[發明專利]應用于超寬帶頻道和窄帶頻道的高隔離槽線雙工器

有效

• 申請號: 201410057826.1
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103811833A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 鄧宏偉;趙永久;賀瑩;王洪李
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

????本發明涉及雙工器領域，具體是一種應用于超寬帶頻道和窄帶頻道的高隔離槽線雙工器。

背景技術

微波雙工器是一種廣泛應用于無線電接收機的重要微波器件，是完成現代多頻多服務收發系統共用同一副天線的至關重要的部件，其性能的優劣直接影響到射頻前端的工作性能。傳統的雙工器設計是先分別設計出兩個濾波器，再通過一個匹配網絡使其相連，匹配網絡的存在增大了電路尺寸，不利于小型化。據此，一些學者采用共用諧振器技術來取代匹配網絡，這雖然大大減小了電路尺寸，但是這種技術只能運用于窄帶系統，而且帶寬不易調節。設計一種應用于超寬帶系統的緊湊小型化的雙工器十分有必要。

發明內容

本發明為了解決現有技術中缺少超寬帶頻道槽線雙工器的問題，提供了一種應用于超寬帶頻道和窄帶頻道的高隔離度的槽線雙工器，其帶寬可獨立調節，結構緊湊，電路簡單，具有很高的頻率選擇性。

本發明包括第一濾波器和第二濾波器，第一濾波器和第二濾波器共用一介質基板，均采用開槽線結構和微帶線結構，開槽線結構位于介質基板的下層，微帶線結構位于介質基板的上層；

第一濾波器的開槽線結構為U型開槽線諧振器；微帶線結構包括：第一饋線、第二饋線、第一開路枝節、第二開路枝節，其中第一饋線采用T型形狀，為第一濾波器和第二濾波器的公共饋線，第一開路枝節連接在第一饋線T型頭的一端并與其垂直，第二開路枝節連接在第二饋線的一端并與其垂直，兩開路枝節分別與U型開槽線諧振器的兩臂平行，兩開路枝節水平方向上的間距可調節，記為g₁；

第二濾波器的開槽線結構為多模開槽線諧振器，微帶線結構包括：第一饋線、第三饋線、第一短路枝節、第二短路枝節，其中第一短路枝節連接在第一饋線T型頭的另一端，并與之垂直，第二短路枝節連接在第三饋線的一端并與之垂直；多模開槽線諧振器采用U型結構，其內部中間位置加載有開槽線枝節，開槽線枝節的長度可調節，記為l₅。

所述第一濾波器為三階濾波器，U型開槽線諧振器長度為超寬帶頻道中心頻率對應波長的二分之一，第一開路枝節和第二開路枝節均為四分之一波長諧振器。

所述的第二濾波器中U型開槽線諧振器為窄帶頻道中心頻率對應波長的二分之一。

所述的介質基板為PCB板，包括介質基片以及包覆介質基片的上金屬貼片和下金屬貼片，微帶線結構形成于上金屬貼片，開槽線結構為下金屬貼片刻蝕而成。

所述的第一短路枝節上設有第一接地通孔，第二短路枝節上設有第二接地通孔。

????本發明有益效果在于：

1、雙工器的兩個頻道帶寬可以獨立進行調節。第一濾波器的帶寬通過U型開槽線諧振器、第一開路枝節和第二開路枝節之間的耦合控制，通過調整其間距g₁可以控制其帶寬；第二濾波器的諧振模式可以通過加載枝節長度來控制，因而通過調整l₅的大小可以調節其帶寬，二者可以獨立調節。

2、具有高隔離度和高選擇性。所述雙工器在兩個通帶邊緣及通帶之間有多個傳輸零點，使得雙工器具有很高的隔離度和頻率選擇性。第一饋線和第二饋線之間的源-負載耦合可以在超寬帶頻帶的下邊緣產生一個傳輸零點；第一饋線和第三饋線之間的源-負載耦合可以在上阻帶產生傳輸零點加深阻帶；第一濾波器和第二濾波器相互之間的加載效應會產生多個傳輸零點，提高兩個通道之間的隔離度。

3、結構簡單緊湊，電路簡單，易于加工。

附圖說明

圖1是單層印刷電路板的示意圖。

圖2是雙工器示意圖。

圖3是雙工器上層電路示意圖。

圖4是雙工器下層電路示意圖。

圖5是雙工器散射參數的仿真與測試結果。

圖6是雙工器的隔離度仿真與測試結果。

圖7是雙工器超寬帶頻道的群時延仿真與測試結果。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

本發明采用相對介電常數為2.2，厚度為0.508mm的PCB板作為基板，也可以采用其他規格的PCB板作為基板。如圖1所示，在PCB板的介質基片12的上、下表面分別包覆有上金屬貼片13和下金屬貼片14。下文中所述的上層微帶線結構形成于介質基片的上層，開槽線結構是將下金屬貼片14刻蝕后形成的。