一种双通带滤波移相器制造技术

本发明专利技术公开一种双通带滤波移相器，属于无线移动通信技术领域，包括主通路结构和参考通路结构；参考通路结构包括金属接地板、介质基板和参考通路，参考通路包括四个依次连接的终端短路的耦合线和三个分别位于相邻耦合线连接处的开路枝节，并且关于中间的开路枝节平面对称；主通路结构包括金属接地板、介质基板和主通路，主通路包括与参考通路相同的结构以及与结构一端级联的Schiffman相移单元。本发明专利技术通过改变各耦合线和Schiffman相移单元的奇偶模阻抗值和电长度，以及各开路枝节的阻抗值和电长度，调整滤波移相器的滤波性能和移相性能，尤其可以调整双通带滤波响应类型，实现滤波移相器的双通带完全独立。波移相器的双通带完全独立。波移相器的双通带完全独立。

【技术实现步骤摘要】
一种双通带滤波移相器


[0001]本专利技术属于无线移动通信
，具体涉及一种双通带滤波移相器。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的迅速发展，多功能和高度集成化器件迅速崛起，将各种滤波器与耦合器、功率分配器、天线或其他无源器件集成在一起，具有频率选择性高、插入损耗低、尺寸较小等特点，引起了广泛的研究兴趣。滤波移相器将滤波特性和相移特性融合在一起，具有小型化的特点，在天线馈电网络和相控阵天线等系统中具有很强的应用价值。
[0003]最近几年来，随着我国无线电电子行业的快速发展，无线通信业务数量急剧增多，多波段/宽带操作等多功能性能器件在当今的微波通信系统中受到了广泛关注。双频滤波移相器可以在5G通信系统的不同频段工作，以降低成本和尺寸，可应用于双频Doherty功率放大器、双频双环天线、双频雷达等多种双频器件中。但目前关于双频滤波移相器的研究还比较少，且存在一些问题，比如难以获得完全独立的双通带，而且难以通过理论分析确定电路参数。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种双通带滤波移相器，通过调整元件的阻抗值和电长度，达到可任意设置双通带的滤波响应类型、工作带宽、中心频率和移相值的目的，实现一个双通带完全独立的滤波移相器。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种双通带滤波移相器，其特征在于，包括主通路结构和参考通路结构；
[0007]所述参考通路结构包括自下而上依次设置的金属接地板、介质基板和参考通路，所述参考通路包括四个依次连接的终端短路的耦合线和三个分别位于相邻耦合线连接处的开路枝节，并且关于中间的开路枝节平面对称；
[0008]所述主通路结构包括自下而上依次设置的金属接地板、介质基板和主通路，所述主通路包括与参考通路相同的结构以及与结构一端级联的Schiffman(希夫曼)相移单元。
[0009]进一步地，所述耦合线通过在一端设置与金属接地板相连的金属化通孔，实现终端短路。
[0010]进一步地，所述主通路结构和参考通路结构均采用微带式结构。
[0011]进一步地，虽然主通路中包括与参考通路相同的结构，但其耦合线的奇偶模阻抗值和电长度，以及开路枝节的阻抗值和电长度，与参考通路的不同。
[0012]进一步地，参考通路中四个依次连接的终端短路的耦合线分别为第一耦合线、第二耦合线、第三耦合线和第四耦合线，第一耦合线和第四耦合线的奇偶模阻抗值和电长度相等，第二耦合线和第三耦合线的奇偶模阻抗值和电长度相等，并且第一耦合线的奇偶模阻抗比大于第二耦合线。因此，第一耦合线的线宽较宽，间距较小；而第二耦合线的线宽较窄，间距较大。
[0013]进一步地，随着所述双通带滤波移相器的双通带中心频率比n的增大，第二耦合线的电长度呈现递减趋势，当n大于3.1时，电长度小于0，结构无法实现。因此所述双通带滤波移相器的双通带中心频率比n小于3.1。
[0014]进一步地，参考通路中三个分别位于相邻耦合线连接处的开路枝节，依次为第一开路枝节、第二开路枝节和第三开路枝节，第一开路枝节和第三开路枝节的阻抗值和电长度相等，第二开路枝节的阻抗值和电长度大于第一开路枝节。因此，第二开路枝节的线宽较窄，长度较长；而第一开路枝节的线宽较宽，长度稍短。
[0015]进一步地，通过改变耦合线的奇偶模阻抗值和电长度，以及开路枝节的阻抗值和电长度，调整双通带滤波移相器的双通带滤波响应、双通带带宽、双通带中心频率等滤波性能。
[0016]进一步地，通过改变Schiffman相移单元的奇偶模阻抗比和电长度，调整双通带的移相值、相位不平衡度等移相性能，参考公式如下：
