CN209517079U - 一种vhf-uhf双工器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种VHF‑UHF双工器，通过设置补偿电容电路，可以提高高通滤波器的外带抑制能力，以及获得更好的矩阵系数；通过设置带通滤波器和高通滤波器中的串联传输线均为特征阻抗为50ohm的传输线，可以对低通滤波器中任一频带上出现的寄生通带进行抑制，同时扩展阻带宽度；通过设置11阶高通滤波器，可以使UHF信道内允许通过的频率范围在225‑512MHz，设置3阶切比雪夫高通滤波器和9阶切比雪夫低通滤波器串联，可以使VHF信道内允许通过的频率范围在108‑174MHz。

Description

一种VHF-UHF双工器

技术领域

本实用新型涉及无线传输领域，尤其涉及一种VHF-UHF双工器。

背景技术

双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作，广泛应用于通信、电子战领域中，其按用途大致分为三种：收-发双工器、收-收双工器、发-发双工器，而双工器的主要设计包括低通滤波器和高通滤波器的设计，同时由于双工器用于移动通信和在野外为无人值守的中转台工作，我们希望双工器的体积小巧、重量轻，并且要求双工器中的滤波器工作频带宽以及滤波器特性好，但是现有技术中双工器的体积越来越不能满足无线通信对体积的要求，而且在传统双工器中的低通滤波器中存在寄生通带，高通滤波器的外带抑制能力不能满足微波毫米波电路的要求。因此，为解决上述问题，本实用新型提供一种体积小、可以抑制低通滤波器上的寄生通带以及提高高通滤波器外带抑制能力的VHF-UHF双工器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种体积小、可以抑制低通滤波器上的寄生通带以及提高高通滤波器外带抑制能力的VHF-UHF双工器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种VHF-UHF双工器其包括天线，以及分别与天线电性连接的带通滤波器和高通滤波器，带通滤波器包括串联的9阶切比雪夫低通滤波器和3阶切比雪夫高通滤波器；

高通滤波器包括11阶切比雪夫高通滤波器，以及与11阶切比雪夫高通滤波器电性连接的补偿电容电路；

3阶切比雪夫高通滤波器接入VHF信道，11阶切比雪夫高通滤波器接入UHF信道。

在以上技术方案的基础上，优选的，带通滤波器和高通滤波器中的串联传输线均为特征阻抗为50ohm的传输线。

进一步优选的，11阶切比雪夫高通滤波器包括依次串联的有极性电容C42-C47，以及电感L22-L26；

电感L22的一端与有极性电容C42和有极性电容C43之间的连接点电性连接，电感L23的一端与有极性电容C43和有极性电容C44之间的连接点电性连接，电感L24的一端与有极性电容C44和有极性电容C45之间的连接点电性连接，电感L25的一端与有极性电容C45和有极性电容C46之间的连接点电性连接，电感L26的一端与有极性电容C46和有极性电容C47之间的连接点电性连接，电感L22的另一端、电感L23的另一端、电感L24的另一端、电感L25的另一端、电感L26的另一端均接地。

更进一步优选的，补偿电容电路包括电容C54-C57；

电容C54的一端与电容C42的正极电性连接，电容C54的另一端与电容C44的正极电性连接，电容C55的一端与电容C43的正极电性连接，电容C55的另一端与电容C45的正极电性连接，电容C56的一端与电容C44的正极电性连接，电容C56的另一端与电容C46的正极电性连接，电容C57的一端与电容C45的正极电性连接，电容C57的另一端与电容C47的正极电性连接。

进一步优选的，3阶切比雪夫高通滤波器包括有极性电容C48、有极性电容C49和电感L32；

有极性电容C48的正极与VHF信道端口电性连接，有极性电容C48的负极分别与有极性电容C49的正极和电感L32的一端电性连接，有极性电容C49的负极与9阶切比雪夫低通滤波器电性连接，电感L32的另一端接地。

更进一步优选的，9阶切比雪夫低通滤波器包括顺次电性连接的电感L27-L31，以及有极性电容C50-C53；

有极性电容C50的正极与电感L27和电感L28之间的连接点电性连接，有极性电容C51的正极与电感L28和电感L29之间的连接点电性连接，有极性电容C52的正极与电感L29和电感L30之间的连接点电性连接，有极性电容C53的正极与电感L30和电感L31之间的连接点电性连接，有极性电容C50的负极、有极性电容C51的负极、有极性电容C52的负极和有极性电容C53的负极均接地。

