CN203883093U - 多工器组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多工器技术。本实用新型解决了现有多路多工器的设计和调试相对麻烦的问题，提供了一种多工器组，其技术方案可概括为：多工器组，包括定向滤波器及通道数大于2的多工器，所述定向滤波器包括输入端、输出端及互补端，多工器包括公共端，所述定向滤波器的输出端或互补端与多工器的公共端连接。本实用新型的有益效果是，设计相对容易，对其调试也更加方便快捷，适用于多路多工器。

Description

多工器组

技术领域

本实用新型涉及多工器技术，特别涉及多路多工器的技术。

背景技术

多工器在卫星通信和点对点通信等领域有重要应用。市场上的多路多工器将由圆柱形双模滤波器沿轴线依次与矩形波导的E面耦合。这种多工器的设计、加工和调试十分复杂，特别是在通道数目很大（例如20以上）时，可能会由于滤波器之间或滤波器与主传输线之间的相互影响，在某些滤波器的通带产生传输零点，从而导致该多工器设计失败。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服目前多路多工器的设计和调试相对麻烦的缺点，提供一种多工器组。

本实用新型解决其技术问题，采用的技术方案是：多工器组，其特征在于，包括定向滤波器及通道数大于2的多工器，所述定向滤波器包括输入端、输出端，匹配端及互补端，匹配端接匹配负载，多工器包括公共端，所述定向滤波器的输出端或互补端与多工器的公共端耦合连通。

具体的，所述多工器还包括至少2个滤波器及多工器输出端，所述公共端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端为多工器输出端。

如果可以将多工器组的多个通道根据工作频率从高到低分成多于3的多组，每组内任意相邻通道的频率之差都小于相邻组中不同通道的频率之差，我们可以先将同组通道构成多工器，即将所有多工器中的滤波器按照其工作频率进行排序，两个相邻多工器中，一个多工器内的任一滤波器与另一个多工器内的任一滤波器之间的工作频率之差都大于任一多工器中两个相邻滤波器之间的工作频率之差，然后再将所有的多工器构成多工器组。

一种情况，多工器的数量与定向滤波器的数量相同。每一个多工器的公共端与一个定向滤波器的输出端或互补端一一对应连接，各定向滤波器相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器的输入端与前一个定向滤波器的没有与多工器连接的输出端或互补端连接，最后一个定向滤波器的没有与多工器连接的输出端或互补端接匹配负载。

另一种情况，多工器的数量为定向滤波器的数量加1，每一个多工器的公共端与一个定向滤波器的输出端或互补端一一对应连接，各定向滤波器相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器的输入端与前一个定向滤波器的没有与多工器连接的输出端或互补端连接，最后一个定向滤波器的没有与多工器连接的输出端或互补端与最后一个多工器的公共端连接。

第三种情况，多工器为两个，所述一个多工器的公共端与定向滤波器的输出端连接，另一个多工器的公共端与定向滤波器的互补端连接。同时两个多工器的多工器输出端可以相互对应连接，构成若干双工器输出端。

具体的，多工器还包括输入波导网络。为了便于设计计算，输入波导网络的上表面和下表面均为平面，公共端设置在输入波导网络上，公共端和所有滤波器只在输入波导网络的法线在水平面上的侧面与输入波导网络耦合连通。

为了改善多工器组某些通道之间的隔离，降低多工器组的某些通道的插入损耗，所述滤波器中包括至少2个柱状双模谐振腔，每一个柱状双模谐振腔中有两个工作模式同时谐振工作。为了便于设计计算，该柱状双模谐振腔的轴线与输入波导网络的上表面垂直，构成所述滤波器的所有柱状双模谐振腔的垂直高度都与输入波导网络的高度相同，每一个滤波器的第一个谐振腔与输入波导网络之间，相邻的谐振腔之间，每一个滤波器的最后一个谐振腔与多工器输出端之间都通过耦合缝耦合连通，所有的耦合缝的高度都与输入波导网络的高度相同。

