[发明专利]多工器和通信设备

说明书

本发明公开了一种多工器和通信设备，能同时提高多工器的隔离度和功率容量，该多工器包含多路发射支路和多路接收支路，每路发射支路包含第一电桥和第二电桥以及第一发射滤波器和第二发射滤波器，每路接收支路包含接收滤波器；多路发射支路经由相邻发射支路中的第二电桥的ISO端口和IN端口串联，位于首位的发射支路的第二电桥的IN端口与所述多工器的天线连接，位于末位的发射支路的第二电桥的ISO端口连接至各路接收支路的接收滤波器的第一端，各路接收支路的接收滤波器的第二端连接至所述多工器的各接收端。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种多工器和通信设备。

背景技术

随着无线通信技术的发展，人们对于数据传输速率的要求越来越高，与数据传输速率相对应的是频谱资源的高利用率和频谱的复杂化。通信协议的复杂化对于射频系统各模块的性能提出了严格的要求，在射频前端模块，射频滤波器起着至关重要的作用，它可以将带外干扰和噪声滤除掉以满足射频系统和通信协议对于信噪比的要求，改善通信质量，提高用户体验。同时系统除了对滤波器性能上有较高的要求外，还对体积尺寸提出较高的要求，而声波滤波器刚好可以满足其要求。声波谐振器利用压电晶体的压电效应产生谐振。由于谐振由机械波产生，而非电磁波作为谐振来源，机械波的波长比电磁波波长短很多。因此，声波谐振器及其组成的滤波器体积相对传统的电磁滤波器尺寸大幅度减小。另一方面，由于压电晶体的晶向生长目前能够良好控制，谐振器的损耗极小，品质因数高，能够应对陡峭过渡带和低插入损耗等复杂设计要求。由于声波滤波器具有的尺寸小、高滚降、低插损等特性，以此为核心的声波滤波器在通讯系统中得到了广泛的应用。

未来的5G通信中，小基站系统成为重要的组成部分，小基站系统将采用较高的发射频率，由于空间衰减的原因，必然会加大发射信号的功率，为了提高接收机的灵敏度，必然对收发隔离度提出更高的要求，所以未来小基站系统必然要求滤波器、多工器尺寸要小，功率容量要高，隔离度要高，成本较低，目前基站系统中主要使用的是腔体滤波器、腔体多工器，腔体结构的滤波器、多工器插损小、带外抑制好、隔离度高，但其一个显著缺点是尺寸较大，加工成本高，很难在未来的5G通信中得到广泛应用，而声波滤波器、多工器的特点是插损好、带外抑制高、成本较低，但其一个显著缺点是功率容量较差，目前功率容量只有1.5W左右，很难适应未来5G通信的要求。因此，如何用声波滤波器技术，除了提高多工器的隔离度以外，还要较大幅度提升其功率容量，仍是待解决的技术问题。

目前，实现四工器常规的技术手段是把两个双工器并联，如图1所示，图1是根据现有技术中的一种四工器的电路的示意图。图1所示的四工器中，第一双工器覆盖一个发射频带和一个接收频带，第二双工器覆盖一个另外的发射频带和一个另外的接收频带，这样的拓扑结构虽然简单，但四工器的性能完全决定于双工器的性能，如果双工器隔离度较差的话，四工器的隔离度就一定差，同时这样的拓扑结构功率容量完全决定于构成双工器的滤波器的功率容量，所以功率容量也较差，难以满足未来5G的应用。

针对当前常规拓扑结构的多工器隔离度只有60dB，功率容量只有1.5W左右，很难适用于未来5G小基站系统的现状。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种多工器和通信设备，能同时提高多工器的隔离度和功率容量，隔离度可以提高20dB到30dB左右，而功率容量可以提升1倍左右。

本发明提供如下技术方案：

一种多工器，包含多路发射支路和多路接收支路，每路发射支路包含第一电桥和第二电桥以及第一发射滤波器和第二发射滤波器，每路接收支路包含接收滤波器；每路发射支路中，第一电桥的0度端口经由电阻接地，-90度端口连接发射端口，第一电桥的IN端口和第二电桥的0度端口之间跨接第一发射滤波器，第一电桥的ISO端口和第二电桥的-90度端口之间跨接第二发射滤波器；所述多路发射支路经由相邻发射支路中的第二电桥的ISO端口和IN端口串联，位于首位的发射支路的第二电桥的IN端口与所述多工器的天线连接，位于末位的发射支路的第二电桥的ISO端口连接至各路接收支路的接收滤波器的第一端，各路接收支路的接收滤波器的第二端连接至所述多工器的各接收端。