[發(fā)明專利]一種雙工器及其耦合系數(shù)的高精度調(diào)整方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210019885.4
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114221104A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 韓威;魏浩;劉巍巍;唐陸瑤;魏恒;周媛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01P1/213
• 分類號: H01P1/213;H01P7/04
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發(fā)明公開了一種雙工器及其耦合系數(shù)的高精度調(diào)整方法，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。該雙工器包括接收頻率選擇器、發(fā)射頻率選擇器及合路結(jié)構(gòu)。接收頻率選擇器采用平行偽交指電路架構(gòu)，該平行偽交指電路架構(gòu)基于矩形金屬微同軸技術(shù)實現(xiàn)，由第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器與第四諧振器共同構(gòu)成；可利用短路枝節(jié)的長度和開路端耦合腔的長度實現(xiàn)對接收頻率選擇器中平行偽交指電路諧振器的耦合系數(shù)進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明具有體積小、重量輕、易集成、可調(diào)節(jié)、低損耗、無色散、寬帶寬、功率容量大等優(yōu)點，在未來通信應用中前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙工器及其耦合系數(shù)的高精度調(diào)整方法。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，未來移動網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信以及專用微波通信領(lǐng)域?qū)⑿枰罅渴褂秒姶蓬l譜的毫米波和太赫茲頻段，以滿足容納不斷增加的數(shù)據(jù)量的需求。雙工器作為通信系統(tǒng)射頻前端舉足輕重的元件之一，起著低損耗信號傳輸與分離的作用，其性能直接影響到整個通信系統(tǒng)的表現(xiàn)。傳統(tǒng)雙工器多采用平面?zhèn)鬏斁€電路或波導傳輸電路的方式實現(xiàn)，在毫米波頻率下的微帶線和基片集成波導(SIW)等平面電路結(jié)構(gòu)存在輻射損耗和介質(zhì)損耗高的缺點，傳統(tǒng)CNC制作的矩形波導體積大、重量重，需要復雜且昂貴的后處理過程才能實現(xiàn)高精度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種雙工器及其耦合系數(shù)的高精度調(diào)整方法。該雙工器具有體積小、重量輕、易集成、可調(diào)節(jié)、低損耗、無色散、寬帶寬、功率容量大等優(yōu)點，在未來通信應用中前景廣闊。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種基于矩形微同軸平行偽交指諧振器技術(shù)的雙工器，包括接收頻率選擇器1、發(fā)射頻率選擇器2和合路結(jié)構(gòu)3，所述接收頻率選擇器和發(fā)射頻率選擇器2分別連接在合路結(jié)構(gòu)3的兩個支路端口；

所述接收頻率選擇器1和發(fā)射頻率選擇器均為基于矩形金屬微同軸的平行偽交指電路結(jié)構(gòu)，所述平行偽交指電路結(jié)構(gòu)包括第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器和第四諧振器；所述第一諧振器與第四諧振器平行排布構(gòu)成第一組耦合電路，所述的第二諧振器與第三諧振器平行排布構(gòu)成第二組耦合電路；所述第二組耦合電路位于第一諧振器和第四諧振器之間，并且平行于第一諧振器；所述第二組耦合電路的一端設有開路端耦合腔，另一端通過短路枝節(jié)與矩形微同軸的外導體連接；

所述發(fā)射頻率選擇器2還包括第五諧振器和第六諧振器；所述第五諧振器和第六諧振器分別連接在發(fā)射頻率選擇器的輸入枝節(jié)和輸出枝節(jié)，且兩者均平行于發(fā)射頻率選擇器的第一諧振器；所述第五諧振器和第六諧振器均為L型結(jié)構(gòu)，兩者的末端彎折，彎折長度為四分之一的波長；

所述合路結(jié)構(gòu)3為T型金屬的微同軸結(jié)構(gòu)。

進一步的，所述合路結(jié)構(gòu)的兩支路端口分別通過對應的Z型微同軸與接收頻率選擇器1和發(fā)射頻率選擇器連接；所述Z型微同軸的折角為90度，且折角處為圓弧角。

進一步的，所述合路結(jié)構(gòu)3的合路端、接收頻率選擇器的輸入端和發(fā)射頻率選擇器的輸出端均為空氣共面波導金屬準同軸接口電路；所述空氣共面波導金屬準同軸接口電路包括中心信號導體302和外圍金屬地導體303，且外圍金屬地導體303包括全包裹段和半包裹段，其中全包裹段與內(nèi)部微同軸連接；中心信號導體302通過支撐結(jié)構(gòu)固定于外圍金屬地導體的中心，且中心信號導體302的上表面與外圍金屬地導體半包裹段的上表面處于同一平面。

進一步的，所述的空氣共面波導金屬準同軸接口電路與內(nèi)部微同軸之間通過用于實現(xiàn)阻抗變換的漸變過度結(jié)構(gòu)7連接。

一種用于精密調(diào)節(jié)雙工器中各諧振器耦合系數(shù)的方法，用于調(diào)整上述的一種基于矩形微同軸平行偽交指諧振器技術(shù)的雙工器的耦合系數(shù)，具體步驟如下：

步驟1，將雙工器置于一密閉空間進行預熱，并在密閉空間充盈惰性氣體；