CN108461887A - 一种双耦合同频合路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双耦合同频合路器：包括有金属盒以及设于金属盒内的3dB电桥，所述3dB电桥包括有上层片和与上层片平行设置的下层片，上层片和下层片之间垫设有绝缘介质；其设计频率包含LTE的2700Mhz，通过计算机仿真可以得到，本电桥其在频率0.7Ghz至2.8Ghz内可实现较好的耦合效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种双耦合同频合路器。
背景技术
同频合路器的结构是一个金属盒即屏蔽盒内设置一个3dB电桥来实现，3dB 电桥是一种将两种频率相同的信号进行耦合成一路信号输出的电器件，宽频率带3DB电桥一直是功分器类努力的方向，实现宽频3dB电桥是目前迫切需要的，尤其是通信行业的新增标准LTE 中，LTE 标准要求的频段为2570MHz-2620MHz，覆盖该标准的合路器及3dB电桥。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种双耦合同频合路器。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种双耦合同频合路器：包括有金属盒以及设于金属盒内的3dB电桥，所述3dB电桥包括有上层片和与上层片平行设置的下层片，上层片和下层片之间垫设有绝缘介质；
上层片包括有两个并排设置的、大小形状相同的上层十四边子片，每个上层十四边子片包括有两个钝角三角形的第一臂，一个矩形的第二臂，两个梯形的第三臂；两个第一臂的钝角均朝外，两个第一臂的钝角所对底边分别与第二臂的两个短边相连，两个第三臂的长底边分别与第二臂的两个长短边相连，两个第三臂的短底边朝外，两个第一臂的钝角所对底边与第二臂的短边长度相同；还包括有几字形的第一连接带，第一连接带的两个竖臂位于两个层十四边子片之间，第一连接带的两端分别与两个上层十四边子片的下方的第三臂的短底边相连；每个上层十四边子片的第二臂的两侧设有呈中心对称设置的两组调整槽结构，每个调整槽结构包括有一个Π形的第一调整槽、以及第一调整槽三条槽包围区域内开设的矩形第二调整槽，第一调整槽的开口朝向相邻第一臂的钝角一侧；第二臂的中心设有一个圆形的耦合槽；一个上层十四边子片的第二臂，其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输入臂，第一输入臂的横杆朝外；另一个上层十四边子片的第二臂，其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输出臂，第一输出臂的横杆朝外；
下层片包括有两个并排设置的、大小形状相同的下层十四边子片，每个下层十四边子片包括有两个钝角三角形的第四臂，一个矩形的第五臂，两个梯形的第六臂；两个第四臂的钝角均朝外，两个第四臂的钝角所对底边分别与第五臂的两个短边相连，两个第六臂的长底边分别与第五臂的两个长短边相连，两个第六臂的短底边朝外，两个第三臂的钝角所对底边与第五臂的短边长度相同；还包括有Π形的第二连接带，第二连接带的两端分别与两个下层十四边子片的上方的第六臂的短底边相连；每个下层十四边子片的第五臂的两侧设有与上层十四子片的第二调整槽对应的第三调整槽；每个下层十四边子片的中心向上延伸出有辅助谐振柱，辅助谐振柱的顶面设有谐振盘，谐振盘位于耦合槽内；一个下层十四边子片的第五臂，其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输入臂，第二输入臂的横杆朝外；另一个下层十四边子片的第五臂，其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输出臂，第二输出臂的横杆朝外。
其中，所述上层十四边子片和下层十四边子片大小相同。
其中，所述耦合槽的边上向中心延伸出有两个谐振杆，谐振盘上向内凹陷有两个与谐振杆对应的谐凹槽。
其中，所述谐振盘的直径小于耦合凹槽。
其中，所述谐振盘的厚度与上层十四子片的厚度相同。
其中，所述辅谐振柱的高度与绝缘介质的厚度相同。
其中，所述第一臂和第四臂的大小相同，且均为等腰三角形。
其中，所述第三臂和第六臂大小相同，且均为等腰梯形。
其中，所述第二调整槽和的第三调整槽大小相同。
本发明的有益效果为：其设计频率包含LTE的2700Mhz，通过计算机仿真可以得到，本电桥其在频率0.7Ghz至2.8Ghz内可实现较好的耦合效果。
附图说明
图1是本发明的俯视图；
图2是本发明的3dB电桥的立体爆炸图；
图3是本发明的上层片立体图；
图4是本发明的上层片的俯视图；
图5是本发明的下层片立体图；
图6是本发明的下层片的俯视图；
图7是本发明的参数仿真图；
图1至图7中的附图标记说明：
a-金属盒；
1-上层片；101-第一输入臂；102-第一输出臂；11-第一臂；12-第二臂；13-第三臂；14-第一连接带；15-耦合槽；16-谐振杆；17-第一调整槽；18-第二调整槽；
