CN1881676A - 微波介质模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于移动通信、卫星通信、军事设施等各方面的微波介质模块。本微波介质模块至少由两个双工器(14)、双工器(15)、屏蔽外壳(66)、屏蔽外壳(67)、屏蔽外壳(68)、印制电路板(1)以及一些连接在传输线上的耦合电容器、耦合电感器和电阻器组成；双工器(14)和双工器(15)在印制电路板(1)上共用一个输入、输出端(6)；双工器(14)和双工器(15)均有3到10个谐振孔分别形成为两个滤波器。其优点是由于能将两个双工器集成在一块印制电路板上，且有一些去耦电容器、电感器去耦，以及采用金属外壳屏蔽，故电性能好，体积小。
Description
技术领域：
本发明涉及用于移动通信、卫星通信、军事设施各方面的微波介质模块。
背景技术：
目前，国内的研究机构和微波介质频率器件生产厂家在研制成功微波介质滤波器的基础上，将两个滤波器经过印制电路板进行组合后生产成为微波介质双工器，该双工器可同时接收和发射两种频率的微波信号，避免了发送信号时对接收信号部分的干扰，主要应用于移动通信等领域，使得微波介质频率器件的应用范围得到加大。但传统的双工器虽然满足了最基本的电性能要求，但对插入衰耗等性能要求较高的场合，该双工器无法满足，而且随着移动通信、卫星通信及军事设施的发展，仅能发射(上行)一个中心频率和接收(下行)一个中心频率的双工器已越来越不能满足使用要求，用户需将两个以上的双工器或滤波器设计在印制电路板上，各双工器或滤波器间会产生电磁干扰，影响其电性能，给使用带来了难度。于是在此基础上，有部分生产厂家采用了腔体滤波器制作成多工器，该结构由于将两个双工器集成在一个金属腔内，减少了对周边其他元件的干扰，但由于腔体滤波器体积大，而且制作难度大，其价格也就相对较高，因此就需要研制新的微波介质模块，以克服上述缺点。
发明内容：
本发明的目的是提供一种微波介质模块，该微波介质模块将两个或两个以上的双工器或滤波器集成在一块印制电路板上，并增加一些去耦电容器、电感器，采用金属外壳进行屏蔽，使得微波介质多工器模块的电性能进一步提高，体积更小，从而满足了产品小型化的要求。
一种微波介质模块，其特征是本微波介质模块至少由两个双工器(14)、双工器(15)、屏蔽外壳(66)、屏蔽外壳(67)、屏蔽外壳(68)、印制电路板(1)，以及一些连接在传输线上的耦合电容器、耦合电感器和电阻器组成；双工器(14)和双工器(15)在印制电路板(1)上共用一个输入、输出端(6)；双工器(14)和双工器(15)均有3到10个谐振孔分别形成为两个滤波器。
本发明微波介质模块的制作原理和基本结构如下：
本发明微波介质模块中的双工器采用复合钙钛矿系材料作为微波介质材料，采用连体多腔结构制作成连体式双工器，再将两个或两个以上双工器或滤波器集成在一个印制电路板上，通过设计，使各双工器之间距离为最佳距离，并且增加一些去耦电容器、电感器，并采用适当的金属外壳对双工器进行屏蔽，使得双工器的频率特性曲线接近理想矩形曲线，阻带抑制亦好，从而使微波介质多工器模块的电性能进一步得到提高，减小了整个模块的体积，得以满足整机产品向小型化方向发展的需求。
众所周知，在印制电路板中，由于各印刷线路之间距离较近，线路本身就产生了电容和电感，再加上各个双工器焊接在印制电路板上，使得相互之间就产生了电磁干扰，为了消除这一种干扰，设计时，在线路上就增加了一些去耦电容器、电感器，从而保证了产品的电性能。
本微波介质模块至少在印制电路板上配置有两个双工器，每个双工器均有接受电极部分、天线部分、发射电极部分、各谐振腔耦合电极部分、耦合电容电极、耦合电感电极、谐振耦合孔以及整个接地部分，上述电极相互之间有隔离区，上述电极与接地部分也有隔离区相隔离，上述每个双工器的一个接地面完全焊接在印制电路板上；每个双工器上均焊有接地的屏蔽外壳。
每个双工器上的接受电极部分、发射电极部分和天线部分分别在印制电路板上有从信号输入端、信号输出端和双工器的信号输入与输出端相对应的印制线路连接到焊接各双工器的传输信号输入部分、信号输出部分和天线部分，而印制线路板上的焊接双工器的信号输入部分，信号输出部分和天线部分又分别与双工器的接受电极部分、发射电极部分和天线部分相连接。
在印制电路板的传输线上，连接有一些电容器、电感器和电阻器，目的是为了消除印制电路板上传输线本身的特性对双工器性能的影响，即消除相互耦合和相互之间的电磁干扰。
本微波介质模块上的每个双工器均有3到10个谐振孔形成两个滤波器。