为了缩小柱状双模谐振腔的体积，并使其水平面（附图中的纸面）内的形状可以灵活调整，在至少一个所述柱状双模谐振腔的底部，在某一工作模式谐振时的至少一个电力线集中处，设置有一个只在底部与该柱状双模谐振腔相连的轴线与柱状双模谐振腔底部垂直的金属柱。

为了降低加工成本，提高加工精度，构成多工器组的所有部分的上表面都齐平，都可以通过普通数控铣床在一个上表面为平面的金属底座上从上面一次性整体加工，最后在上面由一个底部为平面的盖板密封而成。

本实用新型的有益效果是，在本实用新型方案中的多工器组，通过定向滤波器来设计多工器组，可以使多个通道数量较少的多工器通过定向滤波器串接成通道数量很大的多工器组，且定向滤波器在连接这些多工器时，各多工器之间是相互隔离的，相互影响较小，设计相对容易，对其调试也更加方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中的多工器组的系统框图。

图2为本实用新型实施例2中的多工器组的系统框图。

图3为本实用新型实施例2中采用的多工器组的俯视图。

图4为本实用新型实施例3中采用的多工器的俯视图。

其中，1为定向滤波器，2为多工器，11为输入端，12为输出端，13为匹配端，14为互补端，21为公共端，22为滤波器，23为多工器输出端，211为输入波导网络，221为耦合缝，222为柱状双模谐振腔，223为金属柱，fa1、fa2、fa3、fb1、fb2、fb3、fc1、fc2及fc3分别指一个工作频率。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，详细描述本实用新型的技术方案。

本实用新型的多工器组，包括定向滤波器及通道数大于2的多工器，定向滤波器包括输入端、输出端及互补端，多工器包括公共端，定向滤波器的输出端或互补端与多工器的公共端连接。

实施例1

本例中的多工器组，包括定向滤波器1及通道数大于2的多工器2，定向滤波器1包括输入端11、输出端12及互补端14，多工器2包括公共端21，定向滤波器1的输出端12或互补端14与多工器2的公共端21连接。

多工器2还包括至少2个滤波器22及多工器输出端23，公共端21与滤波器22的输入端连接，滤波器22的输出端为多工器输出端23。

本例中，定向滤波器1为多个，多工器2的数量与定向滤波器1的数量相同，每一个多工器2的公共端21与一个定向滤波器1的输出端12一一对应连接，各定向滤波器1相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器1的输入端11与前一个定向滤波器1的互补端14连接；

或，定向滤波器1为多个，多工器2的数量与定向滤波器1的数量相同，每一个多工器2的公共端21与一个定向滤波器1的互补端14一一对应连接，各定向滤波器1相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器1的输入端11与前一个定向滤波器1的输出端12连接。

将所有多工器2中的滤波器22按照其工作频率进行排序，两个相邻多工器2中，一个多工器2内的任一滤波器22与另一个多工器2内的任一滤波器22之间的工作频率之差都大于任一多工器2中两个相邻滤波器22之间的工作频率之差。

具体举例如下：

本实用新型实施例1中的多工器组的系统框图如图1所示。可见，该多工器组中包含2个定向滤波器1及2个多工器组2，定向滤波器1包含输入端11、输出端12、互补端14及匹配端13，匹配端13与匹配负载连接，多工器组2包含公共端21、由3个滤波器22组成的滤波器组及相应的多工器输出端23，根据图1可见，头一个定向滤波器1的互补端14与下一个定向滤波器1的输入端11连接，头一个定向滤波器1的输入端11输入的信号包含频率为fa1、fa2、fa3、fb1、fb2、fb3、fc1、fc2及fc3的信号，则头一个定向滤波器1的互补端14向下输出的信号中包含频率为fb1、fb2、fb3、fc1、fc2及fc3的信号，其输出端12通过与其对应的多工器2的公共端21将信号传输给3个滤波器22，3个滤波器22的工作频率分别为fa1、fa2及fa3，3个滤波器22分别通过多工器输出端23输出信号频率为fa1、fa2及fa3的信号。同理可见，下一个定向滤波器1的互补端14输出的信号中包含频率为fc1、fc2及fc3的信号，其输出端12通过与其对应的多工器2的公共端21将信号传输给3个滤波器22，3个滤波器22的工作频率分别为fb1、fb2及fb3，3个滤波器22分别通过多工器输出端23输出信号频率为fb1、fb2及fb3的信号，其中，fa1>fa2>fa3>fb1>fb2>fb3>fc1>fc2>fc3，fa3与fb1之差或fb3与fc1之差均大于任一滤波器组中任意两个相邻滤波器22的工作频率之差，如fa1与fa2之差或fa2与fa3之差或fb1与fb2之差等。

