一种UHF波段微型双工器制造技术

本发明专利技术涉及一种UHF波段微型双工器，包括三端口隔离电路和两个不同频段的微波滤波器。微波滤波器包括表面贴装50欧姆阻抗的输出端口、分别以用集总电感电容并联实现的并联谐振单元和以梳状线构成的谐振单元，上述结构均采用多层低温共烧陶瓷工艺技术实现。本发明专利技术具有易调试、重量轻、体积小、可靠性高、电性能好、温度稳定性好、电性能批量一致性好、成本低、可大批量生产等优点，适用于相应微波频段的通信、卫星通信等对体积、电性能、温度稳定性和可靠性有苛刻要求的场合和相应的系统中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双工器，特别是一种UHF波段微型双工器。
技术介绍
近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对双工器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。描述这种部件性能的主要指标有:工作频率、隔离度、插入损耗、稳定度等。将不同频率的滤波器通过LC隔离，可以实现双工器。低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成。基于LTCC工艺的叠层技术，可以实现三维集成，从而使各种微型微波滤波器具有尺寸小、重量轻、性能优、可靠性高、批量生产性能一致性好及低成本等诸多优点，利用其三维集成结构特点，可以实现微型双工器。但是现有技术中尚无一种UHF波段微型双工器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由带状线结构实现体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、使用方便、适用范围广、成品率高、批量一致性好、造价低、温度性能稳定的UHF波段微型双工器。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种UHF波段微型双工器，包括LC隔离电路和两个微波滤波器。第一微波滤波器包括表面贴装的50欧姆阻抗第一输入端口、第一输入电感、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第一输出电感、第一 Z形级间耦合带状线、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口和接地端。其中，第一谐振器由第一线圈和第一电容并联而成，第一线圈的一端与第一电容的一端相连，第一线圈的另一端与第一电容的另一端分别接地；第二谐振器由第二线圈和第二电容并联而成，第二线圈的一端与第二电容的一端相连，第二线圈的另一端与第二电容的另一端分别接地；第三谐振器由第三线圈和第三电容并联而成，第三线圈的一端与第三电容的一端相连，第三线圈的另一端与第三电容的另一端分别接地；第四谐振器由第四线圈和第四电容并联而成，第四线圈的一端与第四电容的一端相连，第四线圈的另一端与第四电容的另一端分别接地；第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈均为两层矩形螺旋线圈结构，第一电容、第二电容、第三电容、第四电容均为双层金属板结构。表面贴装的50欧姆阻抗第一输入端口与第一输入电感的左端连接，第一输入电感的右端与第一线圈和第一电容相连接，表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口与第一输出电感的右端连接，第一输出电感的左端与第四线圈和第四电容相连接，第一 Z形级间耦合带状线位于第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器之上。第二微波滤波器包括表面贴装的50欧姆阻抗第二输入端口、第二输入电感、第一级并联谐振单元、第二级并联谐振单元、第三级并联谐振单元、第四级并联谐振单元、第五级并联谐振单元、第二输出电感、第二 Z形级间耦合带状线、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口和接地端。各级并联谐振单元均由两层带状线组成，第一层带状线垂直位于第二层带状线上方，第一级并联谐振单元由第一层的第一带状线、第二层的第二带状线并联而成，第二级并联谐振单元由第一层的第三带状线、第二层的第四带状线并联而成，第三级并联谐振单元由第一层的第五带状线、第二层的第六带状线并联而成，第四级并联谐振单元由第一层的第七带状线、第二层的第八带状线并联而成，第五级并联谐振单元由第一层的第九带状线、第二层的第十带状线并联而成，其中，第二输入电感左端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输入端口连接，第一级并联谐振单元的第二层的第二带状线与第二输入电感右端连接，第五级并联谐振单元的第二层的第十带状线与第二输出电感左端连接，第二输出电感右端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口连接，第二 Z形级间耦合带状线位于并联谐振单元的下面。五级并联谐振单元分别接地，其中第一层所有带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，第二层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，且接地端方向与第一层接地端相反，第二 Z形级间耦合带状线两端均接地。LC隔离电路的C段与第一滤波器的P2相连接，L端与第二滤波器的P4端相连接。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为:(I)由于本专利技术采用低损耗低温共烧陶瓷材料和三维立体集成，因此带内平坦；(2)可产生不同频率相同的信号波形；(3)体积小、重量轻、可靠性高；(4)电性能优异；(5)电路实现结构简单，可实现大批量生产；(6)成本低。【附图说明】图1 (a)是本专利技术一种UHF波段微型双工器的外形结构示意图。图1 (b)是本专利技术一种UHF波段微型双工器中第一微波滤波器的外形及内部结构示意图。图1 (c)是本专利技术一种UHF波段微型双工器中第二微波滤波器的外形及内部结构示意图。图2是本专利技术一种UHF波段微型双工器输出端口幅频曲线图。图3是本专利技术一种UHF波段微型双工器输入端口回波损耗曲线图。