一种新型双工器制造技术

本发明专利技术公开了一种新型双工器，通过将接收通路滤波器和发射通路滤波器设置在异于合路端口的平面内，使合路口可以在整个整机系统的腹部正中央与天线进行信号交互，从整机腹部中间与天线的连接，极大的减小了与天线连接的尺寸；同时对滤波器中的滤波腔进行相应的空间弯折设计，可以使其在增加双工器的隔离度的同时，使得双工器结构更加紧凑、更加小型化；从而减小了卫星地面站的整体尺寸，实现了卫星地面站的小型化。

A New Duplexer

【技术实现步骤摘要】
一种新型双工器
本专利技术涉及卫星通信系统、移动通信系统和物联网
的双工通信技术，尤其涉及一种新型双工器。
技术介绍
OMT(Ortho-ModeTransducer正交模转换器)也称为双模变换器或正交模耦合器，广泛应用于卫星通讯和军事雷达等方面，其主要功能是在天线馈电中实现正交极化的双工传输(分离与合成)。当信号从公共端口馈入，它可用作分离或合并两个正交基模信号，使得同频段的信号在不同极化通道同时工作，大大提高通信的容量；当把OMT双工器设计成两个频段工作，就能用于信号的双极化独立传输，类似双工器。基于OMT的双工器是ODU(OutdoorUnit信号收发室外单元，也称收发信机，是卫星通信终端的关键部分)系统中的关键部位，其性能的好坏直接影响整个系统。因此，使用极化水平及隔离度高的OMT双工器显得至关重要。但是，一般的OMT双工器的极化能力都不高，而极化能力比较高的OMT双工器往往结构不够紧凑、体积较大、不够便利。如图1所示，申请公布号为CN203103471U的中国技术专利申请公开了一种加载波导过渡的高带宽ku频段两端口双工器，然而该双工器的公共端口(合路端口)与其发射端口、接收端口在一个平面结构中，此时，为了不影响双工器的性能，其接收、发射通路必须有一定的长度要求，因此该公共端口只能在ODU整机侧边与天线进行信号交互。如图2所示，申请公布号为CN105529518A的中国专利技术新型专利申请公开了一种ka频段的正交耦合器，其合路端口在中间(使ODU整机可以从其侧边的中间与天线连接)，发射端口、接收端口往两侧延伸，但其合路端口、发射端口、接收端口在一个平面内设置，必然会影响整机结构的紧凑性，不利于整机的小型化。如图3所示，从侧边作为ODU整机与天线系统信号交互通道的双工器，会存在连线较长、与天线连接极为不便的缺陷。并且ku频段相较于ka频段尺寸更大，收发信号频率间隔更近，对双工器设计要求更高。
技术实现思路
本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种合路端口与发射端口、接收端口不在一个平面的新型双工器，通过空间弯折使双工器结构小型化；并使合路端口从整机腹部中间与天线系统进行交互，如图4所示，从整机腹部中间与天线的连接，其连接长度只在于z轴方向的长度：a1+c1，极大地缩短了与天线系统的连接长度，便于与天线系统的连接，使整个系统更加便携。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下各方面。一种新型双工器，包括：发射端口a、接收端口b、合路端口c、OMT、发射通路滤波器a2、接收通路滤波器b2；所述发射端口a是收发信机ODU发射信号输入口，所述接收端口b为收发信机ODU接收信号输出口，所述合路端口c为双工器与天线信号交互的公共端口；其中，所述合路端口c呈圆形，以呈圆形的合路端口c的中心线为z轴，建立空间坐标系；所述合路端口c一端在z轴负方向延伸与天线信号进行信号交互，另一端沿z轴正方向与OMT相连；所述合路端口c通过所述OMT分别与所述发射通路滤波器a2、所述接收通路滤波器b2相连；所述发射通路滤波器a2在xy面延伸形成发射端口a，所述接收通路滤波器b2在xy面延伸形成接收端口b。优选的，一种新型双工器中，所述OMT包括：圆波导-矩形波导过渡c1、第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡a1和第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡b1；其中，所述圆波导-矩形波导过渡c1采用了矩形波导倒大圆角设计，其一端与所述合路端口c连接，另一端与所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡a1和第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡b1分别连接；所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡a1为多级台阶状波导过渡段，其阶底与所述发射通路滤波器a2相连；所述第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡b1位于所述多级台阶状波导过渡段的一侧，与所述接收通路滤波器b2相连。优选的，一种新型双工器中，所述发射通路滤波器a2一端与所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡相连，并在x轴的负半轴空间弯折延伸形成位于x轴负半轴的发射端口a；所述接收通路滤波器b2一端与所述第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡b1，并在x轴的正半轴空间弯折延伸形成位于x轴正半轴的接收端口b，以使所述发射端口a和接收端口b分别位于中心线在z轴的合路端口c的两侧。优选的，一种新型双工器中，所述发射通路滤波器a2包括第一H面波导谐振腔、第二E面波导谐振腔、第三E面波导谐振腔和第四E面波导谐振腔四个可调尺寸、位置的波导谐振腔；其中，所述第一H面波导谐振腔和所述第二E面波导谐振腔均呈板状结构，所述第三E面波导谐振腔和第四E面波导谐振腔均呈L型结构；所述第一H面波导谐振腔一端与所述OMT连接，另一端与所述第二E面波导谐振腔连接；所述第二E面波导谐振腔一端与所述第一H面波导谐振腔连接，另一端与所述呈L型结构的第三E面波导谐振腔连接；所述第三E面波导谐振腔一端与所述第二E面波导谐振腔连接，另一端与所述第四E面波导谐振腔连接；所述第四E面波导谐振腔一端与第三E面波导谐振腔连接，另一端与所述发射端口a连接。优选的，一种新型双工器中，所述接收通路滤波器b2包括第五E面波导谐振腔、第六E面波导谐振腔、第七E面波导谐振腔、第八E面波导谐振腔、第九E面波导谐振腔、第十E面波导谐振腔六个可调尺寸、位置的波导谐振腔；其中，所述第五E面波导谐振腔、第七E面波导谐振腔和第八E面波导谐振腔均呈L型结构；所述第六E面波导谐振腔、第九E面波导谐振腔和第十E面波导谐振腔均呈板状结构；所述第五E面波导谐振腔一端与所述OMT连接，另一端与所述第六E面波导谐振腔连接；所述第六E面波导谐振腔一端与所述第五E面波导谐振腔一端连接，另一端与所述第七E面波导谐振腔连接；所述第七E面波导谐振腔一端与所述第六E面波导谐振腔连接，另一端与第八E面波导谐振腔连接；所述第八E面波导谐振腔一端与所述第七E面波导谐振腔连接，另一端与所述第九E面波导谐振腔连接；所述第九E面波导谐振腔一端与所述第八E面波导谐振腔一端连接，另一端与所述第十E面波导谐振腔连接；所述第十E面波导谐振腔一端与所述第九E面波导谐振腔一端连接，另一端与接收端口b连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：1、本专利技术通过将接收通路滤波器和发射通路滤波器设置在异于合路端口的平面内，使合路口可以在整个整机系统的腹部正中央与天线进行信号交互，从整机腹部中间与天线的连接，极大的减小了与天线连接的尺寸；同时对滤波器中的滤波腔进行相应的空间弯折设计，可以使其在增加双工器的隔离度的同时，使得双工器结构更加紧凑、更加小型化；从而减小了卫星地面站的整体尺寸，实现了卫星地面站的小型化；2、本专利技术的新型双工器在OMT中采用圆波导-矩形波导过渡c1、第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡a1和第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡b1级联优化，增加了OMT的极化隔离度；3、本专利技术的新型双工器在OMT中进行了巧妙地设计，使OMT小型化，使OMT与发射滤波器和接收滤波器的过渡小型化；过渡a1采用多级矩形波导级联(呈台阶状)，极大的减小了双工器尺寸，增加了双工器带宽；过渡c1采用了矩形波导倒大圆角设计，实现了圆波导转矩形波导过度的小型化；4、本专利技术的新型双工器在接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型双工器，其特征在于，包括：发射端口、接收端口、合路端口、OMT、发射通路滤波器、接收通路滤波器；所述发射端口是收发信机ODU发射信号输入口，所述接收端口为收发信机ODU接收信号输出口，所述合路端口为双工器与天线信号交互的公共端口；其中，所述合路端口呈圆形，以呈圆形的合路端口的中心线为z轴，建立空间坐标系；所述合路端口一端在z轴负方向延伸与天线信号进行信号交互，另一端沿z轴正方向与OMT相连；所述合路端口通过所述OMT分别与所述发射通路滤波器、所述接收通路滤波器相连；所述发射通路滤波器在xy面延伸形成发射端口，所述接收通路滤波器在xy面延伸形成接收端口。