即本例中将构成多工器组的所有滤波器22根据其工作频率高低顺序和相邻频率的差值的大小进行分组，每组滤波器22先构成通道数较少的多工器2，然后再用若干定向滤波器1将这些多工器2连接起来，构成多工器组。通道数较少的多工器其设计相对容易，采用定向滤波器1将这些多工器2连接起来时，各多工器2之间是相互隔离的，相互影响很小，这种方法使得通道数很大的多工器的设计更加容易和便捷，同时由于各多工器2之间是相互隔离的，各通道数较少的多工器2可以分别安装调谐，然后再与定向滤波器1连接，使多工器组的调试更加方便快捷。

实施例2

本例采用本实用新型所述的多工器组制作双工器，参见图2，为本实用新型实施例2中的多工器组的系统框图。

首先，本例与实施例1的区别在于，定向滤波器1为一个，多工器2为两个，一个多工器2的公共端21与定向滤波器1的输出端12连接，另一个多工器2的公共端21与定向滤波器1的互补端14连接，两个多工器2的多工器输出端23相互对应连接。所用定向滤波器1为两个90度波导混合电桥(也称Riblet耦合器)之间加入两个相同的带通滤波器构成。

图3为实施例2的多工器组的俯视图。其中多工器2还包括输入波导网络211，输入波导网络211的上表面和下表面均为平面，公共端21设置在输入波导网络211的一端上，公共端21和所有滤波器22只在输入波导网络211的法线在水平面上的侧面与输入波导网络211耦合连通。所有滤波器22从输入波导网络211的输入端到短路端依次排列。

所述每一个滤波器中包括至少2个柱状双模谐振腔222，这里的柱状双模谐振腔222选择为矩形，举例为2个。每一个柱状双模谐振腔222中有两个工作模式，TE102和TE201模式，同时谐振工作，该柱状双模谐振腔222的轴线与输入波导网络的上表面垂直，构成所述滤波器22的所有柱状双模谐振腔222的垂直高度都与输入波导网络的高度相同，每一个滤波器22的第一个谐振腔222与输入波导网络211之间，相邻的谐振腔222之间，每一个滤波器22的最后一个谐振腔222与多工器输出端23之间都通过耦合缝221耦合连通，所有的耦合缝221的高度都与输入波导网络211的高度相同，这里的谐振腔不一定都是柱状双模谐振腔222，有可能是其他谐振腔。

每一个柱状双模谐振腔222的底部，分别在TE102和TE201工作模式谐振时的共4个电力线集中处，设置有共4个只在底部与该柱状双模谐振腔222相连的轴线与柱状双模谐振腔222底部垂直的金属柱223。

这时，构成多工器组的所有部分的上表面都齐平，都可以通过普通数控铣床在一个上表面为平面的金属底座上从上面一次性整体加工，最后在上面由一个底部为平面的盖板密封而成。

实施例3

本例采用本实用新型所述的多工器组制作双工器与实施实例2的区别仅在于，其多工器2，如图4所示为其俯视图，公共端21设置在输入波导网络211的一侧上，所有滤波器22只在输入波导网络211的另一侧与输入波导网络211耦合连通。所有滤波器22从输入波导网络211的一端到另一端依次排列，输入波导网络211的两端都短路。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限与这样的特别陈述和实例。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本方向的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本方面技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利保护范围当中。

Claims (9)

