CN216872227U - 一种高带外抑制双工器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高带外抑制双工器，属于双工器技术领域。本实用新型包括LTCC基体层，LTCC基体层形成有双工器电路结构，双工器电路结构由低通滤波电路和高通滤波电路组成，低通滤波电路包括串联在共用输入端口和低频输出端口之间的电感，相邻两个电感之间连接有与接地端口连接的电容，高通滤波电路包括串联在共用输入端口和高频输出端口之间的电容，相邻两个电容之间连接有与接地端口连接的电感，本实用新型通过合理三维布局，利用各元件的寄生参数，实现抑制低通双工器上的寄生通带和优化高通双工器带外抑制的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高带外抑制双工器，属于双工器技术领域。
背景技术
双工器是一种广泛应用于无线电接收机微波器件，能实现对两个异频信号的合路或单个宽频信号分割成两个频段信号，其作用是隔离发射和接收信号，保证接收和发射都能同时正常工作，双工器广泛应用于移动通信、电子对抗等领域。双工器技术指标主要有：工作频段、带内插入损耗、带内回波损耗、带外抑制、输出端隔离度等，另外，双工器的温度稳定性、体积、重量等也是衡量其性能的重要指标。
随着无线通信技术的高速发展，通信系统朝着高性能、高可靠性、小型化的方向发展，要求双工器的体积小、重量轻，并且要求双工器中的双工器工作频带宽、双工器特性好、共模抑制度高，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双工器中存在寄生通带，高通双工器的外带抑制能力不能满足微波毫米波电路的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有双工器存在的上述缺陷，提供了一种高带外抑制双工器，通过合理三维布局，利用各元件的寄生参数，实现抑制低通双工器上的寄生通带和优化高通双工器带外抑制的效果。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
一种高带外抑制双工器，包括LTCC基体层，LTCC基体层形成有双工器电路结构，所述双工器电路结构由低通滤波电路和高通滤波电路组成，所述低通滤波电路包括串联在共用输入端口和低频输出端口之间的电感，相邻两个电感之间连接有与接地端口连接的电容，所述高通滤波电路包括串联在共用输入端口和高频输出端口之间的电容，相邻两个电容之间连接有与接地端口连接的电感，LTCC基体层内设有九层电路层，第一层、第二层和第三层形成有低通滤波电路的电感，第四层和第五层形成有低通滤波电路的电容，第六层和第七层形成有高通滤波电路的电感，第八层和第九层形成有高通滤波电路的电容。
进一步地，低通滤波电路包括串联在共用输入端口和低频输出端口之间的第一电感和第二电感，第一电感和第二电感之间连接有第一电容，第一电容与接地端口连接。
进一步地，高通滤波电路包括串联在共用输入端口和高频输出端口之间的第二电容、第三电容和第四电容，第四电容和第三电容之间连接有第三电感，第三电容和第二电容之间连接有第四电感。
进一步地，第一电感、第二电感、第三电感和第四电感采用层叠电感实现，不同电路层上的金属导体通过通孔连接，通过调节层叠电感线每层的线长，线宽来调节电感值。
进一步地，第一电感通过第三层的电感线与共用输入端口连接，第二电感通过第三层的电感线与低频输出端口连接，第一电感和第二电感之间设有连接线，所述连接线上设有连接通孔，第一电感和第二电感通过所述连接通孔与第一电容的上级板连接，第一电容的下级板与接地端口相连，所述第三电感和第四电感之间设有连接线，通过连接线与接地端口连接，所述第二电容的下级板与高频输出端口连接，所述第二电容和第三电容通过通孔与第三电感连接，所述第三电容和第四电容通过通孔与第四电感连接，第四电容与共用输入端口连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过合理三维布局，利用各元件的寄生参数，实现抑制低通双工器上的寄生通带和优化高通双工器带外抑制的效果，实现双工器在体积和性能上的平衡，在小体积双工器上实现低损耗、高抑制度、高隔离的效果，可以根据双工器的使用场景设计不同封装结构，便于与其他微波组件集成。
附图说明
图1 高带外抑制双工器的电路图；
图2 高带外抑制双工器的整体结构图；
图3 高带外抑制双工器的端口示意图；
图4 高带外抑制双工器的电路分离示意图；
图5 高带外抑制双工器的S参数仿真结果。
图中标记：1、LTCC基体层；2、低通滤波电路；3、高通滤波电路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的电路原理图，双工器电路结构由低通滤波电路2和高通滤波电路3组成，低通滤波器电路包括电感L1、电感L2、电容C1，其中共用输入端P1连接电感L1，电感L1的另一端连接电感L2、电感L2另一端连接低频输出端口P2；电感L1和电感L2之间连接接地电容C1。高通滤波器电路包括电感L3、电感L4、电容C2、电容C3、电容C4，其中共用输入端P1连接电容C4，电容C4的另一端连接电容C3，电容C3的另一端连接电容C2，电容C2的另一端连接高频输出端口P3；电容C4和电容C3之间连接电感L3，电容C3和电容C2之间连接电感L4。
