CN1197259C - 天线共用器 - Google Patents

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Abstract

本发明天线共用器在发信端特性中提高通频带中心频率附近的插入损失及VSWR特性。发信用弹性表面波(SAW)滤波器(11)的输出端与相位基板(13)电气连接。该相位基板(13)与收信用SAW滤波器(12)电气连接。在这里，发信用滤波器(11)和收信用滤波器(12)分别具有频率不同的通频带，互相使其对方的通频带衰减。相位基板(13)具有使收信用SAW滤波器(12)的发信频带的相位旋转的功能，还具有使发信频带中心频率上的收信用滤波器(12)的反射系数大小为0.8以上，且反射系数的相位角在0°～45°之间这样的相位角和特性阻抗。

Description

天线共用器
技术领域
本发明涉及移动通信设备所用的天线共用器。
背景技术
在已有的天线共用器中，在其组件内部，发信用弹性表面波滤波器和收信用弹性表面波滤波器通过相位电路相连接。
该相位电路具有使收信用弹性表面波滤波器的发信频带的相位旋转的功能，而且还具有将在该收信用弹性表面波滤波器发信频带的中心频率的反射系数的大小调为0.8以上、且反射系数的相位角调至约为0°的功能，其特性阻抗值约为50Ω。
弹性表面波滤波器在通频带内的阻抗值一般低于50Ω，而且是电容性阻抗。因此，在上述构成中，发信频带和收信频带很难都得到50Ω的匹配，在通频带内的插入损失及电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，以下简称为VSWR)增大。
发明内容
本发明的目的在于提供将发信频带和收信频带天线端的阻抗值调整到最佳化的，通频带的插入损失及VSWR特性均优异的天线共用器。
鉴于以往的课题，本发明的天线共用器具有①发信用弹性表面波滤波器；②其一端电气连接于该发信用弹性表面波滤波器的输出端的相位器；③其输入端电气连接于该相位器的另一端的收信用弹性表面波滤波器。
发信用弹性表面波滤波器和收信用弹性表面波滤波器分别具有频率各异的通频带，并且可以相互使对方的通频带衰减。
相位器具有使收信用弹性表面波滤波器在发信频带的相位旋转的功能，同时还使收信用弹性表面波滤波器发信频带中心频率的反射系数的大小大于0.8，而且反射系数的相位角在0～45°之间。
因此，阻抗值低于50Ω、而且在作为电容性阻抗的发信用弹性表面波滤波器的通频带，电感性成分与并联施加于天线端的电感相同。因此，可以使天线共用器的天线端的发信频带的阻抗值更接近50Ω的匹配。
所以，本发明的天线共用器是在其通频带内的插入损失和电压驻波比(VSWR)特性都优异的装置。
本发明的的一种形态具备：发信用弹性表面波滤波器；其一端电气连接于发信用弹性表面波滤波器的输出端的相位器；其输入端电气连接于该相位器的另一端的收信用弹性表面波滤波器。
发信用弹性表面波滤波器和收信用弹性表面波滤波器分别具有频率各异的通频带，互相使对方的通频带衰减，该相位器至少具有使收信用弹性表面波滤波器的发信频带的相位旋转的功能。
而且该相位器是具有使收信用弹性表面波滤波器的发信频带的相位旋转，使收信用弹性表面波滤波器的发信频带的中心频率的反射系数的大小大于0.8，而且反射系数的相位角在0～45°之间这样的相位角和特性阻抗值的器件。
上述相位器的特性阻抗值在42±8Ω的范围内，但不包括50Ω，相位角在90°±10°。
因此，这种天线共用器与已有的天线共用器相比具有以下优点，即天线端的发信频带可以得到50Ω的匹配，天线共用器发信端上的插入损失小，VSWR特性优异。
本发明的另一形态是相位器的特性阻抗值低于50Ω的上述形态的天线共用器。
收信用弹性表面波滤波器的通频带的阻抗值低于50Ω，所以使用上述相位器可在天线端收信频带得到50Ω的匹配。
因此，天线共用器的发信端和收信端的VSWR特性都好，插入损失也小。
本发明还有一种形态是在前一形态的基础上增加相位器的特性阻抗值为42±8Ω(但不包括50Ω)这一特性的天线共用器。这种天线共用器的发信端和收信端的VSWR特性都好，插入损失也小。
