高隔離度低通帶通三工器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及平面濾波器的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高隔離度低通帶通三工器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，使人們?cè)谧非笮畔鬏數(shù)乃俣扰c品質(zhì)的同時(shí)，也不斷地追求更加方便、快捷和形式多樣的信息傳遞方式。通信技術(shù)的快速發(fā)展兼容多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)，這就可以讓終端用戶同時(shí)享受不同運(yùn)營商提供的服務(wù)。將工作在不同的頻率多個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)集成在一個(gè)系統(tǒng)，使用同一平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多種通信標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)天線共用、頻分多工的多工濾波器簡(jiǎn)稱多工器是一個(gè)關(guān)鍵器件。
[0003]在多工器的設(shè)計(jì)中，怎樣設(shè)計(jì)多工器的匹配網(wǎng)絡(luò)來提高隔離度是設(shè)計(jì)難點(diǎn)。目前，由帶通濾波器組合而成的多工器設(shè)計(jì)已比較成熟，但是由低通濾波器和帶通濾波器組合而成的多工器在設(shè)計(jì)上方法并不多，高隔離度的低通一一帶通多工器的設(shè)計(jì)更是少之又少。由于微帶結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，易于加工設(shè)計(jì)，成本低，性能滿足實(shí)際要求，因此高隔離度的平面低通-帶通多工器的設(shè)計(jì)是近年來的研究熱點(diǎn)。
[0004]1999年，M.H.Capstisk在〃IEEE Electronic Letter〃上發(fā)表題為〃Microstriplowpass-bandpass diplexer topology〃的論文，結(jié)構(gòu)如下圖1所示，其簡(jiǎn)單的將一個(gè)低通濾波器與一個(gè)帶通濾波器相接，形成一個(gè)低通-帶通雙工器，該文闡述有欠詳盡，難以做到低通帶通濾波器獨(dú)立設(shè)計(jì)。
[0005]2013年，Pu-Hua Deng等人在〃IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTSLETTERS〃上發(fā)表題為〃Design of Microstrip Lowpass-Bandpass Diplexer〃的論文，結(jié)構(gòu)如下圖2所示，低通濾波器與帶通濾波器通過四分之一波長(zhǎng)變換器進(jìn)行連接，構(gòu)成一個(gè)低通-帶通雙工器，雖然其低通帶通濾波器可以獨(dú)立設(shè)計(jì)，但該結(jié)構(gòu)無法應(yīng)用到低通-帶通三工器設(shè)計(jì)，并且隔離性能有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種高隔離度低通帶通三工器，該設(shè)計(jì)通過對(duì)低通濾波器輸入端的枝節(jié)由傳統(tǒng)的單個(gè)均勻阻抗枝節(jié)改進(jìn)為兩個(gè)長(zhǎng)度不同的開路枝節(jié)，產(chǎn)生兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)帶通濾波器中心頻率的傳輸零點(diǎn)，因此低通濾波器輸入端處兩個(gè)帶通濾波器對(duì)應(yīng)的中心頻率信號(hào)都為短路狀態(tài)，而根據(jù)四分之一波長(zhǎng)阻抗倒置，距離低通濾波器輸入端中心頻率對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)四分之一處為開路狀態(tài)，因此，若在這兩處分別端接一個(gè)帶通濾波器，可以做到三個(gè)濾波器獨(dú)立設(shè)計(jì)而不會(huì)相互影響，大大的提高隔離性能。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種高隔離度低通帶通三工器，以印刷電路板的方式制作在介質(zhì)基板上，所述介質(zhì)基板的同一面上分別制作有用于輸入電磁波信號(hào)的輸入端饋線頭portl、低通濾波器5和其用于輸出電磁波信號(hào)的輸出端饋線頭port2、工作在頻段1的第一帶通濾波器6和其用于輸出電磁波信號(hào)的輸出端饋線頭port3、工作在頻段2的第二帶通濾波器7和其用于輸出電磁波信號(hào)的輸出端饋線頭port4、傳輸線8，該介質(zhì)基板的另一面為接地板；
[0009]所述傳輸線8的第一端與所述輸入端饋線頭portl連接，其第二端與所述低通濾波器5連接;所述第一帶通濾波器6和第二帶通濾波器7分別位于所述傳輸線8的兩側(cè)；
