專利名稱：微波通訊系統(tǒng)及其緊湊四通轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波通訊技術(shù)，尤其涉及微波通訊系統(tǒng)及其緊湊四通轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
在微波通訊系統(tǒng)中，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)及/或空穴型結(jié)構(gòu)被廣泛用于在微波天線和通訊單元之間接收及/或發(fā)送微波信號(hào)，例如:濾波器、雙工器、放大器等。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種微波通訊系統(tǒng)及其緊湊型四通轉(zhuǎn)換器，作為一種緊湊部件，用于處理由雙極化天線饋入的微波信號(hào)，并為四個(gè)通信信道提供單極化信號(hào)，所述緊湊型四通轉(zhuǎn)換器通過正交極化電磁波的信道復(fù)用而提升寬帶無(wú)線通訊信號(hào)的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種微波通訊系統(tǒng)的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其包括: 第一輸入/輸出端，包括四個(gè)分別用于發(fā)送/接收單極化電磁信號(hào)的接線端； 第二輸入/輸出端，包括一個(gè)用于發(fā)送/接收雙極化電磁信號(hào)的接線端，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器沿縱向從第一輸入/輸出端延伸至第二輸入/輸出端； 第一定向I禹合器，其一端設(shè)有兩個(gè)相鄰的端口，第一輸入/輸出端的第一接線端和第二接線端通過相應(yīng)的連接線連接至第一定向耦合器的所述相鄰的端口； 第二定向I禹合器，其一端設(shè)有兩個(gè)相鄰的端口，第一輸入/輸出端的第三接線端和第四接線端通過相應(yīng)的連接線連接至第二定向耦合器的所述相鄰的端口； 正交模式轉(zhuǎn)換器，包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口和第二端口分別用于發(fā)送單極化電磁信號(hào)至第一定向耦合器或第二定向耦合器或者接收由第一定向耦合器或第二定向耦合器發(fā)出的單極化電磁信號(hào)，第三端口用于發(fā)送雙極化電磁信號(hào)至第二輸入/輸出端的接線端或者接收由第二輸入/輸出端的接線端發(fā)出的雙極化電磁信號(hào)； 極化轉(zhuǎn)換器，連接于第一定向耦合器和第二定向耦合器中的一個(gè)和正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口和第二端口中的一個(gè)之間，所述極化轉(zhuǎn)換器用于切換所傳輸?shù)膯螛O化電磁信號(hào)的極性；以及 直通傳輸線，連接第一定向I禹合器和第二定向I禹合器中的另一個(gè)和正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口和第二端口中的另一個(gè)之間，所述直通傳輸線用于傳輸能量而不改變所傳輸?shù)膯螛O化電磁信號(hào)的極性。
采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有如下有益效果:采用本發(fā)明緊湊型四通轉(zhuǎn)換器處理由雙極化天線饋入的微波信號(hào)，可為四個(gè)通信信道提供單極化信號(hào)，并能通過正交極化電磁波的信道復(fù)用而提升寬帶無(wú)線通訊信號(hào)的可靠性。


圖1是本發(fā)明四通道微波通訊系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖2是本發(fā)明雙極化通訊系統(tǒng)的緊湊型四通轉(zhuǎn)換器一個(gè)實(shí)施例的立體圖。
圖3是圖2所示本發(fā)明雙極化通訊系統(tǒng)的緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)向角度立體圖。
圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例所示的緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)向角度立體圖。
圖5是本發(fā)明一實(shí)施例所示緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例所示緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的框圖。
