[發明專利]一種雙工器及收發共用毫米波陣列天線

有效

• 申請號: 201711306811.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107834137B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王曉川;樓熠輝;于晨武;呂文中;范桂芬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01P1/213
• 分類號: H01P1/213;H01Q21/24;H01Q23/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

1.一種雙工器，其通過LTCC流延片層壓制成，其特征在于，包括：上行通道濾波器、下行通道濾波器及1分2基片集成波導結構；

所述上行通道濾波器包括由金屬孔圍成的第一組諧振腔；

所述下行通道濾波器包括由金屬孔圍成的第二組諧振腔，通過控制所述第一組諧振腔和第二組諧振腔的尺寸不同以使所述上行通道濾波器和下行通道濾波器的通頻帶不重疊；

所述1分2基片集成波導結構用于分別與所述上行通道濾波器和下行通道濾波器耦合連接，用于接收來自天線的信號，并將從天線接收的信號沿著所述下行通道濾波器傳入基帶，以及將沿著所述上行通道濾波器傳輸的基帶信號發送給天線；

所述1分2基片集成波導結構由兩個矩形腔拼接而成，所述兩個矩形腔分別與所述第一組諧振腔和所述第二組諧振腔耦合連接，所述兩個矩形腔的截面積分別與所述第一組諧振腔和所述第二組諧振腔的截面積相同，以保證最大程度阻抗匹配，從而減少損耗；

所述1分2基片集成波導結構上表面還具有一個饋電口，用于連接雙工器模塊與功分模塊；

所述上行通道濾波器還包括第一耦合諧振腔，所述第一耦合諧振腔與第一組諧振腔耦合連接，用于接收基帶發送的信號，并將基帶發送的信號沿著所述第一組諧振腔傳輸；

所述下行通道濾波器還包括第二耦合諧振腔，所述第二耦合諧振腔與第二組諧振腔耦合連接，用于將沿著所述第二組諧振腔傳輸的信號傳入基帶。

2.根據權利要求1所述的雙工器，其特征在于，所述第一組諧振腔和所述第二組諧振腔均包括由金屬孔圍成的至少兩個諧振腔，所述第一組諧振腔或所述第二組諧振腔所包括的諧振腔之間耦合連接。

3.根據權利要求2所述的雙工器，其特征在于，所述第一組諧振腔包括四個諧振腔，該第一組諧振腔在其耦合通道上對稱分布的兩小組諧振腔的尺寸分別為：1.075mm×0.65mm和1.074mm×0.745mm。

4.根據權利要求2所述的雙工器，其特征在于，所述第二組諧振腔包括四個諧振腔，該第二組諧振腔在其耦合通道上對稱分布的兩小組諧振腔的尺寸分別為：1.075mm×0.73mm和1.074mm×0.84mm。

5.一種包括權利要求1至4任一項所述的雙工器的收發共用毫米波陣列天線，其特征在于，還包括：天線陣列、功分模塊以及外部轉接模塊；

所述天線陣列，包括多個呈陣列排列的天線單元，每個天線單元用于發射一路上行信號或接收一路下行信號；

所述功分模塊，其一側與所述天線陣列相連接，另一側與雙工器的一側相連接，用于將從所述天線陣列傳輸來的多路下行信號合并成一路下行信號，并發送給所述雙工器，以及將來自所述雙工器的一路上行信號分成多路上行信號并發送給所述天線陣列；

所述外部轉接模塊，其一側與所述雙工器的另一側相連接，另一側與基帶相連接，用于將沿著所述雙工器的下行通道濾波器傳播的下行信號傳入基帶，以及將基帶信號發送給所述雙工器，以使所述基帶信號沿著所述雙工器的上行通道濾波器傳播到所述功分模塊，所述基帶信號即為上行信號。

6.如權利要求5所述的收發共用毫米波陣列天線，其特征在于，所述功分模塊包括上層功分結構和下層功分結構；

所述上層功分結構的一側與天線陣列相連接，另一側與所述下層功分結構的一側相連接，用于將從所述天線陣列傳輸來的十六路下行信號合并成八路下行信號并發送給所述下層功分結構，以及將來自所述下層功分結構的八路上行信號分成十六路上行信號并發送給所述天線陣列；

所述下層功分結構的另一側與所述雙工器相連接，用于將來自所述上層功分結構的八路下行信號合并成一路下行信號并發送給所述雙工器，以及將來自所述雙工器的一路上行信號分成八路上行信號并發送給所述上層功分結構。