[发明专利]一种可开关切换的合路器及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术设备领域，尤其涉及一种可开关切换的合路器及装置。

背景技术

无线通信系统中对元器件的可靠性要求越来越高。无线通信系统中功率放大器(简称功放)是必不可少的器件，其功能是将调制好的射频信号或微波信号进行放大，然后将放大的射频信号或微波信号发送给天线，并由天线发射出去。

由于在无线通信系统中功放需要长时间工作在高温高功率状态，因此功放出现故障而失能的概率远高于无线通信系统中的其他器件，而功放的故障会导致通信的突然中断。

为了避免功放故障而导致通信突然中断的问题，冷备份技术被使用到无线通信系统中，冷备份技术的技术实现原理如图1所示，在图1中包括功放PA1与功放PA2，单刀双掷开关S01与S02，输入端口P01，输出端口P02。正常状态下功放PA1工作，放大信号，PA2不工作；当功放PA1由于某种故障失能时，功放PA1断电，开关S01切至触点f，开关S02切至触点h，PA2加电并工作。冷备份技术的实现方案简单，易实现，可以有效提高功放的可靠性。但是图1所示的冷备份技术中备份功放PA2通常会长期处于闲置状态，没有得到利用；另外从功放PA1失能时刻到功放PA2开始工作时刻这个时间段内，通常为数十到数百毫秒，整个功放没有功率输出，即存在瞬间的通信中断。

为了克服冷备份技术中存在的问题，进一步提高功放工作的可靠性。现有技术中提出了热备份技术，热备份技术概念的示意图见图2，主要构成有功放PA1与功放PA2，功分器C2，合路器C1，输入端口P01，输出端口P02。

图3为一个典型的基于平面传输线的合路器，通常端口P2与P3为射频信号接入端，端口P1为信号输出端，端口P4为隔离端口接功率负载；当两路同幅同相的射频信号分别从端口P2与P3输入时，这两路信号会在端口P1处合成并输出，除传输线本身的微量损耗外没有其他的损耗，几乎所有的功率都可以顺利地从端口P1输出，说明混合环形器可以很好地工作于合路模式。单路模式下只有一路射频信号输入，以端口P2仍有功率输入而由于一路功放失能端口P3无射频功率输入为例，此时进入端口P2的功率只有一半从端口P1输出，另外一半从端口P4输出而白白消耗在功率负载上，从而导致合路器C1中功率损耗较高。

发明内容

本发明实施例中提供了一种可开关切换的合路器及装置，用以解决现有技术的合路器中射频信号功率损耗较高的问题。

具体的技术方案如下：

一种可开关切换的合路器，包括：第一输入端、第二输入端、输出端、第一开关单元、第二开关单元，第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第六传输线，第七传输线、第八传输线、第九传输线、第十传输线、第十一传输线，其中：

第一开关单元的第一接入端a通过第一传输线连接至第一输入端，第二接入端b通过依次连接的第二传输线、第三传输线、第四传输线连接至输出端，第三接入端c通过依次连接的第十传输线、第十一传输线连接至第二开关单元的第三接入端d；其中，第一开关单元根据输入端的输入信号控制第二接入端b连接第一接入端a或者第三接入端c；

第二开关单元的第二接入端e通过依次连接的第六传输线，第七传输线、第四传输线连接至输出端，第一接入端f通过第五传输线连接至第二输入端；其中，第二开关单元根据输入端的输入信号控制第二接入端e连接第一接入端f或者第三接入端d；

第八传输线一端连接第二传输线和第三传输线之间的连接端，另一端与第九传输线连接，所述第九传输线的另一端连接第六传输线和第七传输线的连接端，第十传输线和第十一传输线的连接点与第八传输线和第九传输线的连接点重叠。

可选的，所述第一开关单元和第二开关单元根据输入端输入的信号控制其接入端的连接，具体包括：当第一射频信号从第一输入端输入，且第二输入端无射频信号输入时，第一开关单元中的第一接入端a与第二接入端b导通，第三接入端c与第一接入端a以及第二接入端b断开；第二开关单元中的第三接入端d与第二接入端e导通，第一接入端f与第三接入端d以及第二接入端e断开；

当第二射频信号从第二输入端输入，且第一输入端无射频信号输入时，第一开关单元中的第二接入端b与第三接入端c导通，第一接入端a与第二接入端b以及第三接入端c断开；第二开关单元中的第一接入端f和第二接入端e导通，第三接入端d与第二接入端e以及第一接入端f断开；