本发明专利技术公开了一种基于枝节加载阶梯阻抗谐振器的四通带双工器，主要解决传统双工器通道内通带的独立调节性，体积大和选择性差的问题。其包括微带介质基板(1)、金属接地板(2)、两个枝节加载阶梯阻抗谐振器(3,4)、公共馈线(5)、两条输出馈线(6,7)。每个枝节加载阶梯阻抗谐振器均由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器组成，每个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器均由阶梯阻抗谐振器和开路枝节组成，且每个阶梯阻抗谐振器呈“U”形，每个开路枝节位于所在的阶梯阻抗谐振器的中间，形成伪交指型双“山”字形结构。本发明专利技术能在每个通道实现两个独立调节的通带，而且结构紧凑，体积小，通带选择性高，可用于多通带收发通信系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于枝节加载阶梯阻抗谐振器的四通带双工器，主要解决传统双工器通道内通带的独立调节性，体积大和选择性差的问题。其包括微带介质基板(1)、金属接地板(2)、两个枝节加载阶梯阻抗谐振器(3,4)、公共馈线(5)、两条输出馈线(6,7)。每个枝节加载阶梯阻抗谐振器均由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器组成，每个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器均由阶梯阻抗谐振器和开路枝节组成，且每个阶梯阻抗谐振器呈“U”形，每个开路枝节位于所在的阶梯阻抗谐振器的中间，形成伪交指型双“山”字形结构。本专利技术能在每个通道实现两个独立调节的通带，而且结构紧凑，体积小，通带选择性高，可用于多通带收发通信系统。【专利说明】基于枝节加载阶梯阻抗谐振器的四通带双工器
本专利技术属于电子器件
，特别涉及微带四通带双工器，可用于无线通信系统射频前端。
技术介绍
随着移动通信、卫星通信和雷达、遥感技术的迅猛发展，无线频谱日益拥挤，同时满足多信道实时双向通信的需求，往往需要在射频设备前端设计多通道的波道合成和分离器件，因此对通信系统中的射频微波收发器提出了越来越高的要求。微带双工器作为双通道的选频器件，可以使收发系统同时共用一个天线，从而减小系统的复杂度与收发信号的串扰，微带双工器具有尺寸小、重量轻、成本低、易加工的优点，在微波电路中得以广泛应用。2013 年，Hung-ffei Wu 等人在 IEEE Transactions on Microwave and WirelessComponents Letters 期刊(vol.23，n0.5，pp.240-242，2013)上发表了 “Design of NewQuad-Channel Diplexer With Compact Circuit Size”,首次利用双通带滤波器和双工器的技术设计了一种四通带双工器。该四通带双工器由两对相互耦合的阶梯阻抗谐振器以及具有源和负载耦合的馈线组成，通过调节阶梯阻抗谐振器的阻抗比和长度比来获得双通带响应，再利用均匀阻抗传输线作公共耦合馈线实现双工器设计。该结构虽然可以在每个通道内实现两个通带，但是仅依靠阶梯阻抗谐振器难以实现两个通带的独立调节，而且体积比较大。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于枝节加载阶梯阻抗谐振器的四通带双工器，以实现两个通带的独立调节，并减小体积。为实现上述目的，本专利技术基于枝节加载阶梯谐振器的四通带双工器，包括介质基板、金属接地板、两个枝节加载阶梯阻抗谐振器、公共馈线和两条输出馈线；公共馈线和两条输出馈线均放置在微带介质基板的上方，每个枝节加载阶梯阻抗谐振器形成一个传输通道，其特征在于:第一枝节加载阶梯阻抗谐振器由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器组成，每一个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器由第一阶梯阻抗谐振器和第一开路枝节组成，且第一阶梯阻抗谐振器呈“U”形，第一开路枝节位于第一阶梯阻抗谐振器的中间，形成在竖直方向的伪交指型双“山”字形结构；第二枝节加载阶梯阻抗谐振器由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器组成；每一个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器由第二阶梯阻抗谐振器和第二开路枝节组成，且第二阶梯阻抗谐振器呈“U”形，第二开路枝节位于第二阶梯阻抗谐振器的中间，形成在水平方向的伪交指型双“山”字形结构。作为优选，所述的第一阶梯阻抗谐振器的长度满足:2(Ln +/_?2) = /2 = ?/2(./κ)χ7^)，其中，L11和L12是第一阶梯阻抗谐振器中两个不同特征传输线的长度，λ gl为该谐振器工作在谐振频率时的工作波长，c为真空中的光速，h为该谐振器的有效介电常数，f1(l为第一枝节加载阶梯阻抗谐振器(3)的谐振频率。作为优选，所述的第二阶梯阻抗谐振器的长度满足:2(L2I +L」2) = 1,/2 = /2(./2?