基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器制造技术

本实用新型专利技术属于带通双工器领域，公开了一种基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，包括介质基板，介质基板一侧上设置金属接地板，另一侧上设置微带电路；微带电路包括依次间隔设置的第一输出微带线、第一微带谐振器、输入微带线、第二微带谐振器和第二输出微带线；第一微带谐振器和第二微带谐振器均包括相互连接的直谐振微带线、接地微带线和两条弯折谐振微带线；直谐振微带线和两条弯折谐振微带线同侧设置，直谐振微带线位于两条弯折谐振微带线之间，直谐振微带线与两条弯折谐振微带线之间均设置石墨烯薄片，接地微带线上设置若干连接金属接地板的金属连接孔。该衰减可调的微带双工器方便调谐，有效缩小双工器的体积，结构设计简单，生产成本低。生产成本低。生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器


[0001]本技术属于带通双工器领域，涉及一种基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器。

技术介绍

[0002]带通双工器作为一种电子器件，广泛用于无线通信系统的发射器和接收器，而随着智能频分双工系统的不断发展，多功能通信使得频带拥挤以及电磁干扰等问题变得日益突出，因此，要求带通双工器需要动态地、独立地调谐双频衰减，同时，还要具有良好的选择性和低反射。
[0003]目前，实现可调谐双工器的主要方法有谐振器加载变容二极管、PIN二极管及MEMS器件调节等方法。但是，这样形成的电路结构不可避免地会产生额外的插入损耗，占用不必要的电路尺寸，这极大地限制了系统的小型化。
[0004]例如，中国专利申请CN112736382A，公开了一种可切换式的可重构双工器/带通滤波器，其基于SIW可重构双模谐振器，采用多层结构实现了可重构双工器、不同端口输出的双频带可重构带通滤波器以及不同端口输出的单频带可重构带通滤波器等多种工作模式的切换，并通过在基片集成波导谐振腔中加载可调电容来实现连续调节各个谐振腔的工作频率和带宽，在输入输出馈线上加载可调电容来实现外部品质因数的调节，并且采用在匹配网络设置PIN二极管作为可切换器件，实现独立地控制各种工作模式。但其结构设计复杂，并且其在保持良好选择性和低反射的同时，较难实现动态和独立地调整双频带的衰减。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术中，可调谐双工器结构复杂，不利于系统的小型化，以及较难实现动态和独立地调整双频带的衰减的缺点，提供一种基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，包括介质基板，介质基板一侧上设置金属接地板，另一侧上设置微带电路；
[0008]微带电路包括依次间隔设置的第一输出微带线、第一微带谐振器、输入微带线、第二微带谐振器和第二输出微带线；
[0009]第一微带谐振器和第二微带谐振器均包括相互连接的直谐振微带线、接地微带线和两条弯折谐振微带线；
[0010]直谐振微带线和两条弯折谐振微带线同侧设置，且直谐振微带线位于两条弯折谐振微带线之间，且直谐振微带线与两条弯折谐振微带线之间均设置石墨烯薄片，石墨烯薄片与直谐振微带线和弯折谐振微带线均紧贴；接地微带线上设置若干连接金属接地板的金属连接孔。
[0011]可选的，所述第一微带谐振器和第二微带谐振器均为四分之一波长微带谐振器。
[0012]可选的，所述输入微带线、第一输出微带线和第二输出微带线均采用特性阻抗为50欧姆的微带线。
[0013]可选的，所述介质基板的材质为Rogers RT/duroid 5880材料。
[0014]可选的，所述金属接地板的材质为铝、铁、锡、铜、银、金、铂、铝合金、铁合金、锡合金、铜合金、银合金、金合金和铂合金中的任意一种。
[0015]可选的，所述输入微带线与第一微带谐振器之间的间隔为1.1mm，输入微带线与第二微带谐振器之间的间隔为0.18mm，第一输出微带线与第一微带谐振器之间的间隔为0.21mm，第二输出微带线与第一微带谐振器之间的间隔为0.22mm。
[0016]可选的，所述输入微带线为矩形微带线，第一输出微带线和第二微带谐振器为弯折型微带线。
[0017]可选的，所述金属接地板的厚度为0.018mm，所述接地微带线上设置三个连接金属接地板的金属连接孔。
[0018]可选的，所述第一微带谐振器的两条弯折谐振微带线的长度均为32.7mm，宽度均为1.1mm，直谐振微带线的长度为36.7mm，宽度为1.1mm；弯折谐振微带线与直谐振微带线的间距为5.15mm；
