[實用新型]一種無需匹配網絡帶有超寬帶頻道的高隔離微帶雙工器

有效

• 申請號: 201320148210.6
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN203225323U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 鄧宏偉;趙永久;付勇;賀瑩
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型涉及一種無需匹配網絡帶有超寬帶頻道的高隔離微帶雙工器，屬于通信領域。

背景技術

傳統的雙工器由兩個帶通濾波器和匹配電路構成，匹配電路通常用“T”型結或者“Y”型結，但是“T”型結和“Y”型結的存在卻增大了微帶雙工器尺寸。如果采用共用諧振器技術，這樣使得電路尺寸得以大大的減小，但是由于雙工器的兩個通帶由共用諧振器的基頻和它的二次諧波頻率分別決定，這樣就給共用諧振器的設計帶來一定困難。如果將兩個濾波器與公共端口相連接而未采用匹配網絡，減小了電路尺寸，但是這類雙工器都存在隔離度低、插損大等缺點

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種小型化、高隔離的應用于超寬帶頻道和無線局域網的無需匹配網絡的高隔離微帶雙工器。

本實用新型為解決上述技術問題采用如下技術方案。

一種無需匹配網絡帶有超寬帶頻道的高隔離微帶雙工器：形成于PCB板上的第一帶通濾波器和第二帶通濾波器，第一帶通濾波器應用于超寬帶頻道，第二帶通濾波器應用于無線局域網頻道。第一帶通濾波器包括輸出開路耦合饋線、輸入耦合饋線、諧振器一、諧振器二。輸出開路耦合饋線包括50歐姆輸出饋線一、短路分支線、開路耦合饋線一。輸入耦合饋線包括50歐姆輸入饋線、開路耦合饋線二和短路耦合饋線一。第二帶通濾波器包括輸出短路耦合饋線、諧振器二、諧振器三、短路耦合饋線一。輸出短路耦合饋線包括50歐姆輸出饋線二和短路耦合饋線二。短路分支線與開路耦合饋線一相耦合。開路耦合饋線一與開路耦合饋線二的耦合，諧振器一與開路耦合饋線一相耦合，諧振器一與開路耦合饋線二相耦合，這三者的相互耦合形成三線耦合結構。短路耦合饋線一和短路耦合饋線二在L1長度上相耦合，諧振器二與諧振器三在L2長度上相耦合，L1?和L2的長度可以根據不同的情況進行調整。短路耦合饋線一與諧振器二的相耦合；短路耦合饋線二與諧振器三的相耦合；短路耦合饋線與諧振器相耦合的長度是可以調節的，短路耦合饋線可以與諧振器的一部分相耦合，也可以與諧振器的全部長度耦合。諧振器一、諧振器二、諧振器三的長度為工作波長的四分之一。

作為本技術方案的進一步改進，短路分支線與短路耦合饋線一的長度不相同。

上述技術方案與現有技術相比，具有如下有益效果。

1、隔離度高：本雙工器利用兩個帶通濾波器的相互加載的影響引入的傳輸零點來實現很高的隔離度。諧振器二和短路耦合饋線一構成的耦合結構引入的傳輸零點能夠提高無線局域網頻道內的隔離度，諧振器一和開路耦合饋線二構成的耦合結構引入的傳輸零點能夠提高超寬帶頻道內的隔離度，本發明可以在整個超寬帶頻道內隔離度大于37.5分貝，在整個無線局域網頻道內隔離度大于46分貝。

2、結構緊湊：由于該雙工器直接用公共端口連接而不需要額外的例如“T”型結、“Y”型結或公共諧振器的匹配網絡，所以能夠大大減少這些匹配網絡所帶來的額外尺寸，因而所實現的微帶雙工器具有結構緊湊的特點。

3、頻率選擇性能高：由于短路分支線和短路耦合饋線一的長度不相同，可以調節傳輸零點的位置，使得產生的傳輸零點分別位于超寬帶頻道的上下截止頻率附近，從而可以提高超寬帶頻道的頻率選擇性。輸出短路耦合饋線和短路耦合饋線一構成的源與負載耦合結構能夠在無線局域網的上通帶附近產生一個傳輸零點，從而使得兩個頻道獲得陡峭的通帶邊緣，提高了雙工器的頻率選擇性。

4、成本低：由于該濾波器結構僅由單層介質板外加上、下兩層金屬敷層構成，所以可采用目前非常成熟的單層印刷電路板（PCB）加工工藝來生產，再加上其小型化的特點，使得整個板材尺寸更小，加工成本十分低廉。

5、易于集成：由于該濾波器采用的是微帶結構，體積小，重量輕，因此易于與其他電路集成。

附圖說明

圖1是單層印刷電路板的示意圖。

圖2是雙工器的示意圖。

圖3是金屬化通孔的示意圖。

圖4是雙工器的仿真和實測回波損耗S₁₁、超寬帶頻道插入損耗S₂₁、WLAN頻道插入損耗S₃₁對比圖。

圖5是雙工器的仿真和實測隔離度S₂₃對比圖。

圖6是雙工器的仿真和實測超寬帶頻道的群時延對比圖。