χ7^)，其中，L21和L22是第二阶梯阻抗谐振器中两个不同特征传输线的长度，λ g2为该谐振器工作在谐振频率时的工作波长，c为真空中的光速，ε e为该谐振器的有效介电常数，f20为第二枝节加载阶梯阻抗谐振器的谐振频率。作为优选，所述第一开路枝节的长度L13满足:L13 < λ gl/4, λ gl为第一枝节加载阶梯阻抗谐振器工作在谐振频率时的工作波长。作为优选，所述第二开路枝节的长度L23满足:L23 < λ g2/4，λ g2为第二枝节加载阶梯阻抗谐振器工作在谐振频率时的工作波长。作为优选，所述公共馈线，其包含两个输入主馈线和输入主馈线末端的50欧姆连接线；该第一输入主馈线与第二枝节加载阶梯阻抗谐振器中的第二枝节加载阶梯阻抗谐振器两边平行；该第二输入主馈线与第一枝节加载阶梯阻抗谐振器中的第一枝节加载阶梯阻抗谐振器两边平行。作为优选，两条输出馈线，包括第一输出主馈线、第二输出主馈线、与第一输出主馈线末端相连的50欧姆连接线，以及与第二输出主馈线末端相连的50欧姆连接线；该第一输出主馈线与第一枝节加载阶梯阻抗谐振器中的第一阶梯阻抗谐振器的两边平行；该第二输出主馈线与第二枝节加载阶梯阻抗谐振器中的第二阶梯阻抗谐振器的一边平行。本专利技术具有以下技术优点:1.本专利技术由于采用了两个级联的伪交指型结构枝节加载阶梯阻抗谐振器，可以在一个通道内产生两个独立调节的通带，同时由于每个通道的枝节加载阶梯阻抗谐振器采用双“山”字形结构，减小了双工器的整体尺寸。2.本专利技术由于采用了枝节加载的阶梯阻抗谐振器，使得在通带之间产生一个传输零点，提高了带外的抑制度。3.本专利技术由于采用了阶梯阻抗传输线作为公共馈线，可以通过调节传输线的长度比和阻抗比来调节两个通道的外部耦合，增加了调节的自由度。4.本专利技术由于采用阶梯阻抗谐振器，有效解决了基频整数倍杂散响应的问题，使得寄生频率在3倍频以外。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的三维结构图；图2为图1的俯视图；图3为本专利技术实施例1的传输响应曲线图；图4为本专利技术实施例1的反射响应和隔离响应曲线图；图5为本专利技术实施例2的传输响应曲线图；图6为本专利技术实施例2的反射响应和隔离响应曲线图；图7为本专利技术实施例3的传输响应曲线图；图8为本专利技术实施例3的反射响应和隔离响应曲线图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明:实施例1:设计尺寸为38.15謹X 33.39謹的四通带双工器。参照图1和图2，本专利技术主要由微带介质基板1、金属接地板2、第一枝节加载阶梯阻抗谐振器3、第二枝节加载阶梯阻抗谐振器4、公共馈线5、第一输出馈线6、第二输出馈线7组成。公共馈线5、第一输出馈线6和第二输出馈线7均放置在微带介质基板I的上方。其中:所述微带介质基板1，选用介电常数为2.45，厚度为1mm的覆铜板，其铜面作为金属接地板2 ；所述第一枝节加载阶梯阻抗谐振器3，由两个级联成伪交指型结构的第一开路枝节加载阶梯阻抗谐振器31组成，每个第一开路枝节加载阶梯阻抗谐振器31均由第一阶梯阻抗谐振器311和第一开路枝节312组成。其中，第一阶梯阻抗谐振器311的第一传输线的宽度W11和第二传输线的宽度W12满足:Wn = 3mm, W12 = lmm,该第一阶梯阻抗谐振器311的第一传输线的长度L11和第二传输线的长度L12满足:【权本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于枝节加载阶梯阻抗谐振器的四通带双工器，包括介质基板(1)、金属接地板(2)、两个枝节加载阶梯阻抗谐振器(3,4)、公共馈线(5)和两条输出馈线(6,7)；该公共馈线(5)和两条输出馈线(6,7)均放置在微带介质基板(1)的上方，每个枝节加载阶梯阻抗谐振器形成一个传输通道，其特征在于：第一枝节加载阶梯阻抗谐振器(3)由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器(31)组成，每一个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器(31)由第一阶梯阻抗谐振器(311)和第一开路枝节(312)组成，且第一阶梯阻抗谐振器(311)呈“U”形，第一开路枝节(312)位于第一阶梯阻抗谐振器(311)的中间，形成在竖直方向的伪交指型双“山”字形结构；第二枝节加载阶梯阻抗谐振器(4)由两个伪交指型结构的开路枝节加载阶梯阻抗谐振器(41)组成；每一个开路枝节加载阶梯阻抗谐振器(41)由第二阶梯阻抗谐振器(411)和第二开路枝节(412)组成，且第二阶梯阻抗谐振器(411)呈“U”形，第二开路枝节(412)位于第二阶梯阻抗谐振器(411)的中间，形成在水平方向的伪交指型双“山”字形结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴边，张灵芝，邱枫，杨帅，孙守家，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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