[0019]所述第二微带谐振器的两条弯折谐振微带线的长度均为16.8mm，宽度均为1.1mm；直谐振微带线的长度为36.7mm，宽度为1.1mm；弯折谐振微带线与直谐振微带线的间距为5.15mm。
[0020]可选的，还包括偏置电压源，偏置电压源与石墨烯薄片连接，用于给石墨烯薄片提供偏置电压。
[0021]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0022]本技术基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，通过在介质基板上依次间隔设置第一输出微带线、第一微带谐振器、输入微带线、第二微带谐振器和第二输出微带线，并在微带谐振器的直谐振微带线与两条弯折谐振微带线之间均设置石墨烯薄片，采用石墨烯薄片作为损耗材料，基于石墨烯薄片的石墨烯方阻随外加偏置电压的变化产生线性变化的特性，从而达到微带双工器的衰减可调，提出了一种与现有方式不同的带通双工器实现方法，与此同时具有低反射与良好的选择性能。并且，本技术基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，每一个通道有各自的传输路径，互相之间没有影响，两信道反射衰减可以单独调节。同时，采用微带线结构，介质基板上层附有石墨烯薄片，方便调谐，有效缩小了带通双工器的体积，实现了小型化设计，结构设计简单，生产成本低。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例衰减可调微带双工器的结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例图1中A处放大图；
[0025]图3为本技术实施例衰减可调微带双工器的俯视图；
[0026]图4为本技术实施例石墨烯薄片在不同偏置电压下的阻抗变换图；
[0027]图5为本技术实施例在低频通道处添加石墨烯薄片的衰减可调微带双工器的反射系数仿真和测量曲线图；
[0028]图6为本技术实施例的在低频通道处添加石墨烯薄片的衰减可调微带双工器
的传输系数仿真和测量曲线图；
[0029]图7为本技术实施例的在高频通道处添加石墨烯薄片的衰减可调微带双工器的反射系数仿真和测量曲线图；
[0030]图8为本技术实施例的在高频通道处添加石墨烯薄片的衰减可调微带双工器的传输系数仿真和测量曲线图。
[0031]其中：1
‑
微带电路；2
‑
介质基板；3
‑
金属接地板；11
‑
石墨烯薄片；12
‑
输入微带线；13
‑
第一输出微带线；14
‑
第二输出微带线；15
‑
第一微带谐振器；16
‑
第二微带谐振器；17
‑
第一接地微带线；18
‑
第二接地微带线；21
‑
金属连接孔。
具体实施方式
[0032]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，其特征在于，包括介质基板(2)，介质基板(2)一侧上设置金属接地板(3)，另一侧上设置微带电路(1)；微带电路(1)包括依次间隔设置的第一输出微带线(13)、第一微带谐振器(15)、输入微带线(12)、第二微带谐振器(16)和第二输出微带线(14)；第一微带谐振器(15)和第二微带谐振器(16)均包括相互连接的直谐振微带线、接地微带线和两条弯折谐振微带线；直谐振微带线和两条弯折谐振微带线同侧设置，且直谐振微带线位于两条弯折谐振微带线之间，且直谐振微带线与两条弯折谐振微带线之间均设置石墨烯薄片(11)，石墨烯薄片(11)与直谐振微带线和弯折谐振微带线均紧贴；接地微带线上设置若干连接金属接地板(3)的金属连接孔(21)。2.根据权利要求1所述的基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，其特征在于，所述第一微带谐振器(15)和第二微带谐振器(16)均为四分之一波长微带谐振器。3.根据权利要求1所述的基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，其特征在于，所述输入微带线(12)、第一输出微带线(13)和第二输出微带线(14)均采用特性阻抗为50欧姆的微带线。4.根据权利要求1所述的基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，其特征在于，所述介质基板(2)的材质为Rogers RT/duroid 5880材料。5.根据权利要求1所述的基于石墨烯薄片的衰减可调的微带双工器，其特征在于，所述金属接地板(3)的材质为铝、铁、锡、铜、银、金、铂、铝合金、铁合金、锡合金、铜合金、银合金、金合金和铂合金中的任意一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏媛，林磊，陈建忠，赵雨桐，祝森郁，
申请(专利权)人：福建华海传音科技有限公司，
类型：新型
国别省市：