1.多工器组，其特征在于，包括定向滤波器(1)及通道数大于2的多工器(2)，所述定向滤波器(1)包括输入端(11)、输出端(12)，匹配端(13)及互补端(14)，匹配端(13)接匹配负载，多工器包括公共端(21)，所述定向滤波器(1)的输出端(12)或互补端(14)与多工器(2)的公共端(21)耦合连通。 

2.如权利要求1所述的多工器组，其特征在于，所述多工器(2)还包括至少2个滤波器(22)及多工器输出端(23)，所述公共端(21)与滤波器(22)的输入端连接，滤波器(22)的输出端为多工器输出端(23)。 

3.如权利要求2所述的多工器组，其特征在于，所述定向滤波器(1)为至少2个，多工器(2)的数量与定向滤波器(1)的数量相同，每一个多工器(2)的公共端(21)与一个定向滤波器(1)的输出端(12)或互补端(14)一一对应连接，各定向滤波器(1)相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器(1)的输入端(11)与前一个定向滤波器(1)的没有与多工器(2)连接的输出端(12)或互补端(14)连接，最后一个定向滤波器(1)的没有与多工器(2)连接的输出端(12)或互补端(14)接匹配负载；或者 

所述定向滤波器(1)为多个，多工器(2)的数量为定向滤波器(1)的数量加1，每一个多工器(2)的公共端(21)与一个定向滤波器(1)的输出端(12)或互补端(14)一一对应连接，各定向滤波器(1)相互串接，沿信号传输方向，后一个定向滤波器(1)的输入端(11)与前一个定向滤波器(1)的没有与多工器(2)连接的输出端(12)或互补端(14)连接，最后一个定向滤波器(1)的没有与多工器(2)连接的输出端(12)或互补端(14)与最后一个多工器(2)的公共端(21)连接。 

4.如权利要求2所述的多工器组，其特征在于，所述定向滤波器(1)为一个，多工器(2)为两个，所述一个多工器(2)的公共端(21)与定向滤波器(1)的输出端(12)连接，另一个多工器(2)的公共端(21)与定向滤波器(1)的互补端(14)连接，两个多工器(2)的多工器输出端(23)相互对应连接。 

5.根据权利要求1-4任一项所述的多工器组，其特征在于，所述多工器(2)还包括输入波导网络(211)，输入波导网络(211)的上表面和下表面均为平面，公共端(21)设置在输入波导网络(211)上，公共端(21)和所有滤波器(22)只在输入波导网络(211)的法线在水平面上的侧面与输入波导网络(211)耦合连通。 

6.根据权利要求5所述的多工器组，其特征在于，所述滤波器(22)中包括至少2个柱状双模谐振腔(222)，每一个柱状双模谐振腔(222)中有两个工作模式同时谐振工作，该柱状双模谐振腔(222)的轴线与输入波导网络(211)的上表面垂直，构成所述滤波器(22)的所有柱状双模谐振腔(222)的垂直高度都与输入波导网络(211)的高度相同，每一个滤 波器(22)的第一个谐振腔与输入波导网络(211)之间，相邻的谐振腔之间，每一个滤波器(22)的最后一个谐振腔与多工器输出端(23)之间都通过耦合缝(221)耦合连通，所有的耦合缝(221)的高度都与输入波导网络(211)的高度相同。 

7.根据权利要求6所述的多工器组，其特征在于，在至少一个所述柱状双模谐振腔(222)的底部，在某一工作模式谐振时的至少一个电力线集中处，设置有一个只在底部与该柱状双模谐振腔(222)相连的轴线与柱状双模谐振腔(222)底部垂直的金属柱(223)。 

8.根据权利要求1至4任一项所述的多工器组，其特征在于，构成多工器组的所有部分的上表面都齐平，都可以通过普通数控铣床在一个上表面为平面的金属底座上从上面一次性整体加工，最后在上面由一个底部为平面的盖板密封而成。 

9.根据权利要求7所述的多工器组，其特征在于，构成多工器组的所有部分的上表面都齐平，都可以通过普通数控铣床在一个上表面为平面的金属底座上从上面一次性整体加工，最后在上面由一个底部为平面的盖板密封而成。