[發明專利]用于基站天線的雙工器

在審

• 申請號: 202210818586.7
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115719886A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 李梓萌;塔拉年科·弗拉基米爾;澤姆利亞科夫·維亞切斯拉夫
• 申請（專利權）人: 廣州司南技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/24
• 分類號: H01Q15/24;H01Q5/30;H01P1/203;H01P1/213;H01Q5/28;H01Q1/24
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖郁豐

用于基站天線的雙工器。本發明提供一種雙工器，包括：用于低頻帶和高頻帶的通帶濾波器，該濾波器連接在靠近雙工器的一個公共端口上，并由設置在導電外殼內的分支帶狀導體形成；其中，分支帶狀導體形成傳輸線的串聯部分和與傳輸線的串聯部分并聯的開放式短截線，并在低頻帶和高頻帶形成衰減極點；其中，分支帶狀導體是與導電外殼隔離的整塊金屬，并且僅連接到同軸電纜的內導體，所述同軸電纜連接到雙工器的公共端口和輸出端口；其中，至少一個開放式短截線具有一個頻率的3/4波長的電長度，在此頻率產生第二個衰減極點，所述衰減極點設置在雙工器的工作頻帶內；其中，至少一個開放式短截線具有扁平螺旋形狀。

技術領域

本發明涉及頻率選擇裝置，如濾波器和雙工器，其包含設置在導電外殼內的金屬帶狀線。

背景技術

現代移動通信市場需要多個頻段運行的天線。這種天線由輻射元件和波束形成網絡組成，其中包含許多無源元件，包括濾波器和雙工器。包括雙工器在內的基站天線的所有組件都提供了非常低水平的無源互調產品，并通過直接焊接到天線的其他元件上的特殊同軸電纜連接到天線的其他元件。雙工器的尺寸必須盡可能小，以便將它們安裝到塑料天線罩的受限空間內，以保護天線免受惡劣天氣條件的影響。與此同時，雙工器提供了低插入損耗和低生產成本。

許多不同的濾波器設計被開發來改善其頻率特性和減小尺寸。采用傳統印刷電路板技術制造的包含帶狀線的濾波器提供了較低的生產成本，但當通帶和阻帶被窄邊界帶分隔時，此類器件的插入損耗太大。因此，需要使用設置在導電外殼內部的金屬帶狀導體來降低插入損耗。包含主傳輸線和與主傳輸線并聯連接的開放式短截線的通帶濾波器是最適合制造的，因為這樣的分支帶狀導體可以通過從金屬片沖壓制成。專利US 5015976、US5192297和US 5291161描述了這種過濾器的幾種改進，但是當通帶和阻帶被窄帶隔開時，不能使用已知的設計，因為形成開放式短截線的一些帶狀線的阻抗過高，不能通過沖壓制造非常窄的金屬帶導體。因此，提供由窄邊界帶分隔的通帶和阻帶的雙工器和濾波器包含許多專利申請所描述的腔諧振器，例如US 3448412,US 6735766,EP 2928011 A1,EP 3104452A1,EP 3179552 A1。這種雙工器的生產成本遠遠高于含有帶狀導體的雙工器的生產成本，因為空腔諧振器的制造比帶狀導體的制造更為復雜。

由于現代無線通信工業大量使用雙工器，因此需要研發一種結構簡單、插入損耗低、生產成本低的雙工器。

發明內容

本發明的目的是提供一種設計簡單的雙工器，通過寬度為1-4％的邊界帶將兩個寬度為8-15％的頻帶分開，并提供低水平的無源互調、低插入損耗和低生產成本。

本發明的目的是克服已知雙工器的不足，已知雙工器通過寬度為1-4％的邊界帶將兩個寬度為8-15％的頻帶分開，創造出無源互調水平低、插入損耗低、生產成本低的雙工器。例如，降低用于現代移動通信的在600-6000MHz頻帶內工作的雙工器的生產成本和插入損耗。一種旨在達到本發明目的的雙工器，其包含用于低頻帶和高頻帶的通帶濾波器，該通帶濾波器在雙工器的公共端口附近連接在一起，并且由設置在兩個泡沫介電基板之間的分支帶狀導體形成，該導電外殼呈矩形管狀，在其窄壁上有開口。分支帶狀導線形成傳輸線的串聯部分和與傳輸線的串聯連接部分并聯連接的開放式短截線。開放式短截線在低頻帶和高頻帶產生衰減極點。分狀帶狀導體作為一整塊金屬制成，與導電外殼隔離，僅通過兩端連接到同軸電纜的內導體，同軸電纜連接到雙工器的端口。

用于低頻帶的通帶濾波器的至少一個開放式短截線具有扁平螺旋形狀，并且至少一個開放式短截線的電長度約為產生衰減極點的頻率的波長的3/4。并且至少一個電長度約為產生衰減極點的頻率的波長的3/4的開放式短截線具有扁平螺旋的形狀。

低通帶的通帶濾波器的兩條串聯傳輸線的長度小于兩個通帶之間中間頻波長的0.08，其阻抗至少是連接到雙工器端口的同軸電纜阻抗的兩倍。高頻帶的通帶濾波器的兩條串聯傳輸線長度大于兩個通帶之間的中間頻波長的0.3。

分支帶狀線通過介電引腳固定在泡沫介電基板上。