CN110797621A - 介质波导双工器公共端口的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种介质波导双工器公共端口的结构，包括TX介质端口腔、RX介质端口腔及连接在TX介质端口腔和RX介质端口腔之间的公共介质端口腔，所述TX介质端口腔、RX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间分别通过第一耦合窗口、第二耦合窗口进行能量的耦合，所述公共介质端口腔设有匹配槽，所述匹配槽的内表面设有金属屏蔽层。本发明可提高公共介质端口腔与TX介质端口腔、RX介质端口腔之间的匹配度，降低相互之间的干扰，提高隔离度。

Description

介质波导双工器公共端口的结构
【技术领域】
本发明涉及微波通信技术领域，尤其是涉及一种介质波导双工器公共端口的结构。
【背景技术】
双工器是在滤波器的基础上发展起来的，是一种专门解决收、发共用一副天线的问题而设计的微波器件。随着微波通信技术的发展，对滤波器和双工器而言，提高选择性，如何减小体积是两个非常重要的方面。
介质波导滤波器将传统波导滤波器的空气填充形式改进成高介电常数陶瓷材料填充，陶瓷介质材料通过压铸成型，起到传输信号和结构支撑的作用。由于采用高介电常数填充，滤波器的整体其体积大幅减小。金属材料涂覆在瓷介质材料表面，作为电壁起到电磁屏蔽作用。
在实际应用中，常常把两路介质波导滤波器共用一个公共介质端口腔作为双工器，可减小双工器的体积，该双工器称作介质波导双工器。但是两路介质波导滤波器和公共介质端口腔之间的匹配度低，相互之间存在较高的干扰，隔离度差，能量的传输效率低，无法满足使用需求。
因此，亟需一种改进的介质波导双工器公共端口的结构。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种介质波导双工器公共端口的结构，可提高匹配度，降低干扰及提高隔离度。
本发明提供的一种介质波导双工器公共端口的结构，包括TX介质端口腔、RX介质端口腔及连接在TX介质端口腔和RX介质端口腔之间的公共介质端口腔，所述TX介质端口腔、RX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间分别通过第一耦合窗口、第二耦合窗口进行能量的耦合，所述公共介质端口腔设有匹配槽，所述匹配槽的内表面设有金属屏蔽层。
进一步地，所述公共介质端口腔的上表面或下表面设有所述匹配槽。
进一步地，所述匹配槽为三角形凹槽、锥形凹槽、圆柱形凹槽或楔形凹槽。
进一步地，所述匹配槽的深度大于等于所述公共介质端口腔高度的五分之一。
进一步地，所述匹配槽为楔形凹槽，所述楔形凹槽的底面为倾斜面，所述倾斜面的斜度大于等于10度。
进一步地，所述TX介质端口腔、RX介质端口腔和公共介质端口腔三者之间形成一T形结构。
进一步地，所述TX介质端口腔、RX介质端口腔和公共介质端口腔三者之间形成一U形结构。
进一步地，所述第一耦合窗口设置在所述TX介质端口腔上并靠近所述TX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间的连接处或者设置在所述TX介质端口腔与公共介质端口腔之间的连接处；所述第二耦合窗口设置在所述RX介质端口腔上并靠近所述RX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间的连接处或者设置在所述RX介质端口腔与公共介质端口腔之间的连接处。
进一步地，所述TX介质端口腔和RX介质端口腔均为介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括多个介质谐振器，多个介质谐振器之间相互连接；所述公共介质端口腔为公共介质谐振器。
进一步地，所述介质谐振器和公共介质谐振器均包括由固态介电材料制成的介质体及包覆到介质体外表面的金属屏蔽层。
本发明通过在公共介质端口腔设置匹配槽，可提高公共介质端口腔与TX介质端口腔、RX介质端口腔之间的匹配度，降低相互之间的干扰，提高隔离度及信号的传输效率，并且易于加工及调试。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例提供的一种介质波导双工器公共端口的结构的示意图；
图2是图1所示介质波导双工器公共端口的剖视图；
图3为本发明第二实施例提供的一种介质波导双工器公共端口的结构的示意图；
图4是图3所示介质波导双工器公共端口的剖视图；
