一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法技术

本发明专利技术公开了一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法，该双工器包括天线端、接收端、发射端、连接在天线端与发送端之间发送滤波器、连接在天线端与接收端之间的接收滤波器、第一耦合支路、第二耦合支路和第三耦合支路，通过第一耦合支路、第二耦合支路和第三耦合支路来抵消双工器的接收端和发射端之间的信号泄露。本发明专利技术通过额外支路产生的耦合和相位变化，来抵消接收和发射端之间的信号泄露，极大的改善了隔离度，并且通过耦合和对抵消信号的频率，幅度的控制，可以实现对于不同频点和不同泄露信号能量的隔离度改善，对于不同的架构和不同的频段的产品都有较好的隔离度改善效果和适用性。

A trapezoidal duplexer and a method to improve the isolation of the duplexer

【技术实现步骤摘要】
一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法
本专利技术涉及射频通信领域，特别地涉及一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法。
技术介绍
随着通信设备支持的频段的逐渐增加，各频段间的干扰日益严重，因此为了提高通信的质量和抗干扰能力，高性能双工器有着非常迫切的需求。特别是随着无线通信系统朝着多功能、多频段、多协议的方向发展，这对无线通讯设备中的射频前端提出了更高的挑战。在射频通信领域，薄膜体声波双工器(FilmBulkAcousticWaveResonator，FBAR)以其小尺寸、高滚降、低插损的特点，越来越引起重视，市场份额持续增加。目前，射频通信系统对高性能系统要求的持续增加，双工器的性能对整个通信系统的性能起着决定性的作用。比如在收发一体的系统中，双工器收发端的隔离度决定了信号之间的干扰程度，改善隔离度不仅能大大降低干扰，更能减少外围元件的使用。但谐振器的品质因数的限制和其他的一些电学损耗导致了隔离度难以进一步提升，成为通信系统性能持续提升的瓶颈，因此改善双工器的隔离度性能需求日益迫切。综上所述，目前对于如何抵消收发端信号的泄露，改善双工器的隔离度的问题，尚缺乏有效技术方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种梯形结构双工器及改善双工器隔离度的方法，通过额外支路产生的耦合和相位变化，来抵消接收和发射端之间的信号泄露，极大的改善了隔离度，并且通过耦合和对抵消信号的频率，幅度的控制，可以实现对于不同频点和不同泄露信号能量的隔离度改善，对于不同的架构和不同的频段的产品都有较好的隔离度改善效果和适用性。本专利技术的第一目的是提供一种梯形结构双工器，包括天线端、接收端、发射端、连接在天线端与发送端之间发送滤波器以及连接在天线端与接收端之间的接收滤波器，所述天线端和发射端之间还连接有第一耦合支路，所述天线端和接收端之间连接有第二耦合支路，所述接收端和发射端之间连接有第三耦合支路，通过第一耦合支路、第二耦合支路和第三耦合支路来抵消双工器的接收端和发射端之间的信号泄露。进一步的，所述发送滤波器和接收滤波器分别包括多个串联支路上的第一谐振器，并联在相邻两个第一谐振器的互联节点上的第二谐振器，以及一端与第二谐振器连接，另一端与地平面连接的电感器。进一步的，所述第一耦合支路和第二耦合支路分别为谐振器、电感、电容、串联的谐振器和电容或者串联的谐振器和电感中的一种。进一步的，所述第三耦合支路包括多个串联的第一谐振器，其中，最中间的第一谐振器的两端并联有多个串联的第二谐振器，相邻两个第二谐振器的互联节点连接有电感器，电感器的另一端与地平面连接。进一步的，所述第三耦合支路包括依次串联的第一电容、第一谐振器和第二电容，所述第一谐振器的两端并联有多个串联的第二谐振器，相邻两个第二谐振器的互联节点连接有电感器，电感器的另一端与地平面连接。进一步的，所述第三耦合支路包括串联的第一谐振器和多个无源射频元件，或者，所述第三耦合支路包括多个串联的无源射频元件，并联在其中两个相邻无源射频元件的互联节点上的第二谐振器，以及一端与第二谐振器连接，另一端与地平面连接的电感器；或者，所述第三耦合支路包括串联的第一谐振器和多个无源射频元件，并联在第一谐振器与其中一个无源射频元件之间的互联节点上的第二谐振器，以及一端与第二谐振器连接，另一端与地平面连接的电感器。进一步的，双工器的发射端TX与第一耦合支路之间还连接有第一电感，双工器的接收端RX与第二耦合支路之间还连接有第二电感，双工器的天线端ANT通过第四电感接地。本专利技术的第二目的是提供一种改善双工器隔离度的方法，该方法基于如上所述的双工器实现，包括以下步骤：双工器的TX端通过第一耦合支路中与多个串联的第一谐振器并联的谐振器/电感/电容发送耦合信号至双工器的ANT端；双工器的ANT端通过第二耦合支路中与多个串联的第一谐振器并联的谐振器/电感/电容发送耦合信号至双工器的RX端；双工器的TX端通过第三耦合支路中谐振器组合或谐振器不同形式的组合发送耦合信号至RX端，抵消双工器的TX和RX端之间的信号泄漏。本专利技术以现在谐振器性能为基础，通过额外的耦合支路来内部抵消双工器的收发端信号的泄露，极大的改善了隔离度，并且通过耦合和对抵消信号的频率，幅度的控制，可以实现对于不同频点和不同泄露信号能量的隔离度改善，对于不同的架构和不同的频段的产品都有较好的隔离度改善效果和适用性。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是本实施例一梯形结构双工器的整体结构示意图；图2是本实施例一梯形结构双工器的结构简图；图3是本实施例一梯形结构双工器的工作原理图；图4是本实施例二梯形结构双工器的结构示意图；图5是本实施例三梯形结构双工器的结构示意图；图6是本实施例四梯形结构双工器的结构示意图；图7是本实施例五梯形结构双工器的结构示意图；图8是抵消支路(粗线)和双工器收发端(细线)的相位图；图9是双工器的天线端隔离度的改善效果图；图10是双工器的接收端隔离度的改善效果图；图11是双工器的发射端隔离度的改善效果图；图12是双工器的隔离度曲线图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。实施例一图1是本实施例一梯形结构双工器的整体结构示意图，图2是本实施例一梯形结构双工器的结构简图，如图1所示，该双工器包括第一耦合支路、第二耦合支路、第三耦合支路、天线端ANT、接收端RX、发射端TX、连接在天线端与发送端之间发送滤波器以及连接在天线端与接收端之间的接收滤波器。本实施例中，所述发送滤波器包括四个串联支路上的第一谐振器，即图1中的谐振器11、12、13、14，四个串联的第一谐振器中，每两个相邻第一谐振器之间的互联节点上并联有第二谐振器，第二谐振器的另一端连接有电感器，电感器的另一端与地节点连接，例如图1中谐振器15和电感L11串联，电感L11一端接地，并且谐振器11和12的连接点c与谐振器15连接。所述第一耦合支路连接在双工器的天线端ANT和发射端TX之间，并联在发送滤波器的两端，所述第一耦合支路包括与上述四个串联的第一谐振器两端(图中a点和b点)并联的谐振器16。在本实施例中，所述接收滤波器的结构与发送滤波器结构相似，即包括四个串联支路上的第一谐振器，每两个相邻第一谐振器之间的互联节点上并联有第二谐振器，第二谐振器的另一端连接有电感器，电感器的另一端与地节点连接。所述第二耦合支路连接在双工器的天线端ANT和接收端RX之间，并联在接收滤波器的两端，所述第二耦合支路的结构与第一耦合支路的结构类似，即包括与四个串联的第一谐振器两端并联的谐振器。所述第三耦合支路连接在双工器的发射端TX和接收端RX之间，所述第三耦合支路包括三个串联的第一谐振器，即图1中的谐振器17、18、10，其中，第二个第一谐振器的两端(图中d点和f点)并联有两个串联的第二谐振器，两个串联的第二谐振器的互联节点连接有电感器，电感器L3的另一端与地节点连接。在该实施例中，所述双工器的发射端TX与第一耦合支路之间还连接有第一电感L1，双工器的接收端RX与第二耦合之间还连接有第二电感L2，双工器的天线端ANT通过第四电感L4接地；第二电感L2与电感L12之间存在耦合M1，第三电感L3与电感L22之间存在耦合M2。本实施例提出的双工器通过耦合支路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯形结构双工器，包括天线端、接收端、发射端、连接在天线端与发送端之间发送滤波器以及连接在天线端与接收端之间的接收滤波器，其特征在于，所述天线端和发射端之间还连接有第一耦合支路，所述天线端和接收端之间还连接有第二耦合支路，所述接收端和发射端之间连接有第三耦合支路，通过第一耦合支路、第二耦合支路和第三耦合支路来抵消双工器的接收端和发射端之间的信号泄露。