圖7是圖2所示緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的回波損耗-頻率曲線圖。
圖8是圖2所示緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的隔離性能-頻率曲線圖。
圖9是圖2所示緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的介入損耗-頻率曲線圖。
圖10是本發(fā)明一實(shí)施例所示的緊湊型四通轉(zhuǎn)換器的爆炸圖。
圖11是圖10所示的緊湊型四通轉(zhuǎn)換器示出部件802的兩個(gè)主要相對(duì)面的爆炸圖。
具體實(shí)施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種微波通訊系統(tǒng)，特別是指微波通訊系統(tǒng)的緊湊型轉(zhuǎn)換器。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器是一種用于處理在雙極化天線饋源的微波信號(hào)，并提供用于四個(gè)通信信道的單極化信號(hào)的緊湊部件。
如圖1和圖2所示，所述微波通訊系統(tǒng)100包括集成的四通轉(zhuǎn)換器(Four-waytransducer，縮寫為FWT) 3。所述四通轉(zhuǎn)換器3包括大致為矩形或圓筒形的殼體3’。所述四通轉(zhuǎn)換器3具有相對(duì)的端面3a、3e，相對(duì)的側(cè)面3b、3d以及相對(duì)的頂面3c和底面3f?？梢岳斫獾氖?，所述四通轉(zhuǎn)換器3可以設(shè)計(jì)成其他合適的形狀以及相應(yīng)各面也可以以其他方式設(shè)置。
所述微波通訊系統(tǒng)100還包括四個(gè)室外單元(outdoor units,縮寫為ODUs)la ld、微波天線(microwave antenna,縮寫為MWA) 2、四根傳輸線4以及一個(gè)室內(nèi)單元(indoor unit,縮寫為IDU) 5。所述室外單元la ld設(shè)于四通轉(zhuǎn)換器3的相應(yīng)面3a 3d,并分別通過接線端6’ a飛’ d連接至四通轉(zhuǎn)換器3。微波天線2被設(shè)置于端面3e并通過接線端7連接至四通轉(zhuǎn)換器3。室外單元laid通過傳輸線4與室內(nèi)單元5相連。
所述集成的四通轉(zhuǎn)換器3可用于任何通過接線端6’ a飛’ d連接通訊單元(例如:圖1所示的室外單元laid)的應(yīng)用場(chǎng)合。例如，所述通訊單元可以包括濾波器、雙工器和放大器等。所述接線端7可以調(diào)整為連接任何支持雙極化模式的通訊組件，例如:極化器、循環(huán)延時(shí)線及/或其他類型的輻射組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述通訊系統(tǒng)100可以是4G LTE (Long Term Evolution)通信信道。在另一實(shí)施例中，所述通訊系統(tǒng)100可以是語(yǔ)音、視頻、互聯(lián)網(wǎng)全雙工通信等3G通信信道。
如圖3所示的實(shí)施例，殼體3’限定了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和/或空穴結(jié)構(gòu)。圖3示出了在一個(gè)實(shí)施例中由殼體3’限定的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和/或空穴結(jié)構(gòu)的立體圖。所述四通轉(zhuǎn)換器包括設(shè)于第一輸入/輸出端I上的四個(gè)接線端6a飛d。所述接線端6a飛d分別對(duì)應(yīng)圖2中所示的接線端6’a飛’d。四通轉(zhuǎn)換器3還包括設(shè)于與第一輸入/輸出端I相對(duì)的第二輸入/輸出端I’上的接線端7，所述接線端7對(duì)應(yīng)于圖2中所示的接線端V。所述四通轉(zhuǎn)換器3沿縱向的X軸從第一輸入/輸出端I向第二輸入/輸出端I’延伸。
四通轉(zhuǎn)換器3包括四根分別連接至四個(gè)接線端6a飛d的傳輸線Said。在圖3所示實(shí)施例中，連接至接線端6a的傳輸線8a是直通傳輸線，連接至接線端6b的傳輸線Sb和連接至接線端6c的傳輸線Sc均是E型彎頭，連接至接線端6d的傳輸線8d是H平面彎頭。
