平面低通带通三工器制造技术

本实用新型专利技术公开一种平面低通带通三工器，包括低通滤波器(11)、两个带通滤波器(12)、(13)及传输线(14)，其中低通滤波器(11)中的两个枝节加载谐振器产生两个频率分别为带通滤波器(12)与(13)中心频率的传输零点，使其在低通滤波器(11)的输入端处两个带通滤波器的中心频率信号为短路状态；传输线(14)上设有定位点p1、p2、p3，其中p1到p3距离、p2到p3距离分别对应带通滤波器中心频率的四分之一波长，根据四分之一波长阻抗倒置，带通滤波器(12)与(13)的中心频率信号在p1、p2分别为开路状态，该三工器方便独立设计各个低通带通滤波器，使其互不影响，可缩短设计周期和提高设计效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及平面滤波器的
，特别涉及一种平面低通带通三工器。
技术介绍
近年来，无线通信技术迅速发展，人们对无线通信服务的需求日益增加，为了满足人们各种需求，通信系统在设计时就要兼容多种通信标准。如今的无线通信系统，基本都是多工的系统，对于时分多工，只要将收与发安排在不同的时间片就可以解决问题了，而对于频分多工，为了减少滤波器件的数量则需要设计专门的器件来隔离不同的信号而不互相引起干扰，这样的器件就是多工器。目前，由带通滤波器组合而成的多工器设计已比较成熟，但是由低通滤波器和带通滤波器组合而成的多工器在设计上方法并不多，能独立设计各个滤波器而又能简单组合在一起的方法更是少之又少。由于微带结构易于加工设计，成本低，性能满足实际要求，并且是平面结构，易于与其它元器件集成，因此优异的平面低通-带通多工器的设计是近年来的研究热点。1999年，M.H.Capstisk在\IEEE Electronic Letter\上发表题为\Microstrip lowpass-bandpass diplexer topology\的论文，结构如下图1所示，其简单的将一个低通滤波器与一个带通滤波器相接，形成一个低通-带通双工器，该文阐述有欠详尽，难以做到低通带通滤波器独立设计。2013年，Pu-Hua Deng等人在\IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS\上发表题为\Design of Microstrip Lowpass-Bandpass Diplexer\的论文，结构如下图2所示，低通滤波器与带通滤波器通过四分之一波长变换器进行连接，构成一个低通-带通双工器，虽然其低通带通滤波器可以独立设计，但该结构无法应用到低通-带通三工器设计，并且其低通滤波器性能有待改善。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种平面低通带通三工器，该设计通过对低通滤波器输入端的枝节由传统的均匀阻抗枝节改进为开路枝节加载的枝节，产生两个分别对应两个带通滤波器中心频率的传输零点，因此低通滤波器输入端处两个带通滤波器对应的中心频率信号都为短路状态，而根据四分之一波长阻抗倒置，距离低通滤波器输入端中心频率对应波长四分之一处为开路状态，因此，若在这两处分别端接一个带通滤波器，可以做到三个滤波器独立设计而不会相互影响。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种平面低通带通三工器，以印刷电路板的方式制作在介质基板上，所述介质基板的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的输入端馈线头port1、低通滤波器11和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port2、工作在频段1的第一带通滤波器12和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port3、工作在频段2的第二带通滤波器13和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port4、传输线(14)，该介质基板的另一面为接地板；所述传输线14的第一端与所述输入端馈线头port1连接，其第二端与所述低通滤波器11连接；所述第一带通滤波器12和第二带通滤波器13分别位于所述传输线14的两侧；所述传输线14上设有定位点p1、p2、p3，其中所述定位点p3位于传输线14的第二端，所述定位点p1到所述定位点p3距离、所述定位点p2到所述定位点p3距离分别对应所述第一带通滤波器12、第二带通滤波器13中心频率的四分之一波长；所述定位点p1用于限定所述第一带通滤波器12到所述定位点p3的水平距离，所述定位点p2用于限定所述第二带通滤波器13到所述定位点p3的水平距离。进一步的，所述低通滤波器11包括六个谐振器、输入馈线110和输出馈线1110，所述输入馈线110为所述传输线14的一部分，并且所述输入馈线110的第一端对应为所述传输线14的第二端；所述低通滤波器11的第一谐振器包括传输线1111和传输线1121，二者垂直连接构成枝节加载谐振器；所述低通滤波器11的第二谐振器包括传输线1112和传输线1122，二者垂直连接构成枝节加载谐振器，并且传输线1111的第一端和传输线1112的第一端直线连接后分别与输入馈线110的第一端垂直连接；所述低通滤波器11的第三谐振器包括传输线1141和传输线1151，二者垂直连接构成阶跃阻抗谐振器；所述低通滤波器11的第四谐振器包括传输线1142和传输线1152，二者垂直连接构成阶跃阻抗谐振器；所述低通滤波器11的第五谐振器包括传输线1171；所述低通滤波器11的第六谐振器包括传输线1172，并且传输线1171的第一端和传输线1172的第一端直线连接后分别与输出馈线1110的第一端垂直连接；所述低通滤波器11还包括高阻抗传输线113和高阻抗传输线116，用于将所述低通滤波器11的六个谐振器相互连接，所述高阻抗传输线113和高阻抗传输线116直线连接，所述低通滤波器11的第一、第三、第五谐振器与第二、第四、第六谐振器以所述高阻抗传输线113和高阻抗传输线116为中心线呈对称结构。进一步的，所述传输线1111以及传输线1112的第二端到输入馈线110的第一端的传输线长度对应为所述第一带通滤波器12中心频率对应的四分之一波长，所述传输线1121以及传输线1122的第二端到输入馈线110的第一端的传输线长度对应为所述第二带通滤波器13中心频率对应的四分之一波长。进一步的，所述高阻抗传输线113和高阻抗传输线116正下方对应的介质基板上刻蚀出两个相同大小的第一矩形缝隙118以及第二矩形缝隙119。进一步的，所述第一带通滤波器12包括输入馈线120、输出馈线127和四个谐振器，其中所述第一带通滤波器12的第一谐振器121和第四谐振器126的一端为开路，另一端为短路，短路端设有接地通孔，并且所述第一谐振器121和第四谐振器126的谐振器长度均为所述第一带通滤波器12中心频率对应的四分之一波长；其中所述第一带通滤波器12的第二谐振器122和第三谐振器124为U型阶跃阻抗谐振器，所述U型阶跃阻抗第二谐振器122和第三谐振器124的两端均是开路，二者的中心处分别连接有不同长度的加载传输线枝节123和加载传输线枝节125，并且所述第二谐振器122和第三谐振器124的谐振频率为所述第一带通滤波器12的中心频率。进一步的，所述输入馈线120对应所述传输线14的第一端到所述定位点p1的那段；所述第一带通滤波器12的第一谐振器121包括左侧传输线1211、中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面低通带通三工器，以印刷电路板的方式制作在介质基板上，其特征在于：所述介质基板的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的输入端馈线头port1、低通滤波器(11)和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port2、工作在频段1的第一带通滤波器(12)和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port3、工作在频段2的第二带通滤波器(13)和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port4、传输线(14)，该介质基板的另一面为接地板；所述传输线(14)的第一端与所述输入端馈线头port1连接，其第二端与所述低通滤波器(11)连接；所述第一带通滤波器(12)和第二带通滤波器(13)分别位于所述传输线(14)的两侧；所述传输线(14)上设有定位点p1、p2、p3，其中所述定位点p3位于传输线(14)的第二端，所述定位点p1到所述定位点p3距离、所述定位点p2到所述定位点p3距离分别对应所述第一带通滤波器(12)、第二带通滤波器(13)中心频率的四分之一波长；所述定位点p1用于限定所述第一带通滤波器(12)到所述定位点p3的水平距离，所述定位点p2用于限定所述第二带通滤波器(13)到所述定位点p3的水平距离。...

