CN203180856U - 一种微带双工器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子电路技术，具体的说是涉及一种基于悬置微带线的连续通带频分双工器。本实用新型所述的一种微带双工器，包括并联的低通滤波器和高通滤波器，其特征在于，所述低通滤波器内部嵌套T型节电路，所述高通滤波器中设置有补偿电容。本实用新型的有益效果为，克服了微带双工器在传统实现方式上的缺点，获得了更低的纹波和更宽的通频带，同时具有低损耗、高带宽、性能好和体积小的优点。本实用新型尤其适用于平面微带双工器。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术，具体的说是涉及一种基于悬置微带线的连续通带频分双工器。
背景技术
目前，双工器主要用于微波毫米波电路系统中，以达到收发双工信道和频段双工通信的目的。双工器的主要设计包括滤波器的设计，而根据滤波器的实现方式可分：波导结构、同轴结构、微带结构双工器，采用波导腔体以及同轴结构的特点是：功率容量大、品质因数高、插损低，但是这些结构工作频带窄（相对带宽只有百分之几到百分之几十）、体积大，无法在一些对重量以及体积限制的场合使用，采用平面微带结构实现的双工器一般体积小、重量轻、方便调谐，因此平面双工器作为一种方便使用的结构仍然广泛应用于微波毫米波电路中。传统微带双工器虽然调试方便、体积小，但微带结构空气介质面附近激起的表面波以及辐射损耗造成损耗较大，使得微带结构存在自身的局限性，且传统微带低通滤波器的阻带和微带高通滤波器的通带特性也一直是微带双工器的两大难点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，就是针对现有技术存在的问题，提出一种低损耗和高带宽的连续通带双工器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种微带双工器，包括并联的低通滤波器和高通滤波器，其特征在于，所述高通滤波器中设置有补偿电容。
本实用新型采用具有相同3dB截止频率的低通滤波器和高通滤波器并联的组合方式，通过对高通滤波器加补偿电容，使高通部分获得更好带外抑制和更佳的矩形系数。
本使用新型采用缩减型双终端近似互补双工器，由切比雪夫响应低通滤波器及其互补的高通滤波器构成，因此结构上，去掉各自滤波器的第一阶，结构上具有不对称性。
具体的，在所述低通滤波器内部嵌套T型节电路，用T型结嵌套到低通滤波器内部。
采用T型节来替代微带低通滤波器中的传统的串联传输线，能够有效扩展平面低通滤波器的阻带宽度，从而实现带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部，实现既对低通滤波器的任意频带上出现的寄生通带进行抑制，又达到了扩展阻带的目的。
具体的，所述高通滤波器包括第一电容Ch1、第二电容Ch2、第三电容Ch3、第一电感Lh1、第二电感Lh2、第三电感Lh3、第一补偿电容Cp1与Ch1、Ch2并联，Cp1的一端与Ch1连接，另一端与Ch2与第二电感Lh2组成的节点连接，第二补偿电容Cp2与Ch2、Ch3并联，Cp2的一端与第一电感Lh1与Ch2组成的节点连接，另一端与Ch3与第三电感Lh3组成的节点连接，第一电感Lh1、第二电感Lh2和第三电感Lh3的另一端均接地。
具体的，所述高通滤波器采用悬置微带结构，其中第一电容Ch1、第二电容Ch2和第三电容Ch3采用上下平面耦合结构，第一电感Lh1、第二电感Lh2和第三电感Lh3采用短路高阻抗线。
采用悬置微带结构的上下表面耦合可以克服传统平面交指电容的多寄生效应，并获得更大的串联电容，同时既降低了加工的精度要求，又减小了带内插损。
具体的，还包括消纳电路，所述消纳电路与高通滤波器连接。
本实用新型的有益效果为，克服了微带双工器在传统实现方式上的缺点，获得了更低的通带纹波和更宽的通频带及更小的体积。
附图说明
图1为本实用新型的微带双工器的电路原理示意图；
图2为低通滤波器的俯视图；
图3为高通滤波器的俯视图和仰视图；
图4为微带双工器的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型做进一步的详细描述：
如图1所示，为本实用新型所述的微带双工器，包括并联的低通滤波器和高通滤波器，其中，串联连接的电感Ll1、Ll2和Ll3以及分别与电感并联的电容Cl1、Cl2和Cl2组成低通滤波器，串联连接的电容Ch1、Ch2和Ch2以及分别与电容并联的电感Lh1、Lh2和Lh3组成高通滤波器，Term1、Term2和Term3为双工器的3个端子。为使高通部分获得更好带外抑制和更佳的矩形系数，本实用新型在传统简减双终端低通原型设计近似互补的双工器中，对高通滤波器加补偿电容，为CP1和CP2。其中CP1并联在电容Ch1和Ch2两端，CP2并联在电容Ch2和Ch3两端。因为滤波器的设计是双工器的核心，滤波器的优劣直接关系到双工器的性能，本实用新型采用近似互补滤波器设计，通过消纳电路实现在全通带内的常数输入导纳，所述的低通滤波器和高通滤波器有相同3dB截止频率，并通过添加消纳电路使得双工器的输入导纳在全频谱上为一个恒定常数，本实用新型采用rogers5880基板，相对介电常数为εr=2.2，板厚h=0.635mm，为了防止高次模式的激励，上下表面开场高度H=2mm。