在以上技术方案的基础上，优选的，带通滤波器的通带范围为108-174MHz；

高通滤波器的截止频率为225MHz。

在以上技术方案的基础上，优选的，VHF-UHF双工器的输入阻抗和输出阻抗均为50Ω。

本实用新型的一种VHF-UHF双工器相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置补偿电容电路，可以提高高通滤波器的外带抑制能力，以及获得更好的矩阵系数；

(2)通过设置带通滤波器和高通滤波器中的串联传输线均为特征阻抗为50ohm的传输线，可以对低通滤波器中任一频带上出现的寄生通带进行抑制，同时扩展阻带宽度；

(3)通过设置11阶高通滤波器，可以使UHF信道内允许通过的频率范围在225-512MHz，设置3阶切比雪夫高通滤波器和9阶切比雪夫低通滤波器串联，可以使VHF信道内允许通过的频率范围在108-174MHz；

(4)整个装置可以使频率范围在225-512MHz以及108-174MHz内的信号通过双工器，双工器内包含的高通滤波器具有更好的外带抑制能力和更好的矩阵系数，双工器包含的低通滤波器可以抑制寄生通带。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种VHF-UHF双工器的结构图；

图2为本实用新型一种VHF-UHF双工器的电路图；

图3为本实用新型一种VHF-UHF双工器的仿真图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种VHF-UHF双工器，其包括天线，以及分别与天线电性连接的带通滤波器和高通滤波器。

在本实施例中，带通滤波器和高通滤波器中的串联传输线均为特征阻抗为50ohm的传输线，可以对低通滤波器中任一频带上出现的寄生通带进行抑制，同时扩展阻带宽度。同时，VHF-UHF双工器的输入阻抗和输出阻抗均为50Ω。

高通滤波器，使频率高于225MHz的信号无衰减地进入UHF信道，对低于225MHz的信号起衰减和抑制作用。在本实施例中，如图2所示，高通滤波器包括11阶切比雪夫高通滤波器，以及与11阶切比雪夫高通滤波器电性连接的补偿电容电路；考虑到滤波器的滤波器效果、成本以及体积，切比雪夫高通滤波器的阶数为11阶。

其中，如图2所示，11阶切比雪夫高通滤波器包括依次串联的有极性电容C42-C47，以及电感L22-L26；具体的，电感L22的一端与有极性电容C42和有极性电容C43之间的连接点电性连接，电感L23的一端与有极性电容C43和有极性电容C44之间的连接点电性连接，电感L24的一端与有极性电容C44和有极性电容C45之间的连接点电性连接，电感L25的一端与有极性电容C45和有极性电容C46之间的连接点电性连接，电感L26的一端与有极性电容C46和有极性电容C47之间的连接点电性连接，电感L22的另一端、电感L23的另一端、电感L24的另一端、电感L25的另一端、电感L26的另一端均接地。

另外，补偿电容电路，提高高通滤波器的外带抑制能力，以及获得更好的矩阵系数，在本实施例中，如图2所示，补偿电容电路包括电容C54-C57；具体的，电容C54的一端与电容C42的正极电性连接，电容C54的另一端与电容C44的正极电性连接，电容C55的一端与电容C43的正极电性连接，电容C55的另一端与电容C45的正极电性连接，电容C56的一端与电容C44的正极电性连接，电容C56的另一端与电容C46的正极电性连接，电容C57的一端与电容C45的正极电性连接，电容C57的另一端与电容C47的正极电性连接。

带通滤波器，使频率范围在108-174MHz内的信号无衰减地进入VHF信道，对不在该范围内的信号起衰减和抑制作用。在本实施例中，带通滤波器包括串联的9阶切比雪夫低通滤波器和3阶切比雪夫高通滤波器，通过高通和低通滤波器组成带通滤波器；考虑到滤波器的滤波器效果、成本以及体积，并且带通滤波器和高通滤波器要互补，所以切比雪夫低通滤波器的阶数为9阶，切比雪夫高通滤波器的阶数为3阶。

其中，3阶切比雪夫高通滤波器，使频率高于108MHz的信号无衰减的通过3阶切比雪夫高通滤波器。在本实施例中，如图2所示，3阶切比雪夫高通滤波器包括有极性电容C48、有极性电容C49和电感L32；具体的，有极性电容C48的正极与VHF信道端口电性连接，有极性电容C48的负极分别与有极性电容C49的正极和电感L32的一端电性连接，有极性电容C49的负极与9阶切比雪夫低通滤波器电性连接，电感L32的另一端接地。