圖5示出了典型的直通傳輸線、E型彎頭以及H平面彎頭的示意結(jié)構(gòu)。直通傳輸線允許能量不間斷地往返。如圖3所示，傳輸線6a是矩形波導(dǎo)?？梢岳斫獾氖?，傳輸線可以具有圓形截面或其他適當(dāng)?shù)男螤?。E型彎頭可以是具有彎曲結(jié)構(gòu)的矩形波導(dǎo)，該彎曲結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)換所傳輸?shù)碾姶挪ǖ碾妶?chǎng)傳輸方向。如圖3及圖5所示，E型彎頭包括90度彎曲結(jié)構(gòu)以使電場(chǎng)方向改變90度。對(duì)于傳播的電磁波，電場(chǎng)是垂直于磁場(chǎng)的。在90度的E型彎頭，磁場(chǎng)方向不會(huì)改變。而H平面彎頭用于變化電磁波的磁場(chǎng)方向，而非電場(chǎng)方向。可以理解的是，也有其他多種設(shè)計(jì)E型彎曲或H平面彎頭的方式。
接線端6a和6b彼此相鄰且通過傳輸線8a、8b分別連接至第一定向稱合器Ila的兩個(gè)端口 a、b。接線端6c和6d彼此相鄰且分別通過傳輸線8a、8b連接至第二定向稱合器Ilb的兩個(gè)端口(圖3中僅示出了其中一個(gè)端口 a’)。如圖5所示，第一定向耦合器Ila或第二定向稱合器Ilb包括兩根稱合傳輸線5111、5112，每根稱合傳輸線具有兩個(gè)相對(duì)的端口(例如:端口 a和C，或者端口 b和d)。耦合傳輸線5111、5112平行地沿縱向X軸延伸，且具有大致呈矩形的橫截面。耦合傳輸線5111、5112被設(shè)置成彼此相鄰從而可以使流經(jīng)其中一根耦合傳輸線的能量可以耦合傳輸至另一根耦合傳輸線上。
所述定向耦合器IlaUlb是四端口無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，允許從輸入端口(例如:端口 d)輸入的能量在相對(duì)的兩個(gè)端口(例如:端口 a和b)分拆成預(yù)定的兩個(gè)部分。能量分拆可以根據(jù)各種通訊系統(tǒng)而分拆成諸如:3dB、6dB、10dB。
第一定向耦合器Ila的端口 c通過極化轉(zhuǎn)換器12連接至正交模式轉(zhuǎn)換器(orthomode transducer,縮寫為0ΜΤ) 13。所述極化轉(zhuǎn)換器12用于改變從其一端傳輸至另一端的電磁場(chǎng)的極性，如圖5中箭頭512所示。
第二定向耦合器Ilb的端口 c通過直通傳輸線10和H平面彎頭9連接至正交模式轉(zhuǎn)換器13的端口 13b。所述直通傳輸線10用于不間斷地傳輸能量，而H平面彎頭9用于改變所傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)的磁場(chǎng)方向。
第一定向I禹合器Ila的端口 d和第二定向f禹合器Ilb的端口 d均分別連接有等效負(fù)載15 (圖中僅示出了連接至第一定向耦合器Ila的等效負(fù)載15)。每個(gè)等效負(fù)載15用于吸收稱合至相應(yīng)的端口 d上的額外能量。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)單極化電磁場(chǎng)加載至接線端6a，一部分能量，例如:6dB，可以被傳輸至極化轉(zhuǎn)換器12，而剩余的能量則被等效負(fù)載15耦合和吸收。
正交模式轉(zhuǎn)換器13包括分別連接至第一定向耦合器Ila和第二定向耦合器Ilbr端口 13a和13b以及通過匹配部件14連接至第二輸入/輸出端I’的接線端7的第三端口13c。所述正交模式轉(zhuǎn)換器13可以將兩個(gè)不同來源且正常極化的能量(例如:來自端口 13a和13b)合成至允許雙極化模式的單根傳輸線(例如:連接至端口 13c)。反之亦然，正交模式轉(zhuǎn)換器13可以將在一個(gè)信道(例如:來自端口 13c)中的兩個(gè)正交極化信號(hào)分拆成兩個(gè)獨(dú)立的信道(例如:分別傳輸至端口 13a和13b)。端口 13a和13b可支持單一電磁模式。如圖3及圖5所示，端口 13a和13b均具有矩形橫截面。端口 13c具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并可支持雙極化模式。如圖3及圖5所示，端口 13c具有方形或圓形橫截面。可以理解的是，正交模式轉(zhuǎn)換器13的端口 13a 13c也還可采用其他可支持相應(yīng)信號(hào)的合適形狀。
所述匹配部件14連接至正交模式轉(zhuǎn)換器13 —端的端口 13c并連接至正交模式轉(zhuǎn)換器13另一端的接線端7。匹配部件14用于在正交模式轉(zhuǎn)換器13的端口 13c和連接至接線端7上的設(shè)備之間進(jìn)行阻抗匹配。在一個(gè)實(shí)施例中，收納至天線2的接線端7可具有直徑為dl的圓形端口，而正交模式轉(zhuǎn)換器13的端口 13c的直徑不同于dl。匹配部件14可使正交模式轉(zhuǎn)換器13適配所需尺寸dl。可以理解的是，所述正交模式轉(zhuǎn)換器13可以具有多種結(jié)構(gòu)形式來達(dá)到這種匹配，相應(yīng)地，所述匹配部件14是可選的。
