[發(fā)明專利]UHF波段和SHF波段階梯諧振阻抗電容加載型雙工器

在審

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• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107707212A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鑫;孫超;戴永勝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H03H1/00
• 分類號: H03H1/00;H03H7/46
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 薛云燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微型雙工器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種UHF波段和SHF波段階梯諧振阻抗電容加載型雙工器。

背景技術(shù)

近年來，移動通信、軍事通信衛(wèi)星通信等電子系統(tǒng)對微型化的要求日益提高，高性能、低成本、易于批量生產(chǎn)以及小型化已經(jīng)成為目前微波/射頻領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，對微波雙工器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。這種部件性能的主要指標(biāo)有：通帶工作頻率范圍、阻帶頻率范圍、通帶插入損耗、阻帶衰減、端口隔離度、通帶輸入/輸出電壓駐波比、插入相移和時延頻率特性、溫度穩(wěn)定性、體積、重量、可靠性。

低溫共燒陶瓷技術(shù)即LTCC技術(shù)是一種電子封裝技術(shù)，采用多層陶瓷技術(shù)，能夠?qū)o源元件內(nèi)置于介質(zhì)基板內(nèi)部，同時也可以將有源元件貼裝于基板表面制成無源/有源集成的功能模塊。LTCC技術(shù)在批量生產(chǎn)、集成封裝、高品質(zhì)、設(shè)計靈活以及高頻性能等方面都有著明顯的優(yōu)勢，已成為無源集成的主流技術(shù)。其具有高Q值，易于集成有源芯片，散熱性好，穩(wěn)定性高，耐高溫，沖震等優(yōu)點，利用LTCC技術(shù)，可以很好的加工出尺寸小，精度高，緊密型好，損耗小的微型微波器件。

然而，現(xiàn)有的雙工器往往存在體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，并且可靠性低、成本高，難以進(jìn)行批量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、可靠性高、批量一致性好、溫度性能穩(wěn)定的UHF波段和SHF波段階梯諧振阻抗電容加載型雙工器。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：(1)采用了LTCC技術(shù)，體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異；(2)成品率高、批量一致性好、造價低，易于批量生產(chǎn)，具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性；(3)可用于相應(yīng)微波頻段的軍事通信、衛(wèi)星通信等對電路體積、電性能、可靠性等要求苛刻的電路及系統(tǒng)中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明UHF波段和SHF波段階梯諧振阻抗電容加載型雙工器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中匹配電路的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中第一階梯諧振阻抗電容加載濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中第二階梯諧振阻抗電容加載濾波器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明輸出駐波的幅頻特性曲線圖。

圖6是本發(fā)明的第一輸出端口的幅頻特性曲線圖。

圖7是本發(fā)明的第二輸出端口的幅頻特性曲線圖。

具體實施方式

如圖1所示是本發(fā)明UHF波段和SHF波段階梯諧振阻抗電容加載型雙工器，包括匹配電路M、第一階梯諧振阻抗電容加載濾波器F1和第二階梯諧振阻抗電容加載濾波器F2。

如圖2所示匹配電路M包括輸入端口Pl、輸入匹配電感Lin、第一匹配線Ll、第二匹配線L2和接地端，第一匹配線L1通過輸入匹配電感Lin連接第二匹配線L2，所述輸入匹配電感Lin還與輸入端口P1連接，第一階梯諧振阻抗電容加載濾波器Fl和第二階梯諧振阻抗電容加載濾波器F2分別設(shè)于匹配電路M的左右兩側(cè)。

如圖3所示的第一階梯諧振阻抗電容加載濾波器F1包括第一輸入電感Lin1、第一電容加載階梯諧振單元、第二電容加載階梯諧振單元、第三電容加載階梯諧振單元、第四電容加載階梯諧振單元、第一輸出電感Lout1、第一Z形級間交叉耦合帶狀線Z1、第一50歐姆阻抗匹配輸出端口P2，所述階梯諧振阻抗電容加載濾波器F1設(shè)在一個4層電路基板上，4層電路基板從上至下依次為第一加載電容層、第二階梯諧振阻抗帶狀線層、第三交叉耦合帶狀線層、第四加載電容層。

第一電容加載階梯諧振單元包括第一階梯諧振阻抗帶狀線T1、第一金屬柱H1、第一加載電容C1，第一階梯諧振阻抗帶狀線T1包括第一帶狀線T11和第二帶狀線T12，其中第一帶狀線T11的寬度大于第二帶狀線T12的寬度，第二帶狀線T12前端接地，第一帶狀線T11末端與第一金屬柱H1底部連接，第一金屬柱H1頂部與第一加載電容C1連接，第一電容加載階梯諧振單元通過第一帶狀線T11末端與第一輸入電感Lin1連接。

第二電容加載階梯諧振單元包括第二階梯諧振阻抗帶狀線T2、第二金屬柱H2、第二加載電容C2，第二階梯諧振阻抗帶狀線T2包括第三帶狀線T21和第四帶狀線T22，其中第三帶狀線T21的寬度小于第四帶狀線T22的寬度，第三帶狀線T21后端接地，第四帶狀線T22前端與第二金屬柱H2頂部連接，第二金屬柱H2底部與第二加載電容C2連接。