[發(fā)明專利]利用復(fù)合右/左手相位超前/延遲線的雙工器合成

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080031693.0
• 申請(qǐng)日: 2010-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN102804485A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤達(dá)雄;紀(jì)佩綾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 加利福尼亞大學(xué)董事會(huì)
• 主分類號(hào): H01P1/213
• 分類號(hào): H01P1/213
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張?zhí)焓?/td>

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2009年5月20日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)61/179,963的優(yōu)先權(quán)，其整體通過引用并入本文。

本申請(qǐng)涉及美國(guó)專利第7,508,283號(hào)、美國(guó)專利號(hào)7,675,384、美國(guó)專利號(hào)7,667,555、和于2008年5月16日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)12/122,311，這些文獻(xiàn)通過引用整體并入本文。

關(guān)于聯(lián)邦贊助的研究或開發(fā)的聲明

不適用

引用結(jié)合光盤上所提交的資料

不適用

受版權(quán)保護(hù)的素材公告

本專利文獻(xiàn)中的一部分材料受美國(guó)及其他國(guó)家的版權(quán)法的版權(quán)保護(hù)。這些版權(quán)的所有者不反對(duì)任何人對(duì)呈現(xiàn)在美國(guó)專利商標(biāo)局能夠公開獲得的文件或記錄中的專利文獻(xiàn)或?qū)＠_的拓制，但是除此之外保留所有版權(quán)。因此，版權(quán)所有者不放棄其任何權(quán)利來(lái)使該專利文獻(xiàn)處于保密狀態(tài)，包括但不限于其根據(jù)37C.F.R.§1.14的權(quán)利。

本專利文獻(xiàn)中的一部分材料還受美國(guó)及其他國(guó)家的布圖設(shè)計(jì)登記法的保護(hù)。布圖設(shè)計(jì)權(quán)的所有者不反對(duì)任何人對(duì)呈現(xiàn)在美國(guó)專利商標(biāo)局能夠公開獲得的文件或記錄中的專利文獻(xiàn)或?qū)＠_的拓制，但是除此之外保留所有布圖設(shè)計(jì)權(quán)。因此，布圖設(shè)計(jì)所有者不放棄其任何權(quán)利來(lái)使該專利文獻(xiàn)處于保密狀態(tài)，包括但不限于其根據(jù)37C.F.R.§1.14的權(quán)利。

發(fā)明背景

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及雙工器，更具體地講涉及利用與混合式耦合器相結(jié)合的復(fù)合右/左手(CRLH)相位超前/延遲線的雙工器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代通信系統(tǒng)通常要求雙頻帶工作，因此雙工器成為用于電磁波譜的收發(fā)器模塊中的必要元件。雙工器是一種頻率選擇性的多路信號(hào)分離器(demultiplexer)，其具有一個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端。雙工器的一個(gè)應(yīng)用允許兩個(gè)不同頻率的不同裝置共享一個(gè)公共通信信道。雙工器在電磁波譜的信號(hào)傳輸中具有廣泛的應(yīng)用。幾十年來(lái)，對(duì)雙工器的研究吸引了工業(yè)注意，產(chǎn)生了大量的研究結(jié)果。

然而，這些雙工器通常包括兩個(gè)帶通濾波器，每個(gè)帶通濾波器負(fù)責(zé)雙頻帶機(jī)制中的各個(gè)頻率。最近，提出了包括波導(dǎo)濾波器的雙工器。雖然從這些波導(dǎo)濾波器雙工器可以獲得低插入損耗和高隔離，但是對(duì)連接濾波器的三端口節(jié)點(diǎn)的參數(shù)優(yōu)化和必需性能調(diào)諧是耗時(shí)的過程。為了抑制濾波器的高階諧波，利用階梯阻抗諧振器(SIR)。通過該布置，以設(shè)計(jì)復(fù)雜度為代價(jià)來(lái)控制偽諧波響應(yīng)。盡管雙工器設(shè)計(jì)中的信道隔離可能增強(qiáng)，但是其通常在濾波器前需要附加電路元件(諸如抽頭式開路枝節(jié)(open?stub))和λ/4微帶線的互連。

因此，需要一種設(shè)備和方法來(lái)設(shè)計(jì)緊湊型雙工器，其通過設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的分散關(guān)系來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)復(fù)雜度。這些和其他需要在本發(fā)明中得到滿足，本發(fā)明克服了之前開發(fā)的雙工方法和設(shè)備的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明教導(dǎo)了一種雙工器，其利用與耦合器結(jié)合的復(fù)合右/左手(CRLH)相位超前/延遲線。根據(jù)本發(fā)明的雙工器可以利用在兩個(gè)任意感興趣的頻率下具有期望相位響應(yīng)的基于CRLH的傳輸線通過連接的CRLH混合式耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述連接的CRLH混合式耦合器被激發(fā)從而指定頻率下的信號(hào)被分到耦合器的相應(yīng)輸出端口。應(yīng)當(dāng)理解，復(fù)合右/左手(CRLH)傳輸線(TL)分別由串聯(lián)L/并聯(lián)C、串聯(lián)C/并聯(lián)L、以及二者的串聯(lián)結(jié)合構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)注意，在頻率ω₀以下，CRLH-TL由提供反向平行的相/群速度的LH貢獻(xiàn)主導(dǎo)，而在頻率ω₀以上，主導(dǎo)模式為具有平行且相同符號(hào)的相/群速度的RH。雙工器設(shè)備實(shí)施例配置為在微波頻率范圍工作，過渡頻率ω₀大概為100MHz或大概為100MHz以上。本發(fā)明教導(dǎo)了利用這些CRLH元件的新型微波雙工器。

基于本發(fā)明的構(gòu)造，可以避免在傳統(tǒng)的基于濾波器的雙工器中涉及的諸如互連節(jié)點(diǎn)優(yōu)化和諧波偽抑制之類的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。另外，從定向耦合器的隔離屬性可以有利地獲得信道隔離。測(cè)得的插入損耗小于1dB，而雙頻帶之間的隔離大于20dB。在測(cè)試本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中，發(fā)現(xiàn)模擬響應(yīng)特性和測(cè)量響應(yīng)特性之間的高度一致。