在圖1至圖3所示的實(shí)施例中，接線端6a飛d (或者6’ a飛’ d)分布于四通轉(zhuǎn)換器3的頂面、左側(cè)面、右側(cè)面、前面或背面。如此安排可以避免在四通轉(zhuǎn)換器3的底面連接相應(yīng)的設(shè)備以減小匯集于設(shè)備上的水對(duì)設(shè)備的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，四通轉(zhuǎn)換器3的整體外觀結(jié)構(gòu)可以是圓柱形、矩形等形狀。
如圖4所示的實(shí)施例中，四通轉(zhuǎn)換器103包括分別朝向各自的與縱向X軸相垂直的方向的接線端106a 106d。所述四通轉(zhuǎn)換器103還包括第一定向I禹合器11 Ia和第二定向率禹合器11 Ib,所述第一定向f禹合器Illa和第二定向I禹合器Illb分別具有若干個(gè)通過E型彎頭或H平面彎頭109連接至接線端106a 106d的端口。
可以理解的是，所述四通轉(zhuǎn)換器3、103的各接線端可調(diào)整朝向任何方向。
在圖6所示的實(shí)施例中，所述四通轉(zhuǎn)換器包括分別連接至通信信道f 4的接線端606a 606d。所述接線端606a和606b分別通過E型彎頭608a和H平面彎頭608b連接至第一定向耦合器611a。接線端606c和606d分別通過E型彎頭608c和H平面彎頭608d連接至第二定向耦合器611b。在一個(gè)實(shí)施列中，所述E型彎頭608a、608c、H平面彎頭608b、608d中的一個(gè)可用直通傳輸線代替。而在另一實(shí)施例中，H平面彎頭608b、608d中的一個(gè)可用直通傳輸線代替。
第一定向I禹合器61 la、第二定向f禹合器61 Ib分別具有連接有等效負(fù)載615的端口以及一個(gè)相鄰的并連接至極化轉(zhuǎn)換器612或直通傳輸線610的端口。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一定向I禹合器61 Ia可連接至極化轉(zhuǎn)換器612,第二定向f禹合器61 Ib可連接至直通傳輸線610。在另一實(shí)施例中，所述第二定向耦合器611b可以連接至極化轉(zhuǎn)換器612，而第一定向率禹合器611a可連接至直通傳輸線610。
所述極化轉(zhuǎn)換器612連接至正交模式轉(zhuǎn)換器613的第一端口。所述直通傳輸線610通過H平面彎頭609連接至正交模式轉(zhuǎn)換器613的第二端口。所述正交模式轉(zhuǎn)換器613包括通過可選的匹配部件614連接至接線端607。所述接線端607連接至雙極化天線602。
四通轉(zhuǎn)換器的上述的組件(例如:標(biāo)號(hào)分別為608a 608d、611a 611d、615、610、612、609、613及614的組件)包括但不限于圖5所示的示例性組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一定向I禹合器611a和/或第二定向I禹合器611b對(duì)稱設(shè)計(jì),為諸如3dB混合結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施例中，第一定向I禹合器611a和/或第二定向I禹合器611b是非對(duì)稱設(shè)計(jì)，例如:6dB、10dB等。
在一些實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)連接至第一定向耦合器61 Ia和/或第二定向耦合器611b的接線端(例如:接線端606a和606b、接線端606c和606d)具有_25dB或更好的隔離性能。兩個(gè)相鄰接線端中的一個(gè)(例如:接線端606a)可以用于熱狀態(tài)(即:操作狀態(tài))，而另一個(gè)則用于待機(jī)狀態(tài)(即:無(wú)操作狀態(tài))。類似地，相鄰的兩個(gè)接線端606c和606d也分別用于操作狀態(tài)和無(wú)操作狀態(tài)。也就是說，在某個(gè)瞬間，接線端606a和606b中的一個(gè)以及接線端606c和606d中的一個(gè)可以同時(shí)為熱狀態(tài)或操作狀態(tài)服務(wù)。這種結(jié)構(gòu)允許為對(duì)應(yīng)于每個(gè)極化通信信道廣4的復(fù)制裝置提供比單通道結(jié)構(gòu)更強(qiáng)大可靠且有效的連接服務(wù)。
在一些實(shí)施例中，當(dāng)單極化電磁場(chǎng)被輸入一個(gè)接線端(例如:接線端606a)時(shí)，一部分能量(例如:6dB)被傳輸至極化轉(zhuǎn)換器612，其余的能量則被等效負(fù)載615耦合和吸收。
