用于基站天線的雙工器制造技術(shù)

用于基站天線的雙工器。本發(fā)明專利技術(shù)提供一種雙工器，包括：用于低頻帶和高頻帶的通帶濾波器，該濾波器連接在靠近雙工器的一個(gè)公共端口上，并由設(shè)置在導(dǎo)電外殼內(nèi)的分支帶狀導(dǎo)體形成；其中，分支帶狀導(dǎo)體形成傳輸線的串聯(lián)部分和與傳輸線的串聯(lián)部分并聯(lián)的開放式短截線，并在低頻帶和高頻帶形成衰減極點(diǎn)；其中，分支帶狀導(dǎo)體是與導(dǎo)電外殼隔離的整塊金屬，并且僅連接到同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，所述同軸電纜連接到雙工器的公共端口和輸出端口；其中，至少一個(gè)開放式短截線具有一個(gè)頻率的3/4波長的電長度，在此頻率產(chǎn)生第二個(gè)衰減極點(diǎn)，所述衰減極點(diǎn)設(shè)置在雙工器的工作頻帶內(nèi)；其中，至少一個(gè)開放式短截線具有扁平螺旋形狀。線具有扁平螺旋形狀。線具有扁平螺旋形狀。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于基站天線的雙工器


[0001]本專利技術(shù)涉及頻率選擇裝置，如濾波器和雙工器，其包含設(shè)置在導(dǎo)電外殼內(nèi)的金屬帶狀線。

技術(shù)介紹

[0002]現(xiàn)代移動(dòng)通信市場(chǎng)需要多個(gè)頻段運(yùn)行的天線。這種天線由輻射元件和波束形成網(wǎng)絡(luò)組成，其中包含許多無源元件，包括濾波器和雙工器。包括雙工器在內(nèi)的基站天線的所有組件都提供了非常低水平的無源互調(diào)產(chǎn)品，并通過直接焊接到天線的其他元件上的特殊同軸電纜連接到天線的其他元件。雙工器的尺寸必須盡可能小，以便將它們安裝到塑料天線罩的受限空間內(nèi)，以保護(hù)天線免受惡劣天氣條件的影響。與此同時(shí)，雙工器提供了低插入損耗和低生產(chǎn)成本。
[0003]許多不同的濾波器設(shè)計(jì)被開發(fā)來改善其頻率特性和減小尺寸。采用傳統(tǒng)印刷電路板技術(shù)制造的包含帶狀線的濾波器提供了較低的生產(chǎn)成本，但當(dāng)通帶和阻帶被窄邊界帶分隔時(shí)，此類器件的插入損耗太大。因此，需要使用設(shè)置在導(dǎo)電外殼內(nèi)部的金屬帶狀導(dǎo)體來降低插入損耗。包含主傳輸線和與主傳輸線并聯(lián)連接的開放式短截線的通帶濾波器是最適合制造的，因?yàn)檫@樣的分支帶狀導(dǎo)體可以通過從金屬片沖壓制成。專利US 5015976、US 5192297和US 5291161描述了這種過濾器的幾種改進(jìn)，但是當(dāng)通帶和阻帶被窄帶隔開時(shí)，不能使用已知的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾纬砷_放式短截線的一些帶狀線的阻抗過高，不能通過沖壓制造非常窄的金屬帶導(dǎo)體。因此，提供由窄邊界帶分隔的通帶和阻帶的雙工器和濾波器包含許多專利申請(qǐng)所描述的腔諧振器，例如US 3448412,US 6735766,EP 2928011 A1,EP 3104452 A1,EP 3179552 A1。這種雙工器的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于含有帶狀導(dǎo)體的雙工器的生產(chǎn)成本，因?yàn)榭涨恢C振器的制造比帶狀導(dǎo)體的制造更為復(fù)雜。
[0004]由于現(xiàn)代無線通信工業(yè)大量使用雙工器，因此需要研發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、插入損耗低、生產(chǎn)成本低的雙工器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)的目的是提供一種設(shè)計(jì)簡單的雙工器，通過寬度為1
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4％的邊界帶將兩個(gè)寬度為8
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15％的頻帶分開，并提供低水平的無源互調(diào)、低插入損耗和低生產(chǎn)成本。
[0006]本專利技術(shù)的目的是克服已知雙工器的不足，已知雙工器通過寬度為1
