專利名稱：Cdma數字蜂房通信基站雙工器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及CDMA數字蜂房通信基站雙工器。屬于移動通信設備技術領域。
背景技術：
世界移動通信的發(fā)展，已經歷了從第一代的模擬蜂窩移動通信到進入第二代的數字蜂窩移動通信發(fā)展的全盛時期。第二代的主流產品GSM因問世較早，目前占據了較大的市場份額。CDMA雖然較晚推向市場，但它所具有的頻譜利用率高、容量大(比GSM大4倍)、手機發(fā)射功率低、語音清晰和通話穩(wěn)定等特點，吸引了越來越多的運營商和制造商的目光，2000年的CDMA用戶比1999年增長了118％，到2001年4月，世界CDMA網絡已在全球35個國家和地區(qū)投入運營，用戶總數達到了9000萬戶。目前，中國聯通已建成CDMA一期工程，總容量1515萬戶，三年內要擴容至5000萬戶。
CDMA(碼分多址)移動通信系統(tǒng)可采用頻分雙工技術，其基站用于交換中心與用戶之間轉發(fā)信號。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)共用天線的信號饋送裝置，但由于CDMA基站雙工器需滿足分集接收的功能，因此GSM基站雙工器不能滿足CDMA基站雙工器的要求。
常規(guī)的雙工器通常采用集中參數元器件結構，采用螺旋諧振器、微帶線、介質諧振器或波導的結構來實現。但對于CDMA數字蜂房通信基站的應用而言，采用普通的集中參數元器件結構、螺旋諧振器結構或微帶線結構，性能上不能滿足要求；性能上的不足主要表現在插入損耗較大，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。波導結構、介質諧振器結構雖然在性能上能滿足要求，但波導的結構雙工器結構復雜、體積大，介質諧振器結構雙工器成本高。
技術內容本實用新型需要解決的技術問題，即本實用新型的目的在于提供一種CDMA數字蜂房通信基站雙工器。
本實用新型的技術問題可以通過采取如下措施解決CDMA數字蜂房通信基站雙工器，其結構特點是由同軸諧振器結構的帶通濾波器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。
本實用新型的技術問題還可通過采取如下措施解決帶通濾波器BPF1～BPF3集成在一起、構成同軸諧振器結構的帶通濾波器，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由十個同軸諧振腔結構的類橢圓函數帶通濾波器所組成，接收支路2的帶通濾波器BPF2由九個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，接收支路3的帶通濾波器BPF3由八個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成；其中，每一個同軸諧振腔有一個調諧螺釘，所述調諧螺釘位于各個同軸諧振腔中心導體的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘。
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連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無線信號的雙工功能。
發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1位于集成結構的雙工器整體的一側，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共同位于集成結構的雙工器機體的另一側。
本實用新型具有如下突出效果1、本實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功能，集成有分集接收的射頻前端、接收信號的低噪聲放大、接收機多路耦合、信道功率和VSWR(電壓駐波比)的檢測端口。
2、由于發(fā)射支路1的帶通濾波器BPF1由十個同軸諧振腔結構的類橢圓函數帶通濾波器所組成，接收支路2的帶通濾波器BPF2由九個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，因此，本實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數字蜂房移動通信系統(tǒng)基站。


圖1為本實用新型實施例1的電路結構框圖。
圖2為本實用新型實施例1的雙工器的結構示意圖。
圖3為本實用新型實施例1的發(fā)射支路濾波器結構示意圖。
圖4為本實用新型實施例1的接收支路濾波器結構示意圖。
圖5是本實用新型實施例1的低噪聲放大器的電路原理圖。
圖6是本實用新型實施例1的雙定向耦合器的電路原理圖。
圖7為本實用新型實施例1的發(fā)射支路濾波器結構剖視圖。
圖8為本實用新型實施例1的接收支路濾波器結構剖視圖。
具體實施方式
圖1至圖8構成本實用新型的實施例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的四個輸出端口P2，P3，P4，P5連同雙定向耦合器X1的一個耦合端口P7共同構成發(fā)射支路1的檢測端口組。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共同構成接收支路3的檢測端口組。
從圖2可知，本實施例帶通濾波器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固定于機架8內。
從圖3、圖7可知，發(fā)射支路1的帶通濾波器BPF1由十個同軸諧振腔結構的類橢圓函數帶通濾波器所組成，其中，每一個濾波器由同軸諧振腔9、調諧螺釘10、中心導體11和基座15構成，十個調諧螺釘10位于各個同軸諧振腔中心導體11的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共八個耦合窗口，在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘10，共八個耦合調諧螺釘10；在第4個同軸諧振腔與第7個同軸諧振腔之間，有一個與同軸諧振腔中心導體相垂直的探針；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過對第九個同軸諧振腔中心導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由九個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，每一個濾波器由同軸諧振腔12、調諧螺釘13、中心導體14和基座16構成，九個調諧螺釘位于各個同軸諧振腔中心導體14的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共八個耦合窗口；在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘，共八個耦合調諧螺釘；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，通過對第九個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸出。
