一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，包括设置在超导基片上的微带电路，微带电路包括输入端口、第一输出端口、第二输出端口、一个半波长谐振器和多个双模谐振器，多个双模谐振器分为两组，分别构成双工器的第一通道和第二通道，双模谐振器包括中心加载枝节，中心加载枝节的两侧分别连接具有折叠结构的长条微带线，相邻两个双模谐振器之间采用交叉指状电容结构，实现双模谐振器之间的强耦合，并通过交叉指状电容结构实现了两个通道与输入、输出端口之间的强耦合，并且显著减小电路尺寸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通讯，尤其涉及一种基于微带双模谐振器的宽带双工器。
技术介绍
1、无线通讯是现代社会人类传递信息最重要的方式之一，也是发展最快、应用最广的现代通讯技术。随着无线通讯技术的迅猛发展，无线通讯频段的使用越来越宽，频谱资源的利用率变得越来越高，频段之间的相互干扰也变得越来越严重。滤波器作为无线通讯系统的重要器件，其性能的优劣决定了无线通讯系统的性能。双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。它是由两组不同频率的带通滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机，双工器能够实现滤波器的功能，可以工作在两个频段，提高了系统的集成度，更具有实用价值。
2、现有技术中大量使用高温超导材料制作高温超导双工器，zhang qiang等人在“acompact hts duplexer for communication application”的论文中采用准集总谐振器和t型结构设计了一款用于卫星通讯的l波段高温超导双工器，该双工器隔离度高，边缘陡度好，插入损耗低，带外抑制深，性能极其优异，然而这两个通道的分数带宽只有1.61%和0.82%；在其他有关高温超导双工器的报道中，也出现了性能优异的高温超导双工器，但无一例外，都是窄带高温超导双工器，不仅电路尺寸过大，而且难以满足谐振器间的强耦合条件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，缩小电路尺寸，实现谐振器间的强耦合。
>2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，包括设置在超导基片上的微带电路，微带电路包括输入端口、第一输出端口、第二输出端口、一个半波长谐振器和多个双模谐振器，多个双模谐振器分为两组，两组双模谐振器分别构成双工器的第一通道和第二通道，双模谐振器包括中心加载枝节，中心加载枝节的两侧分别连接有长条微带线，长条微带线具有折叠结构，通过折叠结构使长条微带线包含多个相互平行且依次首尾连接的条状部分，同一组的多个双模谐振器分别沿第一通道或第二通道的长度方向依次排列，相邻两个双模谐振器的相互靠近一侧的长条微带线的条状部分演化为交叉指状电容结构实现耦合；3、定义位于第一通道长度方向两端的两个双模谐振器分别为第一输入谐振器和第一输出谐振器，定义位于第二通道长度方向两端的两个双模谐振器分别为第二输入谐振器和第二输出谐振器；输入端口通过输入馈线与半波长谐振器的中部连接，半波长谐振器的两端分别与第一输入谐振器和第二输入谐振器的长条微带线的条状部分通过交叉指状电容结构实现馈电，第一输出端口与第一输出谐振器的长条微带线的条状部分通过交叉指状电容结构相互耦合实现馈电，第二输出端口与第二输出谐振器的长条微带线的条状部分通过交叉指状电容结构相互耦合实现馈电。
4、优选的，所述超导基片包括依次相互贴合的超导接地层、电介质层和微带超导层，微带电路设置于微带超导层。
5、优选的，第一通道和第二通道的长度方向均与半波长谐振器的长度方向平行。
6、优选的，第二输出端口连接有四分之一波长谐振器，四分之一波长谐振器延伸至第二通道沿宽度方向的一侧，在第二通道的低频端产生一个传输零点。
7、根据上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
8、本专利技术采用双模谐振器构建具有两个通道的宽带双工器，与传统的单模谐振器相比，多出一个谐振模式，在构成通道滤波器的谐振器的阶数保持不变的前提下，使用双模谐振器可以使谐振器的数量减小一半，显著减小电路尺寸；双模谐振器采用宽枝节加载方式，有效抑制了其二次谐波，显著提高两个通道的隔离度，双模谐振器中的长条微带线具有折叠结构，使长条微带线在折叠后结构更加紧凑，减小了谐振器的尺寸；并且通过一个半波长谐振器代替传统t型结结构连接两个通道，进一步显著减小电路尺寸。
9、本专利技术中，通过调整双模谐振器中心加载枝节的长度，实现奇模谐振频率和偶模谐振频率之间的大幅度相对移动，等效为两个单模谐振器之间强耦合的实现，获得所需的耦合系数；通过调整输入端口通过输入馈线与半波长谐振器的连接位置，能够改变输入端口与两个通道之间的阻抗匹配关系；相邻两个双模谐振器之间采用交叉指状电容结构，实现双模谐振器之间的强耦合，并通过交叉指状电容结构实现了两个通道与输入、输出端口之间的强耦合。
10、本专利技术还可以在第二输出端口连接四分之一波长谐振器，利用谐振器的寄生效应，在第二通道的低频端产生一个传输零点，提高了第二通道的边沿陡度，进一步提高两个通道之间的隔离度。
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【技术保护点】
1.一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，其特征在于：包括设置在超导基片上的微带电路，微带电路包括输入端口（4）、第一输出端口（5）、第二输出端口（6）、一个半波长谐振器（7）和多个双模谐振器（8），多个双模谐振器（8）分为两组，两组双模谐振器（8）分别构成双工器的第一通道和第二通道，双模谐振器（8）包括中心加载枝节（9），中心加载枝节（9）的两侧分别连接有长条微带线（10），长条微带线（10）具有折叠结构，通过折叠结构使长条微带线（10）包含多个相互平行且依次首尾连接的条状部分，同一组的多个双模谐振器（8）分别沿第一通道或第二通道的长度方向依次排列，相邻两个双模谐振器（8）的相互靠近一侧的长条微带线（10）的条状部分演化为交叉指状电容（11）结构实现耦合；
2.根据权利要求1所述的一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，其特征在于：所述超导基片包括依次相互贴合的超导接地层（1）、电介质层（2）和微带超导层（3），微带电路设置于微带超导层（3）。
3.根据权利要求1所述的一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，其特征在于：第一通道和第二通道的长度方向均与半波长谐振器（7）的长度方向平行。
4.根据权利要求1所述的一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，其特征在于：第二输出端口（6）连接有四分之一波长谐振器（12），四分之一波长谐振器（12）延伸至第二通道沿宽度方向的一侧，在第二通道的低频端产生一个传输零点。
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【技术特征摘要】
1.一种基于微带双模谐振器的宽带双工器，其特征在于：包括设置在超导基片上的微带电路，微带电路包括输入端口（4）、第一输出端口（5）、第二输出端口（6）、一个半波长谐振器（7）和多个双模谐振器（8），多个双模谐振器（8）分为两组，两组双模谐振器（8）分别构成双工器的第一通道和第二通道，双模谐振器（8）包括中心加载枝节（9），中心加载枝节（9）的两侧分别连接有长条微带线（10），长条微带线（10）具有折叠结构，通过折叠结构使长条微带线（10）包含多个相互平行且依次首尾连接的条状部分，同一组的多个双模谐振器（8）分别沿第一通道或第二通道的长度方向依次排列，相邻两个双模谐振器（8）的相互靠近一侧的长条微带线（10）的条状部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆端，李金丁，严少奇，滕龙，张晓玲，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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