[发明专利]基于双层带状线容性耦合的超宽带射频合路器

说明书

本发明公开了一种基于双层带状线容性耦合的超宽带射频合路器。本发明合路器包括具有一个公共端的包含高通滤波器和低通滤波器在内的一组通带滤波器，所述高通滤波器由一组开路阶梯阻抗谐振器和一组短路线谐振器构成，该高通滤波器的各谐振器之间以及谐振器与公共端之间分别通过宽边耦合带线结构实现容性耦合。相比现有技术，本发明所提出的基于双层带状线容性耦合的超宽带射频合路器具有超宽频带和超高功率容量，并且具有体积小，成本低，制作简单，容易调试，便于大量生产的优点。

技术领域

本发明涉及一种射频合路器，尤其涉及一种能覆盖超宽频带的超宽带射频合路器。

背景技术

随着通信技术的广泛应用和发展，对滤波器也提出了越来越高的要求。作为滤波器的一种，合路器是通信系统中不可缺少的原件，大量应用于现代无线通信网络中，在基站，天线系统，塔放，以及室内射频覆盖系统中，都有大量的合路器。合路器的主要功能是将两个或多个不同频率的射频信号合成为一路信号，或者是将一路包含两个或多个不同频率的射频信号分离为两路/多路单独的信号。随着对无线通信网络容量要求的不断提高，越来越多的频谱资源被规划投入使用，因此，对合路器也提出了新的要求：宽频带，高功率，低损耗，体积小，重量轻，低成本，便于大量生产，等等。

目前大多数合路器的设计是采用多个带通腔体滤波器联接公共端的方式。然而，当频带太宽时，腔体结构的带通滤波器较难实现，因此，为了拓展合路器的带宽，采用带状线低通或高通滤波器就成为较好的设计方案。目前，市场上的宽频带合路器中，也有用带线低通和高通的设计。然而，现有采用带线高/低通滤波器实现的合路器普遍存在带宽有限的问题，例如现有的单层电路形式的2合路器可实现的带宽一般为698-960MHz和1700-2200MHz，已经不满足大部分国家和地区的频率要求。现有的频率规划已经包含了低频端的600MHz和高频端的2700MHz， 而在5G的频谱中已经包含了6GHz以下的频率。此外，现有采用带线高/低通滤波器实现的合路器还存在功率容量较小，难以满足高功率的应用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种基于双层带状线容性耦合的超宽带射频合路器，该合路器可覆盖更宽的频带，具有更高的功率容量，同时还具有体积小，重量轻，低成本，便于大量生产的优点。

本发明所提出的基于双层带状线容性耦合的超宽带射频合路器，包括具有一个公共端的包含高通滤波器和低通滤波器在内的一组通带滤波器，所述高通滤波器由一组开路阶梯阻抗谐振器和一组短路线谐振器构成，该高通滤波器的各谐振器之间以及谐振器与公共端之间分别通过宽边耦合带线结构实现容性耦合。

作为一种优选的结构实现方案，该合路器包括由接地金属顶盖和接地金属底板包夹而成的腔体，以及悬置固定于所述腔体中的电路部分；所述电路部分包括构成所述高通滤波器的一组开路阶梯阻抗谐振器和一组短路线谐振器；所述开路阶梯阻抗谐振器由一段串联高阻线和开路低阻线通过与接地金属顶盖/接地金属底板固定连接的固体介质支撑件悬置固定于所述腔体中构成；所述短路线谐振器由一段高阻线与接地金属顶盖/接地金属底板固定连接的金属支撑件悬置固定于所述腔体中构成；每个谐振器上的每根传输线的一部分与其他谐振器或公共端上的传输线的一部分上下非接触地重叠布置，从而与接地金属顶盖、接地金属底板一起形成所述宽边耦合带线结构。

进一步地，所述低通滤波器由一组开路阶梯阻抗谐振器构成，该低通滤波器的各谐振器之间以及谐振器与公共端之间分别通过高阻传输线实现感性耦合。

更进一步地，所述电路部分还包括构成所述低通滤波器的另外一组开路阶梯阻抗谐振器，所述开路阶梯阻抗谐振器由一段串联高阻线和开路低阻线通过与接地金属顶盖/接地金属底板固定连接的固体介质支撑件悬置固定于所述腔体中构成。

再进一步地，在接地金属顶盖或接地金属底板与各开路阶梯阻抗谐振器中的开路低阻线相对应的位置处设置有一系列凸台，用于缩小各开路低阻线的接地距离。