接收支路3的帶通濾波器BPF3由八個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，每一個同軸諧振腔有一個調諧螺釘，共八個調諧螺釘位于各個同軸諧振腔中心導體的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共七個耦合窗口；在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘，共七個耦合調諧螺釘；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過對第八個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸出。
本實施例中發(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連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無線信號的雙工功能。發(fā)射支路1的同軸諧振腔帶通濾波器BPF1位于集成結構的雙工器整體的一側，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共同位于集成結構的雙工器機體的另一側。
從圖5可知，低噪聲放大器AMP1、AMP2由兩組對稱的電路構成，所述對稱電路分別三極管、單結晶體管及其外圍的電阻、電容連接而成，整個放大器的電路結構與普通放大器的結構不同。
從圖6可知，雙定向耦合器X1、X2由四個端口組成，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，分別通過與定位在腔體內的微帶線相連接。
雙定向耦合器工作原理是信號由端口4輸入，絕大部分功率直接經過金屬棒在端口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行大功率傳輸。根據奇偶摸分析，適當的選取微帶的參量，使高次模不存在，則耦合微帶線的工作波形是準TEM波，這樣小部分能量通過腔體耦合給微帶線，分別由連接在微帶線上的6、7端口輸出。這里端口5、7的耦合度可以通過調節(jié)微帶線在腔體內和金屬棒的距離來確定。
本實用新型的實施例的發(fā)信通帶帶寬為869.0MHz～888.705MHz，收信通帶帶寬為824.0MHz～844.0MHz。
本實施例具有以下優(yōu)點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現一個通信發(fā)射機和一個通信接收機，或兩個通信收發(fā)信機，或兩個通信發(fā)射機或者兩個通信接收機同時工作的一種通信裝置。
常規(guī)雙工器是一個可調的三端口，雙通道的無源器件。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組合而成。發(fā)射端口至天線端口的通道稱發(fā)射支路；天線端口至接收端口的通道稱接收支路。
權利要求1.CDMA數字蜂房通信基站雙工器，其特征是由同軸諧振器結構的帶通濾波器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.根據權利要求1所述的CDMA數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、構成同軸諧振器結構的帶通濾波器，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.根據權利要求1所述的CDMA數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由十個同軸諧振腔結構的類橢圓函數帶通濾波器所組成，其中，每一個濾波器由同軸諧振腔(9)、調諧螺釘(10)、中心導體(11)和基座(15)構成，十個調諧螺釘(10)位于各個同軸諧振腔中心導體(11)的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共八個耦合窗口，在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘(10)，共八個耦合調諧螺釘(10)；在第4個同軸諧振腔與第7個同軸諧振腔之間，有一個與同軸諧振腔中心導體相垂直的探針；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過對第九個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸出。
4.根據權利要求1所述的CDMA數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由九個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，每一個濾波器由同軸諧振腔(12)、調諧螺釘(13)、中心導體(14)和基座(16)構成，九個調諧螺釘位于各個同軸諧振腔中心導體(14)的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共八個耦合窗口；在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘，共八個耦合調諧螺釘；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，通過對第九個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸出。
5.根據權利要求1所述的CDMA數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由八個同軸諧振腔結構的切比雪夫函數帶通濾波器所組成，每一個同軸諧振腔有一個調諧螺釘，共八個調諧螺釘位于各個同軸諧振腔中心導體的正上方；按順序每兩個同軸諧振腔之間有一用于信號耦合的耦合窗口，共七個耦合窗口；在每一個耦合窗口的正上方均有用于調節(jié)耦合用的調諧螺釘，共七個耦合調諧螺釘；信號通過對第一個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸入，而通過對第八個同軸諧振腔中心導體抽頭的方式從連接頭輸出。
6.根據權利要求1所述的CDMA數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連接頭，以完成共用天線接收與發(fā)射CDMA無線信號的雙工功能。
7.根據權利要求1所述的CDMA數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位于集成結構的雙工器整體的一側，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共同位于集成結構的雙工器機體的另一側。
8.根據權利要求1所述的CDMA數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，分別通過與定位在腔體內的微帶線相連接。
9.根據權利要求1所述的CDMA數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。
專利摘要本實用新型涉及CDMA數字蜂房通信基站雙工器，其結構特點是由同軸諧振器結構的帶通濾波器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數字蜂房移動通信系統(tǒng)基站。
文檔編號H04B1/38GK2613118SQ0322516
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權日2003年4月15日
發(fā)明者曹靜 申請人:廣州杰賽科技股份有限公司