本发明还有一种形态是在最前面陈述的形态的基础上增加以下特性的天线共用器，即其发信用弹性表面波滤波器由梯形(ladder)滤波器构成的，串联臂弹性表面波(Surface Acoustic Wave，以下简称SAW)共振器的共振频率比并联臂弹性表面波(SAW)共振器的反共振频率更高的天线共用器。
这种天线共用器可以在发信端的VSWR特性及插入损失不变差的条件下得到宽频带的滤波器特性。
本发明还有一种形态是在最初叙述的形态的基础上将相位器的相位角设定为90°±10°的天线共用器。这种天线共用器，其天线端发信频带可得到50Ω的匹配。这种天线共用器发信端的VSWR性能优异，插入损失小。
本发明还有一种形态是在最初叙述的形态的基础上增加以下特性的天线共用器，即相位器的特性阻抗值为42±8Ω(但不包括50Ω)，相位角设定为90°±10°，其天线端收信频带的阻抗值得到50Ω的匹配。因此，这种天线共用器的发信端和收信端的VSWR特性都好，插入损失也都小。
本发明再一种形态的天线共用器是与前述形态一样，包含发信用SAW滤波器；其一端电气连接于发信用SAW滤波器输出端的相位器；以及其输入端电气连接于相位器另一端的收信用SAW滤波器。
在这里，所谓发信用SAW滤波器与收信用SAW滤波器分别具有频率各异的通频带，而且互相使其对方的通频带衰减。
相位器具有使收信用SAW滤波器发信频带的相位旋转的功能，同时其特性阻抗值也低于50Ω。
因此，这种天线共用器天线端的收信频带的阻抗值可以取得50Ω的匹配。所以这种天线共用器的收信端的VSWR优异，插入损失也小。
本发明又一种形态是在此前一形态的基础上增加相位器的特性阻抗值为42±8Ω(但不包括50Ω)这一特性的天线共用器。这种天线共用器的天线端收信频带的阻抗值可取得50Ω的匹配。因此，这种天线共用器收信端的VSWR特性优异，插入损失也小。
附图说明
图1是本发明实施形态的天线共用器的立体图。
图2是本发明实施形态的天线共用器的电路图。
图3示出本发明实施形态中收信用弹性表面波滤波器的通频带中心频率附近的，相位基板的阻抗值与天线共用器的插入损失之间的关系。
图4示出本发明实施形态中收信用弹性表面波滤波器的通频带中心频率附近相位基板的阻抗值与天线共用器的VSWR之间的关系。
图5示出本发明实施形态中发信用弹性表面波滤波器的通频带中心频率附近相位基板的相位角与天线共用器的插入损失之间的关系。
图6示出本发明实施形态中发信用弹性表面波滤波器的通频带中心频率附近相位基板的相位角与天线共用器的VSWR之间的关系。
图7示出本发明其他实施形态中相位器的电路图。
具体实施例
(实施形态1)
图1是本发明实施形态1的天线共用器的立体图。
在这种天线共用器中，压电性基板上装有由梳形电极构成的发信用SAW滤波器11和收信用SAW滤波器12以及相位基板13。这些器件都安装在组件14内。在组件14的外围配置有天线端子15、发信端子16、收信端子17、接地端子19a～19e；组件14内部配置有pat接线片18a～18c。接线片18a连接天线端子15，接线片18b连接发信端子16，接线片18c连接收信端子17。
另外，发信用SAW滤波器11、收信用滤波器12及相位基板13各有两个接线端子。发信用SAW滤波器11的一个端子和接线片18b用接合线(bonding wire)20a连接、滤波器11的另一个端子和接线片18a用接合线20b连接。
同样，收信用SAW滤波器12的一个端子和接线片18c用接合线20e连接，滤波器12的另一个端子和相位基板13的一个端子用接合线20d连接，相位基板13的另一个端子和接线片18a用接合线20c连接。
图2是天线共用器的电路图，对与图1所示的结构要素相同的结构要素标以相同的符号。
相位基板13至少具有使收信用SAW滤波器12的发信频带相位旋转的功能。其特性阻抗值低于50Ω，为42±8Ω(但不包括50Ω)。
由图3和图4所示可知，相位基板13的特性阻抗值比50Ω小得越多，作为天线共用器的收信特性的插入损失及VSWR就越小。但是，如果其特性阻抗值太低，作为天线共用器的发信特性的插入损失及VSWR将变差。因此，相位基板13的特性阻抗值最好设在42±8Ω(但不包括50Ω)。