本微波介质模块上的每个双工器都共用一个信号输入和输出端；双工器端面的电极部分为锯齿形结构。
本微波介质模块的优点是由于能将两个或两个以上的双工器或滤波器集成在一块印制电路板上，且有一些去耦电容器、电感器去耦，以及金属外壳屏蔽，故电性能好，体积小。
附图说明：
图1：为在印制电路板(1)上分布的双工器、屏蔽外壳、耦合电容器、电感器及电阻器连接示意图。
图2：为双工器(14)各电极分布和耦合示意图。
图3：为双工器(15)各电极分布和耦合示意图。
图4：为双工器(15)的屏蔽外壳(66)结构示意图。
图5：为双工器(14)的屏蔽外壳(67)结构示意图。
图6：为本微波介质模块的频率特性曲线示意图。
具体实施方式：
参见图1：在印制电路板(1)上焊接有双工器(14)(其工作频率为：1800MHz～2200MHz)、双工器(15)(其工作频率为：800MHz～900MHz)。
在印制电路板上：
(2)为双工器(14)在印制电路板(1)上的信号输入端。
(3)为双工器(14)在印制电路板(1)上的信号输出端。
(4)为双工器(15)在印制电路板(1)上的信号输入端。
(5)为双工器(15)在印制电路板(1)上的信号输出端。
(6)为两个双工器(14)、双工器(15)在印制电路板(1)上的信号输入和输出端。
(7)为印制电路板(1)上耦合传输线输出端。
(8)为在印制电路板(1)上焊接双工器(14)的信号输入部分。
(9)为在印制电路板(1)上焊接双工器(14)的天线部分。
(10)为在印制电路板(1)上焊接双工器(14)的信号输出部分。
(11)为在印制电路板(1)上焊接双工器(15)的信号输入部分。
(12)为在印制电路板(1)上焊接双工器(15)的天线部分。
(13)为在印制电路板(1)上焊接双工器(15)的信号输出部分。
(16)、(18)、(20)、(22)为串联在传输线上的电容器。
(17)、(19)、(21)、(23)为传输线与地之间的电感器。
(24)、(25)为传输线对地的连接电阻。
(26)、(28)、(29)、(33)为传输线与地之间的电容。
(27)、(30)为串接在传输线上的电感器。
(32)、(35)为传输线与地之间的电感器。
(31)、(34)为串接在传输线上的电阻。
上述从(16)～(35)的器件的作用是为了消除印制电路板上传输线本身的特性对双款双工器性能的影响。
(68)为双工器(14)和双工器(15)的整个屏蔽外壳。
参见图2：双工器(14)的工作频率为：1800MHz～2200MHz。
双工器(14)各部分说明如下：
(46)为接受电极部分。
(48)为天线部分。
(50)为发射电极部分。
(36)、(37)、(38)、(39)、(40)、(41)、(42)、(43)、(44)和(45)为各谐振腔耦合电极部分。
(47)为耦合电容电极。
(49)为耦合电感电极。
(69)为谐振耦合孔，共有10个，其轴线相互平行。
(70)为双工器(14)的整个接地部分。
参见图3：双工器(15)的工作频率为：800MHz～900MHz。
双工器(15)各部分说明如下：
(61)为接受电极部分。
(63)为天线部分。
(65)为发射电极部分。
(51)、(52)、(53)、(54)、(55)、(56)、(57)、(58)、(59)和(60)为各谐振腔耦合电极部分。
(62)为耦合电容电极。
(64)为耦合电感电极。
(71)为谐振耦合孔，共有十个，其轴线相互平行。
(72)为双工器(15)的整个接地部分。
参见图4和图5，在图4中，(66)为双工器(15)的屏蔽外壳，在图5中，(6)为双工器(14)的屏蔽外壳。
参见图6：图6表示本微波介质模块中双工器(14)和双工器(15)的频率特性曲线示意图，图6中：Fo为中心频率，F1和F2为通带截止频率。图中：横座标表示频率，单位为MHz；纵座标表示信号电平，单位为：db。由图中可见本微波介质模块的双工器的频率特性曲线接近理想矩形。
Claims (2)
1、一种微波介质模块，其特征是本微波介质模块至少由两个双工器(14)、双工器(15)、屏蔽外壳(66)、屏蔽外壳(67)、屏蔽外壳(68)、印制电路板(1)，以及一些连接在传输线上的耦合电容器、耦合电感器和电阻器组成；双工器(14)和双工器(15)在印制电路板(1)上共用一个输入、输出端(6)；双工器(14)和双工器(15)均有3到10个谐振孔分别形成为两个滤波器。
2、根据权利要求1所述的微波介质模块，其特征是双工器(14)和双工器(15)端面的电极形状为锯齿形结构。
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