[发明专利]小尺寸的多信道频率复用器

说明书

技术领域

本发明涉及一种频率组合器，它有多个充空气谐振器与对应的输入端口连接。各输入端口与对应的谐振器，通过一公用谐振器连接至一公用输出端口。该多个谐振器的排列，能使它们以小的尺寸提供频率选择和组合功能。公用谐振器的使用，降低了谐振器间连接的相位差并使插入损耗最小。本发明还涉及一种分频器，用它把不同频率的信号输送至一公用输入端口和公用谐振器。在不同频率上谐振的多个谐振器腔与该公用谐振器连接，把不同的频率分离，送至相应的输出端口。

背景技术

通信应用中，要求在多个密集间隔的频率信道上进行发送和/或接收，那么最好把频率组合，通过一公用天线或其他广播设施来发送。该方法要求把频率在分配的频带内组合，同时要避免信道间的干扰。使用多个谐振器可以共享一广播物理设施，例如天线。但是，如果多个频率共用同一设施，空间的制约和成本的制约变得很重要。例如，在码分多址(CDMA)系统中，要获得需要的性能，每信道通常需用两个谐振器。双谐振器结构通常用于有2.5MHz信道间隔的1-25MHz带宽的信道。更大的带宽要求，每信道需要的谐振器更多。已知CDMA系统使用N×2矩阵的谐振器阵列，来组合多个(N)信道。例如，已知4-信道组合器用4×2谐振器排列。该种常规的谐振器至少有两个缺点。第一，在一行中把四个谐振器排成直线，是庞大的排列，难以把该组合器放进宽度受限的小空间内。要减小谐振器的大小，可以用介质谐振器。但是，使用介质谐振器将增加频率组合器的成本，而且还带来机械上的复杂性。第二，常规的4×2排列，当CDMA信道信号在谐振器间跃迁时，要求相位环控制能维持零(或180°)相位差。这一点使谐振器矩阵的设计变得复杂。本发明为缓解上述缺点，提供包括一中央公用谐振器腔的N×N矩阵(N≥3)。

发明内容

本文公开一种有组合器和分频器功能的多信道频率复用器，该复用器能使相位差最小、使复用器的大小最小、并使插入损耗均衡。作为组合器，其结构包括一N×N频率谐振器矩阵，该多个谐振器有信道输入端口。各谐振器与一公用谐振器互连，公用谐振器又耦合至一公用输出端口。该结构还可以用作有改进性能特性的分频器。

附图说明

本发明的一个优选实施例，将在下面结合附图说明，附图有：

图1按照本发明的优选实施例，画出频率组合器的顶视图；

图2表明按照本发明优选实施例的频率组合器/分频器的频率特性；

图3是该频率复用器的平面图；

图4按照本发明的优选实施例，画出接收频率复用器的示意图；和

图5按照本发明的优选实施例，画出发射频率组合器的示意图。

具体实施方式

图1画出使用3×3充空气谐振器矩阵的4-信道频率组合器。中央谐振器5构成公用谐振器。每一周边谐振器1-4和6-9的谐振频率，与相应谐振器的调谐插头1a-9a位置有关。本发明的一个优选实施例可以用于CDMA系统中频率范围869-894MHz的蜂窝通信。但是，本发明不限于该领域的应用。对CDMA的应用，两个谐振器确定一信道。因此，该3×3矩阵支持四个不同信道。信道输入由端口10-13提供。各信道在公用谐振器5中组合，然后传送至公用输出端口14。

具体说，第一频率信道在输入端口10提供，并在与其他频率信道在公用组合器5组合前，首先被腔1选择，然后被腔4选择。该频率信号由传输线15从输入端口10送至谐振器1。第二频率信道在输入端口11提供，并在与其他频率信道在公用组合器5组合前，首先被腔3选择，然后被腔2选择。第三频率信道在输入端口12提供，并首先被腔9选择，然后被腔6选择。最后，第四频率信道被送至端口13，并在进入公用谐振器5前，首先被腔7选择，然后被腔8选择。该频率信号由传输线16从输入端口13送至谐振器7。上面描述的安排，允许用单个的且节省空间的充空气谐振器排列进行信道复用。

已经进一步观察到，在上述多信道复用器中不需要用临界对相传输线。因此，能够在宽的带宽上，对微波信道频率有效地组合或分频。