在一些實(shí)施例中，極化轉(zhuǎn)換器612可以將源自接線端606a的極化能量轉(zhuǎn)化為具有第一極化方向(例如:由前向后的方向)的第一電磁場(chǎng)并將該第一電磁場(chǎng)輸入至正交模式轉(zhuǎn)換器613的第一端口。來自接線端606c的極化能量(例如:6dB)可被輸入至H平面彎頭609，隨即轉(zhuǎn)化為具有第二極化方向(例如:由左向右的方向)的第二電磁場(chǎng)，并將所述第二電磁場(chǎng)輸入至正交模式轉(zhuǎn)換器613的第二端口。所述第一電磁場(chǎng)的第一極化方向和第二電磁場(chǎng)的第二極化方向是相互正交的。所述正交模式轉(zhuǎn)換器可以將正交極化能量合并為雙極化能量場(chǎng)。然后，所述雙極化能量場(chǎng)可以從正交模式轉(zhuǎn)換器13的第三端口輸出至匹配部件614，所述匹配部件614可進(jìn)一步將雙極化能量場(chǎng)或相應(yīng)能量輸出至接線端607和與接線端607相連的雙極化天線602。
在一些實(shí)施例中，所述正交模式轉(zhuǎn)換器613可以將在一個(gè)單通道中的兩個(gè)正交極化的雙極化能量場(chǎng)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)極化方向相互正交的單極化能量場(chǎng)。兩個(gè)單極化能量場(chǎng)中的一個(gè)還可進(jìn)一步由第一定向耦合器611a分拆為第一組的兩個(gè)單一信號(hào)，而兩個(gè)單極化能量場(chǎng)中的另一個(gè)還可進(jìn)一步由第二定向耦合器611b分拆為第二組的兩個(gè)單一信號(hào)。所述第一組和第二組的單個(gè)信號(hào)可以分別傳輸至通信信道廣4。
在一些實(shí)施例中，兩個(gè)正交的電磁信號(hào)可以彼此獨(dú)立地工作。兩個(gè)正交的電磁信號(hào)中的一個(gè)可以處于接收模式，而另一個(gè)處于發(fā)送模式。如上所述，相鄰的兩個(gè)接線端(例如:接線端606a和606b或者接線端606c和606d)具有相對(duì)高的隔離性能(如:_25db或更高)，這使得兩個(gè)正交的電磁信號(hào)可以由接線端602激勵(lì)或者由通信信道f 4激發(fā)，同樣也使得連接至同一個(gè)定向I禹合器(例如:第一定向I禹合器611a或第二定向f禹合器611b)的相鄰?fù)ㄐ判诺?通道I和2，或者通道3和4)同時(shí)接收/發(fā)送具有不同發(fā)射頻率的信號(hào)。
圖7至圖9示出了本發(fā)明四通轉(zhuǎn)換器的典型性能曲線。圖7顯示所有的四個(gè)接線端6a飛d的回波損耗小于_20dB可涵蓋16%的工作帶寬。圖8顯示定向耦合器相鄰端口的隔離性能低于_24dB，而圖9顯示了在初級(jí)輸入的接線端6a、6c與接線端7之間可實(shí)現(xiàn)6dB的介入損耗，相應(yīng)有±0.5dB的波動(dòng)。
所述四通轉(zhuǎn)換器的尺寸與與相應(yīng)的工作頻率帶寬相關(guān)聯(lián)，工作頻率可為5GHz至大約150GHz。四通轉(zhuǎn)換器可由諸如鋁、不銹鋼、具有稀有金屬涂層的塑料等材料制成，在一個(gè)實(shí)施例中，所述四通轉(zhuǎn)換器由鋁合金制成。所述四通轉(zhuǎn)換器可以采用數(shù)控加工工藝，通過激光切割、銑床加工等方式制得。
在一個(gè)實(shí)施例中，圖2和圖3所述的四通轉(zhuǎn)換器3可在將其結(jié)構(gòu)分割成三塊后可以采用數(shù)控加工工藝制得。圖10和圖11分別顯示了四通轉(zhuǎn)換器800的爆炸圖，可以看出四通轉(zhuǎn)換器800具有三塊可組裝起來的片體801、802、803。這三片片體801、802、803為矩形塊，并限定了設(shè)在相應(yīng)的主要表面(例如:圖11中所示的表面802a、802b)用于形成各種組件的空穴結(jié)構(gòu)或波導(dǎo)結(jié)構(gòu)810。舉例來說，如圖5所示，所形成的組件包括:一個(gè)或多個(gè)E型彎頭、一個(gè)或多個(gè)H平面彎頭、一個(gè)或多個(gè)直通傳輸線、兩個(gè)定向耦合器、一個(gè)極化轉(zhuǎn)換器、一個(gè)正交模式轉(zhuǎn)換器(OMT)和/或一個(gè)匹配部件。所述三塊片體801、802、803還包括了貫通片體801、802、803的通孔820，以便通過諸如螺栓螺母等構(gòu)件可將三塊片體801、802、803連接起來。組裝時(shí)，由片體801、802、803限定的結(jié)構(gòu)組件810可用如圖2 圖4所示的方式進(jìn)行連接并用作四通轉(zhuǎn)換器。