如图2所示，为了扩展平面低通滤波器的阻带宽度，采用了T型节来替代微带低通滤波器中的串联传输线，以实现带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部，既对低通滤波器的任意频带上出现的寄生通带进行抑制，又达到了扩展阻带的目的。一种具体的方案是T型开路枝节的电器长度θ=90°/n，从而达到对n次任意谐波寄生通通带的抑制，初始长度值T1=4.7mm，T2=5.2mm，T3=3.8mm。
如图3所示，高通滤波器的实现采用SSL（悬置微带）结构的上下表面耦合以克服传统平面交指电容的多寄生效应，并获得更大的串联电容，既降低了加工的精度要求，又减小了带内插损，用上下平面耦合实现串联电容，如Ch1、Ch2和Ch3。用短路高阻抗线，实现并联电感，如L1、L2和L3。一种具体的集总电容值与对应平板电容的面积S有计算公式为：式中ε为介电常数ε=ε0εr，经计算，得到Ch1、Ch2、Ch3对应的初始面积大小分别为：S1=20.65mm2、S2=17.1mm2、S3=24.76mm2，为了方便调谐，固定纵向长度W=4mm，则有lC1=5.15mm、lC2=4.25mm、lC3=6.17mm。电容并联电感为了使得电感的长度可以与波长相比拟，采用140ohm高特征阻抗，对应线宽为WL=0.23mm，可以通过混合微波集成电路HMIC电路方便实现，电感长度有计算公式：计算电感的初始长度有：lh1=2.99mm、lh2=6.85mm、lh3=5.63mm。
其中，高通滤波器部分添加的补偿电容由于容值很小，可通过微带的边沿耦合来实现。在悬置微带电路中如图3中的间隔为s的虚线部分，通过Ch1和Ch2上表面的边带，以及Ch2和Ch3的下表面的边带进行耦合，以实现低容值的补偿电容，耦合电容的值与缝隙间距s有关，当间距s=0.2mm时，通过计算及仿真，有耦合电容的值约为0.2pF。
如图4所示，一种具体的双工器的结构为，低通滤波和高通滤波通过特征阻抗为50ohm的传输线连接，长度分别为各自中心频率对应波长的四分之一：λ0l为低通滤波器中心频率，λ0l/4为低通滤波器臂长；λoh为高通滤波器的中心频率，λoh/4为高通滤波器的臂长。消纳电路通过开路短枝节实现：线宽为1.96mm，线长为2.3mm。因为通过公式计算得到的初始值，使用了理想电路等效，没有考虑到分布元件的寄生参量和相邻谐振器之前的附加耦合，因此初始参数值与实际情况有偏差，为此图4为经过结构微调后的结构示意图。
本实用新型实现了微带结构双工器的低损耗（通带内小于0.5dB,频率交叉点小于3dB），高带宽(DC-10GHz)的连续通带双工器。
Claims (5)
1.一种微带双工器，包括并联的低通滤波器和高通滤波器，所述低通滤波器和高通滤波器互补，其特征在于，所述高通滤波器中设置有补偿电容。
2.根据权利要求1所述的一种微带双工器，其特征在于，在所述低通滤波器内部嵌套T型节电路。
3.根据权利要求1或2所述的一种微带双工器，其特征在于，所述高通滤波器包括第一电容Ch1、第二电容Ch2、第三电容Ch3、第一电感Lh1、第二电感Lh2、第三电感Lh3、第一补偿电容Cp1与Ch1、Ch2并联，Cp1的一端与Ch1连接，另一端与Ch2与第二电感Lh2组成的节点连接，第二补偿电容Cp2与Ch2、Ch3并联，Cp2的一端与第一电感Lh1与Ch2组成的节点连接，另一端与Ch3与第三电感Lh3组成的节点连接，第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3的另一端均接地。
4.根据权利要求3所述的一种微带双工器，其特征在于，所述高通滤波器采用悬置微带结构，其中第一电容Ch1、第二电容Ch2和第三电容Ch3采用上下平面耦合结构，第一电感Lh1、第二电感Lh2和第三电感Lh3采用短路高阻抗线。
5.根据权利要求4所述的一种微带双工器，其特征在于，还包括消纳电路，所述消纳电路采用开路短枝节并联在输入公共端。
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|---|---|---|---|---|
| CN110165347A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 四川大学 | 一种加载开路枝节的高隔离度微带双工器 |
| CN110474655A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-19 | 佳讯飞鸿（北京）智能科技研究院有限公司 | 一种双模无线通信装置及其组成的铁路车载设备 |
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