(实施形态2)
本发明实施形态2的天线共用器在外观上的构成与实施形态1的天线共用器相同，使用图1和图2来进行说明。下面就实施形态2的天线共用器的特征中与实施形态1不同之处加以说明。
发信用SAW滤波器11由梯形滤波器构成，使串联臂SAW共振器的共振频率比并联臂弹性表面波(SAW)共振器的反共振器频率高。
相位基板13具有使发信频带的、收信用SAW滤波器12的发信频带的相位旋转的功能，还具有在该发信频带中心频率使收信用SAW滤波器12的反射系数大小大于0.8，反射系数的相位角为0～45°这样的相位角和特性阻抗。
具体地说，使相位基板13的相位角为90°±10°，特性阻抗值为低于50Ω的42±8Ω(但不包括50Ω)。
采用上述结构，则与实施形态1相同，如图3和图4所示，相位基板13的特性阻抗值越是小于50Ω，收信用SAW滤波器12中心频率附近的天线共用器的插入损失及VSWR就变得越小。
但是，如果特性阻抗值过低，则天线共用器的发信特性的插入损失和VSWR都将变差。
因此，相位基板13的特性阻抗值最好是在42±8Ω(但不包括50Ω)范围内。通过使用相位角在80°～100°的相位基板13，可使收信用SAW滤波器12在发信频带中心频率的反射系数大小大于0.8，而且可使相位角在0°～45°之间。
其结果是，如图5和图6所示，在天线共用器的发信特性中，可以使插入损失及VSWR一起变小。
按以上所述进行，则在天线共用器的收信特性、发信特性中可以分别使其插入损失和VSWR都变小。
还有，在上述各实施形态中，对在一个组件14内安置发信用SAW滤波器11、收信用SAW滤波器12和相位基板13的情况作了说明。
又，在使用内置相位电路的组件的情况下，不使用相位基板13，以谋求小型化。
另外，发信用SAW滤波器11、收信用SAW滤波器12、相位基板13也可不安置在同一组件中。
也可以用分立元件构成相位器来代替相位基板。在此情况下，可采用图7所示的结构。
在图7中，相位器的输入端子30和输出端子31之间的串联臂上并联连接电感元件32和耦合电容器33。而且还在输入端子30和由电感元件32和电容33组成的并联电路之间，以及该并联电路和输出端子31之间，连接一端接地的电容元件34、35。
工业应用性
如上所述采用本发明，则在天线共用器的发信用SAW过滤器和收信用SAW过滤器各自的通频带内，在各自的中心频率及其邻近频率上，可以径减小其插入损失和VSWR。
各图面参照符号一览表
11发信用弹性表面波滤波器
12收信用弹性表面波滤波器
13相位基板
14组件
15天线端子
16发信端子
17收信端子
18a接线片
18b接线片
18c接线片
19a接地端子
19b接地端子
19c接地端子
19d接地端子
19e接地端子
20a接合线
20b接合线
20c接合线
20d接合线
20e接合线
30输入端子
31输出端子
32电感元件
33耦合电容器
34电容元件
35电容元件

Claims (3)

1.一种天线共用器，其特征在于，具备
发信用弹性表面波SAW滤波器；
其一端电气连接于上述发信用SAW滤波器的输出端的相位器；以及
其输入端电气连接于上述相位器的另一端的收信用SAW滤波器，
上述发信用SAW滤波器和上述收信用SAW滤波器分别具有频率不同的通频带，且互相使对方的通频带衰减，
上述相位器使上述收信用SAW滤波器的发信频带的相位旋转，同时其特性阻抗值低于50Ω，
上述相位器的特性阻抗值在42±8Ω的范围内，但不包括50Ω。
2.根据权利要求1所述的天线共用器，其特征在于，
上述相位器具有上述收信用SAW滤波器的上述发信频带中心频率上的反射系数大小为0.8以上，而且上述反射系数的相位角在0°～45°之间这样的相位角和特性阻抗，
上述相位器的相位角在90°±10°。
3.根据权利要求2所述的天线共用器，其特征在于，上述发信用SAW滤波器由梯形滤波器构成，串联臂SAW共振器的共振频率比并列臂SAW共振器的反共振频率高。
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