图5为本发明第三实施例提供的一种介质波导双工器公共端口的结构的示意图；
图6是图5所示介质波导双工器公共端口的剖视图；
图7为本发明第四实施例提供的一种介质波导双工器公共端口的结构的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
第一实施例
参考图1和图2，本发明提供的一种介质波导双工器公共端口的结构，包括TX(Transmitter，发射)介质端口腔10、RX(Receiver，接收)介质端口腔20及连接在TX介质端口腔10和RX介质端口腔20之间的公共介质端口腔30。TX介质端口腔10的上表面和RX介质端口腔20的上表面平齐，公共介质端口腔30的上表面凸出于TX介质端口腔10的上表面、RX介质端口腔20的上表面，TX介质端口腔10、RX介质端口腔20和公共介质端口腔30三者之间形成一T形结构。TX介质端口腔10起到传输TX射频信号的作用，RX介质端口腔20起到传输RX射频信号的作用，通过公共介质端口腔30可实现将TX射频信号、RX射频信号进行合路，并可实现将合路信号输出到天线，从而实现双工器的功能。公共介质端口腔30输出合路信号到天线是通过其上表面设置的天线接头31来实现的，天线接头31用于与天线连接。
TX介质端口腔10、RX介质端口腔20与公共介质端口腔30之间分别通过第一耦合窗口41、第二耦合窗口42进行能量的耦合，从而实现射频信号的传输。
本实施例中，第一耦合窗口41设置在TX介质端口腔10上并靠近TX介质端口腔10与公共介质端口腔30之间的连接处。具体的，TX介质端口腔10上设有两个第一耦合窗口臂411，两个第一耦合窗口臂411沿TX介质端口腔10的高度方向贯穿TX介质端口腔10，两个第一耦合窗口臂411呈相对设置并分别靠近TX介质端口腔10的两侧，两个第一耦合窗口臂411之间形成所述第一耦合窗口41。通过调整第一耦合窗口41与公共介质端口腔30之间的距离，可调整TX介质端口腔10和公共介质端口腔30之间耦合能量的大小。
第二耦合窗口42设置在RX介质端口腔20上并靠近RX介质端口腔20与公共介质端口腔30之间的连接处。具体的，RX介质端口腔20上设有一个第二耦合窗口臂412，第二耦合窗口臂412沿RX介质端口腔20的高度方向贯穿RX介质端口腔20，第二耦合窗口臂412与RX介质端口腔20的一侧面之间形成所述第二耦合窗口42。通过调整第二耦合窗口42与公共介质端口腔30之间的距离，可调整RX介质端口腔20和公共介质端口腔30之间耦合能量的大小。
公共介质端口腔30设有匹配槽50，匹配槽50的内表面设有金属屏蔽层。优选地，公共介质端口腔30的下表面的中心位置设有所述匹配槽50。可以理解地，也可以是公共介质端口腔30的上表面的中心位置设有所述匹配槽50，在该种方案下，天线接头31设置在公共介质端口腔30的下表面。匹配槽50的位置不限定，也可以不是在公共介质端口腔30上表面的中心或下表面的中心。匹配槽50可提高公共介质端口腔30与TX介质端口腔10、RX介质端口腔20之间的匹配度，降低相互之间的干扰，提高隔离度及信号的传输效率，提高了双工器的性能，并且易于加工及调试。金属屏蔽层例如为银层、铜层等。
匹配槽50的深度大于等于公共介质端口腔30高度的五分之一。通过调节匹配槽50的深度可实现调节公共介质端口腔30与TX介质端口腔10、RX介质端口腔20之间的匹配度，可通过实际情况设定匹配槽50的深度。本实施例中，匹配槽50为圆柱形凹槽。
本实施例中，TX介质端口腔10和RX介质端口腔20均为介质波导滤波器。介质波导滤波器包括多个介质谐振器，多个介质谐振器之间相互连接。多个介质谐振器可呈单层分布，也可以呈多层分布。每个介质谐振器上可开设调谐盲孔用于实现对应的介质谐振器的谐振频率的调节。调谐盲孔的内表面可设置金属屏蔽层。公共介质端口腔30为公共介质谐振器。
介质谐振器和公共介质谐振器均包括由固态介电材料例如陶瓷制成的介质体及包覆到介质体外表面的金属屏蔽层。
TX介质端口腔10、RX介质端口腔20和公共介质端口腔30三者之间可一体成型。可以理解地，TX介质端口腔10、RX介质端口腔20和公共介质端口腔30三者之间也可以是分体成型，再通过例如焊接等方式进行连接。
第二实施例
参考图3和图4，本实施例与第一实施例不同的是，匹配槽50为锥形凹槽。锥形凹槽开口端的直径大于锥形凹槽底面的直径。
第三实施例
参考图5和图6，本实施例与第一实施例不同的是，匹配槽50为楔形凹槽。楔形凹槽的横截面形状为圆形。楔形凹槽的底面为倾斜面，倾斜面的斜度大于等于10度，可以理解地，该斜度可根据实际情况进行设置。楔形凹槽的最大深度大于等于公共介质端口腔30高度的五分之一。