2-下层片；201-第二输入臂；202-第二输出臂；21-第四臂；22-第五臂；23-第六臂；24-第三调整槽；25-谐振盘；26-谐凹槽；27-第二连接带；28-辅助谐振柱；
3-绝缘介质。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图7所示，本实施例所述的一种双耦合同频合路器：包括有金属盒a以及设于金属盒a内的3dB电桥，所述3dB电桥包括有上层片1和与上层片1平行设置的下层片2，上层片1和下层片2之间垫设有绝缘介质3；
上层片1包括有两个并排设置的、大小形状相同的上层十四边子片，每个上层十四边子片包括有两个钝角三角形的第一臂11，一个矩形的第二臂12，两个梯形的第三臂13；两个第一臂11的钝角均朝外，两个第一臂11的钝角所对底边分别与第二臂12的两个短边相连，两个第三臂13的长底边分别与第二臂12的两个长短边相连，两个第三臂13的短底边朝外，两个第一臂11的钝角所对底边与第二臂12的短边长度相同；还包括有几字形的第一连接带14，第一连接带14的两个竖臂位于两个层十四边子片之间，第一连接带14的两端分别与两个上层十四边子片的下方的第三臂13的短底边相连；每个上层十四边子片的第二臂12的两侧设有呈中心对称设置的两组调整槽结构，每个调整槽结构包括有一个Π形的第一调整槽17、以及第一调整槽17三条槽包围区域内开设的矩形第二调整槽18，第一调整槽17的开口朝向相邻第一臂11的钝角一侧；第二臂12的中心设有一个圆形的耦合槽15；一个上层十四边子片的第二臂12，其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输入臂101，第一输入臂101的横杆朝外；另一个上层十四边子片的第二臂12，其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输出臂102，第一输出臂102的横杆朝外；
下层片2包括有两个并排设置的、大小形状相同的下层十四边子片，每个下层十四边子片包括有两个钝角三角形的第四臂21，一个矩形的第五臂22，两个梯形的第六臂23；两个第四臂21的钝角均朝外，两个第四臂21的钝角所对底边分别与第五臂22的两个短边相连，两个第六臂23的长底边分别与第五臂22的两个长短边相连，两个第六臂23的短底边朝外，两个第三臂13的钝角所对底边与第五臂22的短边长度相同；还包括有Π形的第二连接带27，第二连接带27的两端分别与两个下层十四边子片的上方的第六臂23的短底边相连；每个下层十四边子片的第五臂22的两侧设有与上层十四子片的第二调整槽18对应的第三调整槽24；每个下层十四边子片的中心向上延伸出有辅助谐振柱28，辅助谐振柱28的顶面设有谐振盘25，谐振盘25位于耦合槽15内；一个下层十四边子片的第五臂22，其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输入臂201，第二输入臂201的横杆朝外；另一个下层十四边子片的第五臂22，其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输出臂202，第二输出臂202的横杆朝外。
组合时，绝缘介质3位于上层十四边子片和下层十四边子片之间，具体的位于第三臂13和第六臂23之间。其设计频率包含LTE的2700Mhz，通过计算机仿真可以得到，本电桥其在频率0.7Ghz至2.8Ghz内可实现较好的耦合效果，上层片1和下层片2均采用介电常数为2.33-2.6左右的导体；图7中，其耦合值在上述要求频段内的参数为3dB左右，完全符合设计要求，端口隔离度在28±5 dB左右，其端口驻波比小于1.3。上层片1和下层片2厚度在3.5-4mm左右，本电桥承载功率可达400W。为了达到最优化的耦合效果，其具体尺寸可以优化为：第一臂11与第四臂21大小相同都是等腰三角形，两条腰边为：25mm，底边长为44mm；第二臂12和第四臂21的大小相同，短边为44mm，长边为：87mm；第三臂13与第六臂23大小相同，短底边为25mm，长底边为46mm，高为：18mm；第一连接带14的线宽为4mm，纵向臂长度为80mm，横向的长臂的长度为：60mm，其他做要求；第一调整槽17的线宽为：3mm，横槽长度和纵槽长度相同均为：18mm，第二调整槽18和第三调整槽24均为正方形，大小相同，边长为10mm；耦合槽15直径为：32mm。第一输入臂101和第一输出臂102线宽为2mm，长度不做要求。谐振柱的高度为25mm，直径小于谐振盘25的直径即可，谐振盘25的直径的15mm。
本实施例中，所述上层十四边子片和下层十四边子片大小相同。性能更加稳定。
本实施例中，所述耦合槽15的边上向中心延伸出有两个谐振杆16，谐振盘25上向内凹陷有两个与谐振杆16对应的谐凹槽26。能够减少形成驻波的时候回波损耗。