[0010]所述傳輸線8上設(shè)有定位點(diǎn)p1、p2、p3，所述定位點(diǎn)pi到所述定位點(diǎn)p3距離、所述定位點(diǎn)P2到所述定位點(diǎn)p3距離分別對(duì)應(yīng)所述第一帶通濾波器6、第二帶通濾波器7中心頻率的四分之一波長(zhǎng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述低通濾波器5包括3對(duì)低阻抗短截線51、52、53、54、55、56和2個(gè)高阻抗短截線57、58，輸入饋線Portl和輸出饋線Port2，所述輸入饋線501為所述傳輸線8的一部分，并且所述輸入饋線501的第一端對(duì)應(yīng)為所述傳輸線8的第二端。
[0012]進(jìn)一步地，所述低阻抗開路短截線51的第二端到輸入饋線501的第一端的傳輸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)為所述第二帶通濾波器6中心頻率對(duì)應(yīng)的四分之一波長(zhǎng)，所述傳輸線52的第二端到輸入饋線501的第一端的傳輸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)為所述第一帶通濾波器7中心頻率對(duì)應(yīng)的四分之一波長(zhǎng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一帶通濾波器6包括輸入饋線601、輸出饋線602、第一諧振器61、第二諧振器62和第三諧振器63，其中所述第一諧振器61和所述第三諧振器63的諧振器長(zhǎng)度均為所述第一帶通濾波器6中心頻率對(duì)應(yīng)的二分之一波長(zhǎng)，兩端均為開路；
[0014]其中所述第二諧振器62為U型階躍阻抗諧振器，兩端均是開路，并且所述第二諧振器62的諧振頻率為所述第一帶通濾波器6的中心頻率。
[00?5]進(jìn)一步地，所述輸入饋線601對(duì)應(yīng)所述傳輸線8的第一端到所述定位點(diǎn)pi的那段；
[0016]所述第一諧振器61包括上側(cè)傳輸線611、中間傳輸線612和下側(cè)傳輸線613，其中所述上側(cè)傳輸線611與所述輸入饋線601相鄰并且平行，所述中間傳輸線612的兩端分別與所述左側(cè)傳輸線611和右側(cè)傳輸線613垂直連接，并且所述右側(cè)傳輸線612與所述定位點(diǎn)pi位于一條直線上。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二帶通濾波器7包括輸入饋線701、輸出饋線702、第四諧振器71、第五諧振器72和第六諧振器73，其中所述第四諧振器71和所述第六諧振器73的諧振器長(zhǎng)度均為所述第二帶通濾波器7中心頻率對(duì)應(yīng)的二分之一波長(zhǎng)，兩端均為開路；
[0018]其中所述第五諧振器72為U型階躍阻抗諧振器，兩端均是開路，并且所述第五諧振器72的諧振頻率為所述第二帶通濾波器7的中心頻率。
[0019]進(jìn)一步地，所述輸入饋線701對(duì)應(yīng)所述傳輸線8的第一端到所述定位點(diǎn)p2的那段，輸入饋線包含水平部分7011和豎直部分7012;
[0020]所述第四諧振器71包括下側(cè)傳輸線711和中間傳輸線712和上側(cè)傳輸線713，其中所述中下側(cè)傳輸線711與所述輸入饋線的水平部分7011相鄰并且平行，所述中間傳輸線712與所述輸入饋線的豎直部分7012相鄰并且平行，所述中間傳輸線712的兩端分別與所述左側(cè)傳輸線711和右側(cè)傳輸線713垂直連接，并且所述上側(cè)傳輸線713與所述定位點(diǎn)p2位于一條直線上。
[0021]進(jìn)一步地，所述第一帶通濾波器6、所述第二帶通濾波器7和所述低通濾波器5的輸入饋電或者輸出饋電采用抽頭饋電或者耦合饋電。
[0022]進(jìn)一步地，各傳輸線采用微帶線，并且為直線或者折線的形式。
[0023]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0024]1)本發(fā)明通過多個(gè)高低阻抗線來實(shí)現(xiàn)低通濾波器，沒有耦合結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)周期短，插入損耗低。
[0025]2)本發(fā)明由于低通濾波器緊靠帶通濾波器的一端采用獨(dú)特的低阻抗開路枝節(jié)加載結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生頻率分別對(duì)應(yīng)為兩個(gè)帶通濾波器中心頻率的傳輸零點(diǎn)，使得將帶通濾波器與該低通濾波器按四分之一波長(zhǎng)距離進(jìn)行連接時(shí)，帶通濾波器性能不會(huì)受到影響，從而可以做到獨(dú)立設(shè)計(jì)各個(gè)低通帶通濾波器，得到高隔離度，最后再進(jìn)行簡(jiǎn)單相接，大大降低三工器的設(shè)計(jì)難度。
[0026]3)本發(fā)明公開的低通帶通三工器的結(jié)構(gòu)具有低插入損耗，高隔離度的優(yōu)點(diǎn)。
[0027]4)本發(fā)明公開的低通帶通三工器可以采用微帶結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，重量輕、成本低、適合工業(yè)批量生產(chǎn)，因此三工器具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)容易、制造成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0028]圖1是現(xiàn)有技術(shù)1中公開的一種雙工器的結(jié)構(gòu)示意圖；