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4％的邊界帶將兩個(gè)寬度為8
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15％的頻帶分開，創(chuàng)造出無源互調(diào)水平低、插入損耗低、生產(chǎn)成本低的雙工器。例如，降低用于現(xiàn)代移動(dòng)通信的在600
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6000MHz頻帶內(nèi)工作的雙工器的生產(chǎn)成本和插入損耗。一種旨在達(dá)到本專利技術(shù)目的的雙工器，其包含用于低頻帶和高頻帶的通帶濾波器，該通帶濾波器在雙工器的公共端口附近連接在一起，并且由設(shè)置在兩個(gè)泡沫介電基板之間的分支帶狀導(dǎo)體形成，該導(dǎo)電外殼呈矩形管狀，在其窄壁上有開口。分支帶狀導(dǎo)線形成傳輸線的串聯(lián)部分和與傳輸線的串聯(lián)連接部分并聯(lián)連接的開放式短截線。開放式短截線在低頻帶和高頻帶產(chǎn)生衰減極點(diǎn)。分狀帶狀導(dǎo)體作為一整塊金屬制成，與導(dǎo)電外殼隔離，僅通過兩端連
接到同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，同軸電纜連接到雙工器的端口。
[0007]用于低頻帶的通帶濾波器的至少一個(gè)開放式短截線具有扁平螺旋形狀，并且至少一個(gè)開放式短截線的電長度約為產(chǎn)生衰減極點(diǎn)的頻率的波長的3/4。并且至少一個(gè)電長度約為產(chǎn)生衰減極點(diǎn)的頻率的波長的3/4的開放式短截線具有扁平螺旋的形狀。
[0008]低通帶的通帶濾波器的兩條串聯(lián)傳輸線的長度小于兩個(gè)通帶之間中間頻波長的0.08，其阻抗至少是連接到雙工器端口的同軸電纜阻抗的兩倍。高頻帶的通帶濾波器的兩條串聯(lián)傳輸線長度大于兩個(gè)通帶之間的中間頻波長的0.3。
[0009]分支帶狀線通過介電引腳固定在泡沫介電基板上。
[0010]所提供的雙工器不包含相互接觸的金屬部件，因?yàn)樗龇种罹€與作為一塊金屬制成的導(dǎo)電外殼隔離。由于這種簡單的設(shè)計(jì)，與已知的雙工器相比，已知的雙工器包含一個(gè)導(dǎo)電外殼，該外殼帶有一個(gè)由螺釘壓在一起的蓋子，以及被壓或焊接到導(dǎo)電外殼上的短路式短截線，所提供的雙工器提供了較低的無源互調(diào)水平和較低的生產(chǎn)成本。
[0011]帶狀線的螺旋形狀允許通過具有比直和彎曲形狀寬兩倍以上的寬度的帶狀線形成具有高阻抗的開放式短截線。因此，根據(jù)本專利技術(shù)的雙工器提供的插入損耗比使用直形或彎形開放式短截線的已知雙工器少。此外，所提供的雙工器的匹配與具有非常窄的開放式短截線的已知雙工器的匹配相比，對(duì)生產(chǎn)公差的依賴性更小。其他帶狀線的彎曲形狀允許減小雙工器的尺寸。分支帶狀線由整塊金屬通過沖壓制成，并由泡沫介電基板支撐，提供非常小的生產(chǎn)公差，因此所提供的雙工器是在沒有調(diào)諧程序的情況下制造的，并且不包含調(diào)諧螺釘。因此其生產(chǎn)成本低于已知雙工器的生產(chǎn)成本。
附圖說明
[0012]本專利技術(shù)的一些相關(guān)實(shí)施例如圖所示：
[0013]圖1a和1b示出了第一類通帶濾波器的帶狀線頂視圖，該帶狀線包含由US5291161(現(xiàn)有技術(shù))描述的主線和開放式短截線，并且其插入損耗的頻率特性在高于通帶的頻帶上急劇增加。
[0014]圖2a和2b示出了第二類通帶濾波器的帶狀線俯視圖，該帶狀線包含由US5291161(現(xiàn)有技術(shù))描述的主線和開放式短截線，并且其插入損耗的頻率特性在低于通帶的頻帶上急劇增加。
[0015]圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的雙工器的原理圖。
[0016]圖4是雙工器的頻率特性S11、S21和S31，該雙工器的原理圖如圖3所示，具有表1的傳輸長度Ln和阻抗Zn。
[0017]圖5為具有不同阻抗和長度的開放式短截線的頻率特性S11和S21，在相同頻率1880MHz下形成衰減極點(diǎn)。
[0018]圖6顯示一個(gè)濾波器的頻率特性S11和S21，該濾波器的原理圖如圖3所示，具有表2的傳輸長度Ln和阻抗Zn。
[0019]圖7顯示在相同頻率1832MHz處創(chuàng)建衰減極點(diǎn)的不同形狀的開放式短截線的模擬頻率特性S11和S21。
[0020]圖8是顯示根據(jù)本專利技術(shù)的雙工器的分支帶狀導(dǎo)體的俯視圖。