如图2-3所示，本实用新型包括LTCC基体层1，LTCC基体层1上形成有共用输入端口、低频输出端口、高频输出端口、三个端口地、低通滤波电路2、高通滤波电路3；在LTCC基体的长侧边依次分布端口地GND1、共用输入端P1、端口地GND2；在LTCC基体的长侧边对面依次分布低频输出端口P2、端口地GND3、高频输出端口P3。
如图4所示，本实用新型的LTCC基体内包含有九层电路层，其中：第一层，在陶瓷介质上印制电感（1-L1）和电感（1-L2）其中电感（1-L1）和电感（1-L2）通过连接线连接，在电感（1-L1）和电感（1-L2）之间连接通孔（1-V5），电感（1-L1）的另一端连接（1-V1），电感（1-L2）的另一端连接（1-V2）；第二层，在陶瓷介质上印制电感（2-L1）和电感（2-L2），电感（2-L1）一端连接通孔（1-V1），另一端连接通孔（2-V1），电感（2-L2）一端连接通孔（1-V2），另一端连接通孔（2-V2），通孔（1-V5）连接通孔（2-V5）；第三层，在陶瓷介质上印制电感（3-L1）和电感（3-L2），电感（3-L1）一端连接通孔（2-V1），另一端连接共用输入端P1，电感（3-L2）一端连接通孔（2-V2），另一端连接低频输出端口P2，通孔（2-V5）连接通孔（3-V5）；第四层，在陶瓷介质上印制电容（4-C1），电容（4-C1）和通孔（3-V5）连接；第五层，在陶瓷介质上印制电容（5-C1）和端口地GND3连接线；第六层，在陶瓷介质上印制电感（6-L3）和电感（6-L4），电感（6-L3）一端和电感（6-L4）一端相连，在连接中间通过连接线连接端口地GND3，电感（6-L3）另一端连接通孔（6-V3），电感（6-L4）另一端连接通孔（6-V4）；第七层，在陶瓷介质上印制电感（7-L3）和电感（7-L4），电感（7-L3）一端连接通孔(6-V3)，另一端连接通孔（7-V6），电感（7-L4）一端连接通孔(6-V4)，另一端连接通孔（7-V7）；第八层，在陶瓷介质上印制电容（8-C2）、电容（8-C3）、电容（8-C4），电容（8-C2）通过连接线连接高频输出端口P3，电容（8-C3）和电容（8-C4）通过连接线连接，在电容（8-C3）和电容（8-C4）连接线连接通孔（7-V6）；第九层，在陶瓷介质上印制电容（9-C2）、电容（9-C3）、电容（9-C4），电容（9-C2）和电容（9-C3）通过连接线连接，在电容（9-C2）和电容（9-C3）连接线连接通孔（8-V6），电容（9-C4）通过连接线连接共用输入端P1。
如图5所示，本实用新型的一个实施例，低频工作频率为DC~3.0GHz，高频工作频率为4.0GHz~6.5GHz，可用于Wi-Fi通信的应用。该双工器在两个波段的插入损耗均优于0.8dB、两个波段内的回波损耗均优于15dB，隔离度优于20dB，带外抑制优于20dB，封装尺寸仅为(2.0mm×1.25mm×0.59mm)。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种高带外抑制双工器，其特征在于，包括LTCC基体层，所述LTCC基体层形成有双工器电路结构，所述双工器电路结构由低通滤波电路和高通滤波电路组成，所述低通滤波电路包括串联在共用输入端口和低频输出端口之间的电感，相邻两个电感之间连接有与接地端口连接的电容，所述高通滤波电路包括串联在共用输入端口和高频输出端口之间的电容，相邻两个电容之间连接有与接地端口连接的电感，所述LTCC基体层内设有九层电路层，第一层、第二层和第三层形成有低通滤波电路的电感，第四层和第五层形成有低通滤波电路的电容，第六层和第七层形成有高通滤波电路的电感，第八层和第九层形成有高通滤波电路的电容。
2.根据权利要求1所述的高带外抑制双工器，其特征在于：所述低通滤波电路包括串联在共用输入端口和低频输出端口之间的第一电感和第二电感，第一电感和第二电感之间连接有第一电容，第一电容与接地端口连接。
3.根据权利要求1所述的高带外抑制双工器，其特征在于：所述高通滤波电路包括串联在共用输入端口和高频输出端口之间的第二电容、第三电容和第四电容，第四电容和第三电容之间连接有第三电感，第三电容和第二电容之间连接有第四电感。
4.根据权利要求2所述的高带外抑制双工器，其特征在于：所述第一电感、第二电感、第三电感和第四电感采用层叠电感实现，不同电路层上的金属导体通过通孔连接，通过调节层叠电感线每层的线长，线宽来调节电感值。
5.根据权利要求4所述的高带外抑制双工器，所述第一电感通过第三层的电感线与共用输入端口连接，第二电感通过第三层的电感线与低频输出端口连接，第一电感和第二电感之间设有连接线，所述连接线上设有连接通孔，第一电感和第二电感通过所述连接通孔与第一电容的上级板连接，第一电容的下级板与接地端口相连，所述第三电感和第四电感之间设有连接线，通过连接线与接地端口连接，所述第二电容的下级板与高频输出端口连接，所述第二电容和第三电容通过通孔与第三电感连接，所述第三电容和第四电容通过通孔与第四电感连接，第四电容与共用输入端口连接。
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