[发明专利]一种八合一自动调谐空腔合路器

说明书

技术领域

本发明属于微波通讯和电子信息技术领域，适用于不同通讯系统射频前端和合路单元器件的设计和应用。

背景技术

在微波通讯和电子信息系统中会用到大量的合路器，尤其适用于GSM，3G(含WCDMA，TD-SCDMA，CDMA2000)，DCS，WLNA等频段的网络。目前合路器有混合电桥合路，威尔金森功分器，腔体滤波合路和基站载频电桥合路等多种解决方案。混合电桥合路的优点是成本低，合路的频段范围宽，目前它的应用非常广泛，可以实现同频合路，但损耗较大，升级不太方便。威尔金森功分器的优点是成本低，合路的频段范围宽，应用非常广泛，可以实现同频合路，缺点是损耗较大，功率电阻容易损坏。腔体滤波合路优点是损耗小(小于1dB)，隔离好，合路的频段范围宽，缺点是不能实现同频合路，带宽必须在1MHz以上，成本相对同频合路器要贵。基站载频电桥合路(或功分器合路)面临的问题是载频合路损耗大，2载频合路损耗大约3.3dB，3载频合路损耗大约5.1dB，4载频合路损耗大约在6.3dB，导致基站输出功率损耗大，覆盖范围减小，改善或扩大基站覆盖成本高。综合这几种传统的合路器，混合电桥合路，威尔金森功分器，和基站载频电桥合路都是损耗较大，不节能，不环保。而腔体合路器虽损耗小，但成本较高，不经济。因此在实际应用中不够理想，需要性能更好的合路器。

发明内容

为克服上述合路器中提到损耗大，成本高的缺点，本发明提供一种新型的八合一自动调谐空腔合路器。该合路器具有腔体合路器损耗小，隔离好等特点，同时具备混合电桥等合路成本低的特点，在一定程度上较好的降低了研发生产成本，并实现自动调谐功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种八合一自动调谐空腔合路器具体分为射频部分和控制部分，射频部分主要是对八个载频信号进行合路处理，控制部分主要是通过功率检测模块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及计算，最后通过控制电机的运转来实现谐振，使得输出功率达到最大。主要构造为：八个小型步进电机1-8，经耦合线分别连接的四端口24。八个空腔滤波器，各腔体之间通过介质实现耦合，在腔体的上下面共有八个输入端口9-16和一个输出端口17，分别安装有N型接头。两调谐微控制器安装在腔体的侧面，内部含多个微处理器，在每个微控制器侧面分别有两个控制端口18，四个射频接口19和两个控制端口20，四个射频接口21。在八个空腔的中心分别安装内导体，盖板通过螺钉安装在腔体上。

本发明的有益效果是：一种八合一自动调谐空腔合路器采用介质滤波合路技术，将八路信号进行合路，能对发射通带带外提供很好的抑制，减少天线数量，防止外来信号干扰，同时还可以提供驻波比检测端口。每一个空腔滤波器输入均做为合路器的输入接受来自基站或直放站系统发信机的发射信号，各空腔滤波器的输出通过同轴电缆并接入一起作为合路器的输出，每个调谐控制单元均对所对应的空腔滤波器进行调谐控制。合路器的插损小，八个空腔滤波器组成的合路器的差损小于1dB，随着载频数增加没有跃变，或者说变化不大。该合路器的利用率高，不会出现3dB电桥合路器时只需要N个合路，而实际上确需要配N+1个合路的情况(12合路器以下)，合路器合路数增加潜力大。单发射天线合路载频数可以达到12个或者更多(通过增加单合路器的合路数来实现)，2副发射天线使用时载频数可以达到24甚至更多。合路器的频率具有可调性，合路器通过改变调谐控制单元来实现自动调谐控制，其实它是一个闭环反馈控制回路。当基站的载频发生改变时，通过功率检测模块检测载频信号的频率送给微控制器，然后微控制器进行判断比较及计算，最后通过控制电机的运转来实现谐振，使得输出功率达到最大。经实际测试，该合路器合路后的输出信号差损小于1dB，优于同类产品的性能指标。自动调谐稳定，抗干扰能力强，调谐电机单独调谐实际控制在7s以内。通过上述结构生产的合路器，一方面很好的降低了生产成本，另一方面很好的降低了损耗，隔离度好，而且更突出的优点是实现了自动调谐的功能，增强了抗干扰能力。这是在传统合路器基础上一大技术革新。

附图说明

图1表示合路器射频部分八个腔体的示意图

图2表示合路器控制部分的基本构造单元示意图

图3表示合路器电机，腔体，微控结构图

图4表示功率检测模块示意图

具体实施方式