口(5)和耦合端口(6)、(7)，輸入端口(4)和輸出端(5)是通過(guò)一根中空的金屬棒直接相連接，耦合端口(6)、(7)為耦合輸出端口，分別通過(guò)與定位在腔體內(nèi)的微帶線相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其特征是發(fā)信通帶帶寬為869.0MHz～888.705MHz，收信通帶帶寬為824.0MHz～844.0MHz。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及CDMA數(shù)字蜂房通信基站雙工器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸諧振器結(jié)構(gòu)的帶通濾波器BPF1～BPF3、雙定向耦合器X1～X2、功率分配器PWR1～PWR2和X3、帶自檢功能的低噪聲放大器AMP1～AMP2連接而成；帶通濾波器BPF1、雙定向耦合器X1和功率分配器X3連接成發(fā)射支路1，帶通濾波器BPF2、雙定向耦合器X1、功率分配器PWR1、低噪聲放大器AMP1連接成接收支路2。本實(shí)用新型除了具備常規(guī)的雙工濾波功能外，還具有適用于碼分多址分集接收的有關(guān)功能，具有插入損耗較小，工作頻帶寬，收發(fā)隔離度高，功率容量大，高度穩(wěn)定的頻率－溫度特性。適用于800MHz頻段CDMA數(shù)字蜂房移動(dòng)通信系統(tǒng)基站。
文檔編號(hào)H04B1/38GK2613118SQ0322516
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
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