本实施例中，所述谐振盘25的直径小于耦合凹槽。本实施例中，所述谐振盘25的厚度与上层十四子片的厚度相同。均为3.8mm，本实施例中，所述辅谐振柱的高度与绝缘介质3的厚度相同。减少过大的间隙造成的耦合难度。本实施例中，所述第一臂11和第四臂21的大小相同，且均为等腰三角形。本实施例中，所述第三臂13和第六臂23大小相同，且均为等腰梯形。本实施例中，所述第二调整槽18和的第三调整槽24大小相同。上述特征均为提升耦合效果，稳定端口隔离度的作用。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种双耦合同频合路器：其特征在于:包括有金属盒（a）以及设于金属盒（a）内的3dB电桥,所述3dB电桥包括有上层片（1）和与上层片（1）平行设置的下层片（2），上层片（1）和下层片（2）之间垫设有绝缘介质（3）；
上层片（1）包括有两个并排设置的、大小形状相同的上层十四边子片，每个上层十四边子片包括有两个钝角三角形的第一臂（11），一个矩形的第二臂（12），两个梯形的第三臂（13）；两个第一臂（11）的钝角均朝外，两个第一臂（11）的钝角所对底边分别与第二臂（12）的两个短边相连，两个第三臂（13）的长底边分别与第二臂（12）的两个长短边相连，两个第三臂（13）的短底边朝外，两个第一臂（11）的钝角所对底边与第二臂（12）的短边长度相同；还包括有几字形的第一连接带（14），第一连接带（14）的两个竖臂位于两个层十四边子片之间，第一连接带（14）的两端分别与两个上层十四边子片的下方的第三臂（13）的短底边相连；每个上层十四边子片的第二臂（12）的两侧设有呈中心对称设置的两组调整槽结构，每个调整槽结构包括有一个Π形的第一调整槽（17）、以及第一调整槽（17）三条槽包围区域内开设的矩形第二调整槽（18），第一调整槽（17）的开口朝向相邻第一臂（11）的钝角一侧；第二臂（12）的中心设有一个圆形的耦合槽（15）；一个上层十四边子片的第二臂（12），其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输入臂（101），第一输入臂（101）的横杆朝外；另一个上层十四边子片的第二臂（12），其底边的一侧向下延伸出有L形的第一输出臂（102），第一输出臂（102）的横杆朝外；
下层片（2）包括有两个并排设置的、大小形状相同的下层十四边子片，每个下层十四边子片包括有两个钝角三角形的第四臂（21），一个矩形的第五臂（22），两个梯形的第六臂（23）；两个第四臂（21）的钝角均朝外，两个第四臂（21）的钝角所对底边分别与第五臂（22）的两个短边相连，两个第六臂（23）的长底边分别与第五臂（22）的两个长短边相连，两个第六臂（23）的短底边朝外，两个第三臂（13）的钝角所对底边与第五臂（22）的短边长度相同；还包括有Π形的第二连接带（27），第二连接带（27）的两端分别与两个下层十四边子片的上方的第六臂（23）的短底边相连；每个下层十四边子片的第五臂（22）的两侧设有与上层十四子片的第二调整槽（18）对应的第三调整槽（24）；每个下层十四边子片的中心向上延伸出有辅助谐振柱（28），辅助谐振柱（28）的顶面设有谐振盘（25），谐振盘（25）位于耦合槽（15）内；一个下层十四边子片的第五臂（22），其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输入臂（201），第二输入臂（201）的横杆朝外；另一个下层十四边子片的第五臂（22），其顶边的一侧向上延伸出有L形的第二输出臂（202），第二输出臂（202）的横杆朝外,
所述第三臂（13）和第六臂（23）大小相同，且均为等腰梯形；
所述第二调整槽（18）和的第三调整槽（24）大小相同。
2.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述上层十四边子片和下层十四边子片大小相同。
3.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述耦合槽（15）的边上向中心延伸出有两个谐振杆（16），谐振盘（25）上向内凹陷有两个与谐振杆（16）对应的谐凹槽（26）。
4.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述谐振盘（25）的直径小于耦合凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述谐振盘（25）的厚度与上层十四子片的厚度相同。
6.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述辅谐振柱的高度与绝缘介质（3）的厚度相同。
7.根据权利要求1所述的一种双耦合同频合路器：其特征在于:所述第一臂（11）和第四臂（21）的大小相同，且均为等腰三角形。
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