【具体实施方式】结合图1 (a)、图1 (b)、图1 (C)，本专利技术的一种UHF波段微型双工器，包括LC隔离电路和两个微波滤波器，其中第一微波滤波器Fl包括第一输入端口 P1，第一输入电感Linl、第一谐振器Ll-Cl、第二谐振器L2-C2、第三谐振器L3-C3、第四谐振器L4-C4、第一输出电感Loutl、第一 Z形级间耦合带状线Z1、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口 P2和接地端，其中，第一谐振器Ll-Cl由第一线圈LI和第一电容Cl并联而成，第一线圈LI的一端与第一电容Cl的一端相连，第一线圈LI的另一端与第一电容Cl的另一端分别接地；第二谐振器L2-C2由第二线圈L2和第二电容C2并联而成，第二线圈L2的一端与第二电容C2的一端相连，第二线圈L2的另一端与第二电容C2的另一端分别接地；第三谐振器L3-C3由第三线圈L3和第三电容C3并联而成，第三线圈L3的一端与第三电容C3的一端相连，第三线圈L3的另一端与第三电容C3的另一端分别接地；第四谐振器L4-C4由第四线圈L4和第四电容C4并联而成，第四线圈L4的一端与第四电容C4的一端相连，第四线圈L4的另一端与第四电容C4的另一端分别接地；第一线圈L1、第二线圈L2、第三线圈L3、第四线圈L4均为多层矩形螺旋线圈结构，第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4均为双层金属板结构，表面贴装的50欧姆阻抗第一输入端口 Pl与第一输入电感Linl的左端连接，第一输入电感Linl的右端与第一线圈LI和第一电容Cl相连接，表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口 P2与第一输出电感Loutl的右端连接，第一输出电感Loutl的左端与第四线圈L4和第四电容C4相连接，第一 Z形级间耦合带状线Zl位于第一谐振器Ll-Cl、第二谐振器L2-C2、第三谐振器L3-C3、第四谐振器L4-C4之上；第二微波滤波器F2包括表面贴装的50欧姆阻抗第二输入端口 P3、第二输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UHF波段微型双工器，其特征在于，包括LC隔离电路和两个微波滤波器，其中第一微波滤波器(F1)包括第一输入端口P1，第一输入电感(Lin1)、第一谐振器(L1‑C1)、第二谐振器(L2‑C2)、第三谐振器(L3‑C3)、第四谐振器(L4‑C4)、第一输出电感(Lout1)、第一Z形级间耦合带状线(Z1)、表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)和接地端，其中，第一谐振器(L1‑C1)由第一线圈(L1)和第一电容(C1)并联而成，第一线圈(L1)的一端与第一电容(C1)的一端相连，第一线圈(L1)的另一端与第一电容(C1)的另一端分别接地；第二谐振器(L2‑C2)由第二线圈(L2)和第二电容(C2)并联而成，第二线圈(L2)的一端与第二电容(C2)的一端相连，第二线圈(L2)的另一端与第二电容(C2)的另一端分别接地；第三谐振器(L3‑C3)由第三线圈(L3)和第三电容(C3)并联而成，第三线圈(L3)的一端与第三电容(C3)的一端相连，第三线圈(L3)的另一端与第三电容(C3)的另一端分别接地；第四谐振器(L4‑C4)由第四线圈(L4)和第四电容(C4)并联而成，第四线圈(L4)的一端与第四电容(C4)的一端相连，第四线圈(L4)的另一端与第四电容(C4)的另一端分别接地；第一线圈(L1)、第二线圈(L2)、第三线圈(L3)、第四线圈(L4)均为多层矩形螺旋线圈结构，第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)均为双层金属板结构，表面贴装的50欧姆阻抗第一输入端口(P1)与第一输入电感(Lin1)的左端连接，第一输入电感(Lin1)的右端与第一线圈(L1)和第一电容(C1)相连接，表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)与第一输出电感(Lout1)的右端连接，第一输出电感(Lout1)的左端与第四线圈(L4)和第四电容(C4)相连接，第一Z形级间耦合带状线(Z1)位于第一谐振器(L1‑C1)、第二谐振器(L2‑C2)、第三谐振器(L3‑C3)、第四谐振器(L4‑C4)之上；第二微波滤波器(F2)包括表面贴装的50欧姆阻抗第二输入端口(P3)、第二输入电感(Lin1)、第一级并联谐振单元(L11‑L21)、第二级并联谐振单元(L12‑L22)、第三级并联谐振单元(L13‑L23)、第四级并联谐振单元(L14‑L24)、第五级并联谐振单元(L15‑L25)、第二输出电感(Lout1)、第二Z形级间耦合带状线(Z2)、表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P4)和接地端，各级并联谐振单元均由两层带状线组成，第一层带状线垂直位于第二层带状线上方，第一级并联谐振单元(L11‑L21)由第一层的第一带状线(L11)、第二层的第二带状线(L21)并联而成，第二级并联谐振单元(L12‑L22)由第一层带状线(L12)、第二层的带状线(L22)并联而成，第三级并联谐振单元(L13‑L23)由第一层带状线(L13)、第二层带状线(L23)并联而成，第四级并联谐振单元(L14‑L24)由第一层带状线(L14)、第二层带状线(L24)并联而成，第五级并联谐振单元(L15‑L25)由第一层的带状线(L15)、第二层带状线(L25)并联而成，其中，第二输入电感(Lin2)左端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输入端口(P1)连接，第一级并联谐振单元(L11‑L21)的第二层的第二带状线(L21)与第一输入电感(Lin1)右端连接，第五级并联谐振单元(L15‑L25)的第二层带状线(L25)与第二输出电感(Lout2)左端连接，第二输出电感(Lout2)右端与表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P4)连接，第二Z形级间耦合带状线(Z2)位于并联谐振单元的上方；五级并联谐振单元分别接地，其中第一层一端接地，另一端开路，第二层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，且接地端方向与第一层接地端相反，第二Z形级间耦合带状线(Z2)两端均接地；LC隔离电路的C段与第一滤波器的表面贴装的50欧姆阻抗第一输出端口(P2)相连接，L端与第二滤波器的表面贴装的50欧姆阻抗第二输出端口(P4)端相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔冬春，张超，戴永胜，陈烨，李博文，潘航，刘毅，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32