可以理解的是，以上描述可以進(jìn)行一些細(xì)節(jié)變化，尤其是在不脫離本發(fā)明范圍的前提下對(duì)結(jié)構(gòu)、材料和外形、尺寸以及各部件的組裝等做出細(xì)微變化。本發(fā)明的說明書和實(shí)施例僅是示例性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍和發(fā)明實(shí)旨由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種微波通訊系統(tǒng)的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括: 第一輸入/輸出端，包括四個(gè)分別用于發(fā)送/接收單極化電磁信號(hào)的接線端； 第二輸入/輸出端，包括一個(gè)用于發(fā)送/接收雙極化電磁信號(hào)的接線端，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器沿縱向從第一輸入/輸出端延伸至第二輸入/輸出端； 第一定向I禹合器，其一端設(shè)有兩個(gè)相鄰的端口，第一輸入/輸出端的第一接線端和第二接線端通過相應(yīng)的傳輸線連接至第一定向耦合器的所述相鄰的端口； 第二定向I禹合器，其一端設(shè)有兩個(gè)相鄰的端口，第一輸入/輸出端的第三接線端和第四接線端通過相應(yīng)的連接線連接至第二定向耦合器的所述相鄰的端口； 正交模式轉(zhuǎn)換器，包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口和第二端口分別用于發(fā)送單極化電磁信號(hào)至第一定向耦合器或第二定向耦合器或者接收由第一定向耦合器或第二定向耦合器發(fā)出的單極化電磁信號(hào)，第三端口用于發(fā)送雙極化電磁信號(hào)至第二輸入/輸出端的接線端或者接收由第二輸入/輸出端的接線端發(fā)出的雙極化電磁信號(hào)； 極化轉(zhuǎn)換器，連接于第一定向耦合器和第二定向耦合器中的一個(gè)和正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口和第二端口中的一個(gè)之間，所述極化轉(zhuǎn)換器用于切換所傳輸?shù)膯螛O化電磁信號(hào)的極性；以及 直通傳輸線，連接第一定向I禹合器和第二定向I禹合器中的另一個(gè)和正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口和第二端口中的另一個(gè)之間，所述直通傳輸線用于傳輸能量而不改變所傳輸?shù)膯螛O化電磁信號(hào)的極性。
2.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一輸入/輸出端的接線端和第一定向I禹合器和第二定向I禹合器的端口的傳輸線彼此相鄰。
3.如權(quán)利要求2所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述傳輸線包括至少一個(gè)用于不間斷傳輸能量的直通傳輸線、至少一個(gè)用于改變所傳輸?shù)碾姶判盘?hào)的電場(chǎng)傳輸方向的E型彎頭以及至少一個(gè)用于改變所傳輸?shù)碾姶判盘?hào)的磁場(chǎng)傳輸方向的H平面彎頭。
4.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器還包括用于將極化轉(zhuǎn)換器或直通傳輸線連接至正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口或第二端口、以改變所傳輸?shù)碾姶判盘?hào)的磁場(chǎng)傳輸方向的H平面彎頭。
5.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器還包括連接于正交模式轉(zhuǎn)換器的第三端口和第一輸入/輸出端的接線端之間的匹配部件。
6.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，連接第一定向耦合器相鄰端口的所述第一接線端和第二接線端具有_25dB或更好的隔離性能。
7.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，連接第二定向耦合器相鄰端口的所述第三接線端和第四接線端具有_25dB或更好的隔離性能。
8.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一定向耦合器和第二定向耦合器分別包括兩根沿縱向延伸的耦合傳輸線，所述兩根耦合傳輸線具有位于其第一端的兩個(gè)相鄰端口以及位于其與第一端相對(duì)的第二端的另外兩個(gè)相鄰端口。
