[發明專利]一種可用于RFID 2.4G的新型LTCC雙工器

無效

• 申請號: 201010238515.7
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN102340289A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 洪小川;顧超捷;童立新;翟茜茜;朱相鵬
• 申請（專利權）人: 上海交泰信息科技有限公司
• 主分類號: H03H7/12
• 分類號: H03H7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本產品涉及一種用于通信領域集總元件的雙工器，特別是涉及一種采用多層LTCC技術進行加工的集總元件雙工器。?

背景技術

隨著移動通信系統的不斷發展和日益完善，對移動通信設備的要求也越來越高，不斷的推動著移動電話系統向小型化、多模化(能同時兼容GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/RFID?2.4G)以及高性能化方向發展，從而推動著雙工器向低成本、小型化、高頻段的方向發展。?

在RFID?2.4G通信系統中，無線信號的接收和發送都需要通過天線。如果給收信機和發信機各配給一個天線，不但增加了成本、體積，而且天線傳遞信號之間還會相互干擾。所以希望收發公用一副天線，這就需要用到雙工技術。簡單地說，雙工器是一種集成濾波器的代表性部件，雙工器用作許可在通信系統中有效地共享相同天線，這通過正確地分離經由天線接收和發送的信號使用頻分雙工(FDD)來實現。雙工器具有三個端口，其作用是將工作于不同頻段的信號分離開來，并將信號送入相應的連接端口中。而LTCC技術可將電阻、電感、電容埋在LTCC中，形成三維結構的雙工器。這樣可以大幅度縮小模塊的體積，同時這種材料具有高可靠性，也就帶來了設計上的靈活性。?

經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利2292330Y提出了一種能夠抑制分別沿高頻帶通濾波器側及低頻帶通濾波器側傳送的多個頻帶信號損失的雙工器原型，從其電路原型可以看出，專利中引入了的電路元件為微帶線和分立元件，這樣造成了元件尺寸過大，從而不利于雙工器的小型化；中國專利101018070A提出了一種利用帶通濾波器實現的雙工器原型，從隨后給出的仿真結果可以看出，雖然雙工器可以達到高隔離的要求，但是插入損耗相對比較大，而且工藝復雜，制造成本較高，這就造成這種電路原型在實際中無法真正得到廣泛的應用，只能提供一種理論上的參考；此外，美國專利案0058063使用許多接地板以分隔電路元件，雖然這樣做有效的阻隔了電路元件之間的互耦以及寄生效應，但是另?一方面也加大了電路板面積，這對于小型化要求來說是無疑是無法達到要求的。?

檢索中還發現，A.Bruno?Frazier等1995年在IEEE?transactions?on?industrial?electronics第42卷中發表的小型化技術：過去，現在，和未來(The?Miniaturization?Technologies：Past，Present，and?Future)，論文很好的講述了LTCC技術在小型化設備方面所具有的得天獨厚的優勢。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于RFID?2.4G的小型化集總元件設計的雙工器，并解決現有技術中存在的不足。本發明提出了一種獨一無二結構的三維雙工器裝置，采用的諧振器結構可以在相對應的濾波器通帶內產生傳輸零點，從而可以保證上下行頻帶內信號互不影響，而其傳輸零點的引入減少了元件，改善了性能，簡化了設計；雙工器采用LTCC技術實現，從而使雙工器的三維設計更加靈活，結構更加緊湊，也易于與其射頻前端模塊相集成。?

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括上行帶通濾波器和下行帶通濾波器，所述的下行帶通濾波器與上行帶通濾波器相連接形成公共的天線端接口，下行帶通濾波器與上行帶通濾波器均采用集總元件，以實現雙工器小型化低損耗的性能。?

所述上行帶通濾波器元件的水平配置平面與接地平面相平行，且三個諧振器并列排列，諧振器本身元件成一垂直方向搭建于接地平面上方，并將各層之間以及元件本身用金屬過孔互連起來。其中串聯諧振器(8)(9)的電感元件配置在6-7層，電容元件配置在1-3層；串聯諧振器(10)的電感元件配置在7層，電容元件配置在6層，通過金屬過孔與電感互連。?

所述下行帶通濾波器元件與上行帶通濾波器關于天線端口鏡像對稱，諧振器本身元件成一垂直方向搭建于接地平面上方，并將各層之間以及元件本身用金屬過孔互連起。其中串聯諧振器(11)(12)的電感元件配置在6-7層，電容元件配置在1-3層；串聯諧振器(13)的電感元件配置在7層，電容元件配置在6層，通過金屬過孔與電感互連。。?

所述雙工器的三個端口用以將該裝置連接與天線及射頻處理電路，天線所接受的混合信號輸入至該雙工器的中，上行帶通濾波器將過濾掉高于其上截止頻率的高頻部分，并在下行帶通濾波器通帶內形成傳輸零點，以抑制高頻信號；同樣，?下行帶通濾波器中也會過濾掉低于其下截止頻率的低頻成分，并在上行帶通濾波器通帶內形成傳輸零點以抑制低頻信號改善性能。?