在其他实施方式中，匹配槽50还可以是三角形凹槽、五边形凹槽、六边形凹槽、菱形凹槽等等。
第四实施例
参考图7，本实施例与第一实施例不同的是，公共介质端口腔30的上表面与TX介质端口腔10的上表面、RX介质端口腔20的上表面平齐，公共介质端口腔30的一侧与TX介质端口腔10、RX介质端口腔20的一侧平齐，公共介质端口腔30的另一侧与TX介质端口腔10、RX介质端口腔20的另一侧不平齐，TX介质端口腔10、RX介质端口腔20和公共介质端口腔30三者之间形成一U形结构。
匹配槽50为锥形凹槽，锥形凹槽开口端的直径大于锥形凹槽底面的直径。
第一耦合窗口41设置在TX介质端口腔10与公共介质端口腔30之间的连接处。具体的，TX介质端口腔10和公共介质端口腔30之间的连接处设有一个第一耦合窗口臂411，第一耦合窗口臂411沿TX介质端口腔10的高度方向贯穿TX介质端口腔10和公共介质端口腔30之间的连接处。第一耦合窗口臂411与公共介质端口腔30的一侧面之间形成所述第一耦合窗口41。
第二耦合窗口42设置在RX介质端口腔20与公共介质端口腔30之间的连接处。具体的，RX介质端口腔20和公共介质端口腔30之间的连接处设有一个第二耦合窗口臂412，第二耦合窗口臂412沿RX介质端口腔20的高度方向贯穿RX介质端口腔20和公共介质端口腔30之间的连接处。第二耦合窗口臂412与公共介质端口腔30的另一侧面之间形成所述第二耦合窗口42。第一耦合窗口41和第二耦合窗口42呈错位设置，并分别靠近公共介质端口腔30的两侧。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：包括TX介质端口腔、RX介质端口腔及连接在TX介质端口腔和RX介质端口腔之间的公共介质端口腔，所述TX介质端口腔、RX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间分别通过第一耦合窗口、第二耦合窗口进行能量的耦合，所述公共介质端口腔设有匹配槽，所述匹配槽的内表面设有金属屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述公共介质端口腔的上表面或下表面设有所述匹配槽。
3.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述匹配槽为三角形凹槽、锥形凹槽、圆柱形凹槽或楔形凹槽。
4.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述匹配槽的深度大于等于所述公共介质端口腔高度的五分之一。
5.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述匹配槽为楔形凹槽，所述楔形凹槽的底面为倾斜面，所述倾斜面的斜度大于等于10度。
6.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述TX介质端口腔、RX介质端口腔和公共介质端口腔三者之间形成一T形结构。
7.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述TX介质端口腔、RX介质端口腔和公共介质端口腔三者之间形成一U形结构。
8.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述第一耦合窗口设置在所述TX介质端口腔上并靠近所述TX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间的连接处或者设置在所述TX介质端口腔与公共介质端口腔之间的连接处；所述第二耦合窗口设置在所述RX介质端口腔上并靠近所述RX介质端口腔与所述公共介质端口腔之间的连接处或者设置在所述RX介质端口腔与公共介质端口腔之间的连接处。
9.根据权利要求1所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述TX介质端口腔和RX介质端口腔均为介质波导滤波器，所述介质波导滤波器包括多个介质谐振器，多个介质谐振器之间相互连接；所述公共介质端口腔为公共介质谐振器。
10.根据权利要求9所述的介质波导双工器公共端口的结构，其特征在于：所述介质谐振器和公共介质谐振器均包括由固态介电材料制成的介质体及包覆到介质体外表面的金属屏蔽层。
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