【技术特征摘要】
1.一种新型双工器，其特征在于，包括：发射端口、接收端口、合路端口、OMT、发射通路滤波器、接收通路滤波器；所述发射端口是收发信机ODU发射信号输入口，所述接收端口为收发信机ODU接收信号输出口，所述合路端口为双工器与天线信号交互的公共端口；其中，所述合路端口呈圆形，以呈圆形的合路端口的中心线为z轴，建立空间坐标系；所述合路端口一端在z轴负方向延伸与天线信号进行信号交互，另一端沿z轴正方向与OMT相连；所述合路端口通过所述OMT分别与所述发射通路滤波器、所述接收通路滤波器相连；所述发射通路滤波器在xy面延伸形成发射端口，所述接收通路滤波器在xy面延伸形成接收端口。2.根据权利要求1所述的双工器，其特征在于，所述OMT包括：圆波导-矩形波导过渡、第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡和第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡；其中，所述圆波导-矩形波导过渡采用了矩形波导倒大圆角设计，其一端与所述合路端口连接，另一端与所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡和第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡分别连接；所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡为多级台阶状波导过渡段，其阶底与所述发射通路滤波器相连；所述第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡位于所述多级台阶状波导过渡段的一侧，与所述接收通路滤波器相连。3.根据权利要求2所述的双工器，其特征在于，所述发射通路滤波器一端与所述第一矩形-矩形波导垂直极化方向过渡相连，并在x轴的负半轴空间弯折延伸形成位于x轴负半轴的发射端口；所述接收通路滤波器一端与所述第二矩形-矩形波导水平极化方向过渡，并在x轴的正半轴空间弯折延伸形成位于x轴正半轴的接收端口，以使所述发射端口和接收端口分别位于中心线在z轴的合路端口的两侧。4.根据权利要求1-3任一所述的双工器，其特征在于，所述发射通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，郭晓锋，刘谦，熊瑛，张腾，
申请(专利权)人：成都玄石卫讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51