[0021]圖9是一個(gè)組件的透視圖，該組件包括設(shè)置在兩個(gè)介電泡沫基板之間并通過介電
引腳與之固定的分支帶狀導(dǎo)體。
[0022]圖10示出根據(jù)本專利技術(shù)的雙工器的金屬外殼7。
[0023]圖11是由圖8
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10所示的元件組成的雙工器的第一優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0024]圖12示出根據(jù)本專利技術(shù)的雙工器的透視圖，其中同軸電纜連接到其端口。
[0025]圖13是包含了圖8所示的帶狀導(dǎo)體的雙工器的模擬頻率特性S11、S21和S31。
[0026]圖14是包含根據(jù)本專利技術(shù)的兩個(gè)雙工器和同軸電纜的導(dǎo)電外殼的透視圖，同軸電纜連接到雙工器的端口。
具體實(shí)施方式
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，本專利技術(shù)不限于以上附圖所公開的特定形式。本專利技術(shù)將覆蓋落入如所附權(quán)利要求所限定的本專利技術(shù)的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代物。
[0028]在本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，參考了構(gòu)成本專利技術(shù)一部分的附圖，并且本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙工器，包括：用于低頻帶和高頻帶的通帶濾波器，該濾波器連接在靠近雙工器的一個(gè)共同端口上，并由設(shè)置在導(dǎo)電外殼內(nèi)的分支帶狀導(dǎo)體形成；其中，分支帶狀導(dǎo)體形成傳輸線的串聯(lián)部分和與傳輸線的串聯(lián)部分并聯(lián)的開放式短截線，并在低頻帶和高頻帶形成衰減極點(diǎn)；其中，分支帶狀導(dǎo)體是與導(dǎo)電外殼隔離的整塊金屬，并且僅連接到同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體，所述同軸電纜連接到雙工器的公共端口和輸出端口；其中，至少一個(gè)開放式短截線具有一個(gè)頻率的3/4波長的電長度，在此頻率產(chǎn)生第二個(gè)衰減極點(diǎn)，所述衰減極點(diǎn)設(shè)置在雙工器的工作頻帶內(nèi)；其中，至少一個(gè)開放式短截線具有扁平螺旋形狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，所述分支帶狀導(dǎo)體的至少兩個(gè)串聯(lián)連接部分形成用于低頻帶的通帶濾波器，其長度小于兩個(gè)頻帶之間中間頻的波長的0.08，并且其阻抗至少是連接到雙工器端口的同軸電纜阻抗的兩倍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于，形成用于高頻帶的通帶濾波器的分支帶狀導(dǎo)體的兩個(gè)串聯(lián)部分的長度大于頻帶間中間頻的波長的0.3。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于,所述分支帶狀導(dǎo)體的至少一部分具有彎曲形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于,至少一個(gè)開放式短截線具有曲折形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于,所述至少一個(gè)開放式短截線具有一個(gè)頻率的3/4波長的電長度，在此頻率產(chǎn)生第二個(gè)衰減極點(diǎn)，該衰減極點(diǎn)設(shè)置在雙工器的工作頻帶內(nèi)，所述至少一個(gè)開放式短截線具有扁平螺旋形狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于,所述分支帶狀導(dǎo)體設(shè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李梓萌，塔拉年科，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣州司南技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：