9.如權(quán)利要求8所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述另外兩個(gè)相鄰端口中的一個(gè)連接至用于吸收單極化電磁信號(hào)部分能量的等效負(fù)載，而所述另外兩個(gè)相鄰端口中的另一個(gè)則連接至極化轉(zhuǎn)換器或直通傳輸線。
10.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一輸入/輸出端的第一接線端和第二接線端分別朝向垂直于縱向的不同方向。
11.如權(quán)利要求10所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，第一接線端和第二接線端具有相互正交的矩形外形。
12.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一輸入/輸出端的第三接線端和第四接線端分別朝向垂直于縱向的不同方向。
13.如權(quán)利要求12所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，第三接線端和第四接線端具有相互正交的矩形外形。
14.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，第二輸入/輸出端的接線端朝向平行于緊湊四通轉(zhuǎn)換器縱向的第一方向，第一輸入/輸出端的四個(gè)接線端中的一個(gè)朝向與該第一方向相反的方向，而第一輸入/輸出端的其余接線端分別朝向垂直于縱向的不同方向。
15.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器具有相對(duì)的頂面和底面、相對(duì)的左側(cè)面和右側(cè)面、相對(duì)的前面和后面，前面和后面朝向或背向縱向方向，第二輸入/輸出端的接線端朝向前面或后面，第一輸入/輸出端的四個(gè)接線端分別朝向不同方向，所述不同方向選自如下方向:前面或后面、頂面、底面、左側(cè)面和右側(cè)面。
16.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，第二輸入/輸出端的接線端具有支持雙極化信號(hào)的中心對(duì)稱截面的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，正交模式轉(zhuǎn)換器的第一端口和第二端口分別為矩形外形，正交模式轉(zhuǎn)換器的第三端口為方形或圓形外形。
18.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，正交模式轉(zhuǎn)換器用于將兩個(gè)分別由極化轉(zhuǎn)換器和直通傳輸線傳來的單極化的電磁信號(hào)合并為雙極化電磁信號(hào)，或者將從第二輸入/輸出端的接線端傳來的雙極化電磁信號(hào)分拆成兩個(gè)單極化電磁信號(hào)。
19.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述兩個(gè)電磁信號(hào)具備獨(dú)立工作的特性。
20.如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述緊湊四通轉(zhuǎn)換器可由三片依次相連的片體組成，每一片體在其一個(gè)或多個(gè)主要表面上設(shè)有空穴結(jié)構(gòu)來形成位于第一端或第二端的接線端、定向耦合器、正交模式轉(zhuǎn)換器、極化轉(zhuǎn)換器以及直通傳輸線。
21.一種微波通訊系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 如權(quán)利要求1所述的緊湊四通轉(zhuǎn)換器； 與第二輸入/輸出端上的接線端相連的微波天線；以及 四個(gè)分別連接至第一輸入 /輸出端上的四個(gè)接線端的室外單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波通訊系統(tǒng)及其緊湊型四通轉(zhuǎn)換器，所述緊湊型四通轉(zhuǎn)換器用于處理雙極化天線饋入的微波信號(hào)并為四個(gè)通信信道提供單極化信號(hào)。所述緊湊型四通轉(zhuǎn)換器包括四個(gè)設(shè)于一端并朝向不同方向以接收/發(fā)送單極化信號(hào)的接線端以及一個(gè)設(shè)于另一端用于接收/發(fā)送雙極化信號(hào)的接線端。
文檔編號(hào)H01P5/12GK103138036SQ20131004669
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者東君偉, 吳中林, 熊國(guó)輝 申請(qǐng)人:廣東通宇通訊股份有限公司