[0017][0018][0019]其中，和分别表示双通带的移相值；ρ0为Schiffman相移单元的奇偶模阻抗比，其中，Z
0e
，Z
0o
分别为偶模阻抗值和奇模阻抗值；θ
d
为Schiffman相移单元的电长度；n为双通带中心频率比。
[0020]进一步地，所述Schiffman相移单元与主通路中的与参考通路相同结构的第一耦合线级联，此时输入信号从参考通路的第一耦合线、主通路的Schiffman相移单元输入，从参考通路和主通路的第四耦合线输出。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术提出一种双通带滤波移相器，采用特定结构的滤波单元作为参考通路，并在与参考通路相同结构的一端级联Schiffman相移单元构成主通路，结合滤波移相器的滤波性能和相移性能的理论分析，通过改变各终端短路的耦合线和Schiffman相移单元的奇偶模阻抗值和电长度，以及各开路枝节的阻抗值和电长度，调整双通带滤波移相器的滤波性能和移相性能，尤其可以调整双通带滤波响应类型，实现滤波移相器的双通带完全独立。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1提供的双通带滤波移相器的结构示意图；其中，(a)为参考通路结构；(b)为主通路结构；
[0024]图2为本专利技术实施例1提供的四种双通带滤波移相器的S参数和移相值的理论仿真结果图；其中，(a)为巴特沃斯/0.2dB切比雪夫型；(b)为0.2dB切比雪夫/0.01dB切比雪夫型；(c)为巴特沃斯/巴特沃斯型；(d)为0.1dB切比雪夫/巴特沃斯型；
[0025]图3为本专利技术实施例1提供的巴特沃斯/0.2dB切比雪夫型双通带滤波移相器中参考通路两端口P1、P2的S参数实际仿真结果图；
[0026]图4为本专利技术实施例1提供的巴特沃斯/0.2dB切比雪夫型双通带滤波移相器中主通路两端口P3、P4的S参数实际仿真结果图；
[0027]图5为本专利技术实施例1提供的巴特沃斯/0.2dB切比雪夫型双通带滤波移相器的相移响应实际仿真结果图；
[0028]附图中各标记的说明如下：
[0029]1：参考通路的第一耦合线；2：参考通路的第二耦合线；3：参考通路的第三耦合线；4：参考通路的第四耦合线；5：参考通路的第一开路枝节；6：参考通路的第二开路枝节；7：参考通路的第三开路枝节；8～12：参考通路的金属化通孔；13：Schiffman相移单元；14：主通路的第一耦合线；15：主通路的第二耦合线；16：主通路的第三耦合线；17：主通路的第四耦合线；18：主通路的第一开路枝节；19：主通路的第二开路枝节；20：主通路的第三开路枝节；21～25：主通路的金属化通孔；26：参考通路；27：参考通路结构的介质基板；28：参考通路结构的金属接地板；29：主通路；30：主通路结构的介质基板；31：主通路结构的金属接地板。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图与实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]实施例1
[0032]本实施例提供了一种双通带滤波移相器，包括参考通路结构和主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双通带滤波移相器，其特征在于，包括主通路结构和参考通路结构；所述参考通路结构包括自下而上依次设置的金属接地板、介质基板和参考通路，所述参考通路包括四个依次连接的终端短路的耦合线和三个分别位于相邻耦合线连接处的开路枝节，并且关于中间的开路枝节平面对称；所述主通路结构包括自下而上依次设置的金属接地板、介质基板和主通路，所述主通路包括与参考通路相同的结构以及与结构一端级联的Schiffman相移单元。2.根据权利要求1所述双通带滤波移相器，其特征在于，所述耦合线通过在一端设置与金属接地板相连的金属化通孔，实现终端短路。3.根据权利要求1所述双通带滤波移相器，其特征在于，参考通路中四个依次连接的终端短路的耦合线分别为第一耦合线、第二耦合线、第三耦合线和第四耦合线，第一耦合线和第四耦合线的奇偶模阻抗值和电长度相等，第二耦合线和第三耦合线的奇偶模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙胜，张晓靓，刘云，欧阳骏，杨鹏，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：