【技术特征摘要】
1.一种平面低通带通三工器，以印刷电路板的方式制作在介质基板上，
其特征在于：
所述介质基板的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的输入端馈线
头port1、低通滤波器(11)和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port2、
工作在频段1的第一带通滤波器(12)和其用于输出电磁波信号的输出端馈线
头port3、工作在频段2的第二带通滤波器(13)和其用于输出电磁波信号的
输出端馈线头port4、传输线(14)，该介质基板的另一面为接地板；
所述传输线(14)的第一端与所述输入端馈线头port1连接，其第二端与
所述低通滤波器(11)连接；所述第一带通滤波器(12)和第二带通滤波器(13)
分别位于所述传输线(14)的两侧；
所述传输线(14)上设有定位点p1、p2、p3，其中所述定位点p3位于传
输线(14)的第二端，所述定位点p1到所述定位点p3距离、所述定位点p2
到所述定位点p3距离分别对应所述第一带通滤波器(12)、第二带通滤波器(13)
中心频率的四分之一波长；
所述定位点p1用于限定所述第一带通滤波器(12)到所述定位点p3的水
平距离，所述定位点p2用于限定所述第二带通滤波器(13)到所述定位点p3
的水平距离。
2.根据权利要求1所述的一种平面低通带通三工器，其特征在于：所述
低通滤波器(11)包括六个谐振器、输入馈线(110)和输出馈线(1110)，所
述输入馈线(110)为所述传输线(14)的一部分，并且所述输入馈线(110)的
第一端对应为所述传输线(14)的第二端；
所述低通滤波器(11)的第一谐振器包括传输线(1111)和传输线(1121)，
二者垂直连接构成枝节加载谐振器；所述低通滤波器(11)的第二谐振器包括
传输线(1112)和传输线(1122)，二者垂直连接构成枝节加载谐振器，并且
传输线(1111)的第一端和传输线(1112)的第一端直线连接后分别与输入馈
线(110)的第一端垂直连接；
所述低通滤波器(11)的第三谐振器包括传输线(1141)和传输线(1151)，
二者垂直连接构成阶跃阻抗谐振器；所述低通滤波器(11)的第四谐振器包括
传输线(1142)和传输线(1152)，二者垂直连接构成阶跃阻抗谐振器；
所述低通滤波器(11)的第五谐振器包括传输线(1171)；所述低通滤波

\t器(11)的第六谐振器包括传输线(1172)，并且传输线(1171)的第一端和
传输线(1172)的第一端直线连接后分别与输出馈线(1110)的第一端垂直连
接；
所述低通滤波器(11)还包括高阻抗传输线(113)和高阻抗传输线(116)，
用于将所述低通滤波器(11)的六个谐振器相互连接，所述高阻抗传输线(113)
和高阻抗传输线(116)直线连接，所述低通滤波器(11)的第一、第三、第
五谐振器与第二、第四、第六谐振器以所述高阻抗传输线(113)和高阻抗传
输线(116)为中心线呈对称结构。
3.根据权利要求2所述的一种平面低通带通三工器，其特征在于：所述
传输线(1111)以及传输线(1112)的第二端到输入馈线(110)的第一端的传
输线长度对应为所述第一带通滤波器(12)中心频率对应的四分之一波长，所
述传输线(1121)以及传输线(1122)的第二端到输入馈线(110)的第一端的
传输线长度对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈付昌，胡豪涛，邱捷铭，褚庆昕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44