另外，9阶切比雪夫低通滤波器，使频率低于174MHz的信号无衰减的通过9阶切比雪夫低通滤波器。在本实施例中，如图2所示，9阶切比雪夫低通滤波器包括顺次电性连接的电感L27-L31，以及有极性电容C50-C53；具体的，有极性电容C50的正极与电感L27和电感L28之间的连接点电性连接，有极性电容C51的正极与电感L28和电感L29之间的连接点电性连接，有极性电容C52的正极与电感L29和电感L30之间的连接点电性连接，有极性电容C53的正极与电感L30和电感L31之间的连接点电性连接，有极性电容C50的负极、有极性电容C51的负极、有极性电容C52的负极和有极性电容C53的负极均接地。

如图3所示，S11表示108-174MHz带通滤波器和225MHz高通滤波器的反射曲线，S21表示108-174MHz带通滤波器的正向传输曲线，S31表示225MHz高通滤波器的正向传输曲线。

在本实施例中，在使用单根天线接入的条件下，电台能在108-174MHz和225-512MHz的频率范围内同时接收VHF和UHF信号，实现双频段接收功能；在108-174MHz和225-512MHz的频率范围内同时发射VHF和UHF信号，实现双频段发射功能；在VHF信号发射的时候能同时接收UHF信号，或者在UHF信号发射的时候能同时接收VHF信号，实现异频双工功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种VHF-UHF双工器，其包括天线，以及分别与天线电性连接的带通滤波器和高通滤波器，其特征在于：所述带通滤波器包括串联的9阶切比雪夫低通滤波器和3阶切比雪夫高通滤波器；

所述高通滤波器包括11阶切比雪夫高通滤波器，以及与11阶切比雪夫高通滤波器电性连接的补偿电容电路；

所述3阶切比雪夫高通滤波器接入VHF信道，11阶切比雪夫高通滤波器接入UHF信道。

2.如权利要求1所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述带通滤波器和高通滤波器中的串联传输线均为特征阻抗为50ohm的传输线。

3.如权利要求2所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述11阶切比雪夫高通滤波器包括依次串联的有极性电容C42-C47，以及电感L22-L26；

所述电感L22的一端与有极性电容C42和有极性电容C43之间的连接点电性连接，电感L23的一端与有极性电容C43和有极性电容C44之间的连接点电性连接，电感L24的一端与有极性电容C44和有极性电容C45之间的连接点电性连接，电感L25的一端与有极性电容C45和有极性电容C46之间的连接点电性连接，电感L26的一端与有极性电容C46和有极性电容C47之间的连接点电性连接，电感L22的另一端、电感L23的另一端、电感L24的另一端、电感L25的另一端、电感L26的另一端均接地。

4.如权利要求3所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述补偿电容电路包括电容C54-C57；

所述电容C54的一端与电容C42的正极电性连接，电容C54的另一端与电容C44的正极电性连接，电容C55的一端与电容C43的正极电性连接，电容C55的另一端与电容C45的正极电性连接，电容C56的一端与电容C44的正极电性连接，电容C56的另一端与电容C46的正极电性连接，电容C57的一端与电容C45的正极电性连接，电容C57的另一端与电容C47的正极电性连接。

5.如权利要求2所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述3阶切比雪夫高通滤波器包括有极性电容C48、有极性电容C49和电感L32；

所述有极性电容C48的正极与VHF信道端口电性连接，有极性电容C48的负极分别与有极性电容C49的正极和电感L32的一端电性连接，有极性电容C49的负极与9阶切比雪夫低通滤波器电性连接，电感L32的另一端接地。

6.如权利要求5所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述9阶切比雪夫低通滤波器包括顺次电性连接的电感L27-L31，以及有极性电容C50-C53；

所述有极性电容C50的正极与电感L27和电感L28之间的连接点电性连接，有极性电容C51的正极与电感L28和电感L29之间的连接点电性连接，有极性电容C52的正极与电感L29和电感L30之间的连接点电性连接，有极性电容C53的正极与电感L30和电感L31之间的连接点电性连接，有极性电容C50的负极、有极性电容C51的负极、有极性电容C52的负极和有极性电容C53的负极均接地。

7.如权利要求1所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述带通滤波器的通带范围为108-174MHz；

所述高通滤波器的截止频率为225MHz。

8.如权利要求1所述的一种VHF-UHF双工器，其特征在于：所述VHF-UHF双工器的输入阻抗和输出阻抗均为50Ω。