【技术特征摘要】
1.一种梯形结构双工器，包括天线端、接收端、发射端、连接在天线端与发送端之间发送滤波器以及连接在天线端与接收端之间的接收滤波器，其特征在于，所述天线端和发射端之间还连接有第一耦合支路，所述天线端和接收端之间还连接有第二耦合支路，所述接收端和发射端之间连接有第三耦合支路，通过第一耦合支路、第二耦合支路和第三耦合支路来抵消双工器的接收端和发射端之间的信号泄露。2.根据权利要求1所述的梯形结构双工器，其特征在于，所述发送滤波器和接收滤波器分别包括多个串联支路上的第一谐振器，并联在相邻两个第一谐振器的互联节点上的第二谐振器，以及一端与第二谐振器连接，另一端与地平面连接的电感器。3.根据权利要求1所述的梯形结构双工器，其特征在于，所述第一耦合支路和第二耦合支路分别为谐振器、电感、电容、串联的谐振器和电容或者串联的谐振器和电感中的一种。4.根据权利要求1所述的梯形结构双工器，其特征在于，所述第三耦合支路包括多个串联的第一谐振器，其中，最中间的第一谐振器的两端并联有多个串联的第二谐振器，相邻两个第二谐振器的互联节点连接有电感器，电感器的另一端与地平面连接。5.根据权利要求1所述的梯形结构双工器，其特征在于，所述第三耦合支路包括依次串联的第一电容、第一谐振器和第二电容，所述第一谐振器的两端并联有多个串联的第二谐振器，相邻两个第二谐振器的互联节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，蔡华林，
申请(专利权)人：天津大学，诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12