一種t型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，所述合路器包含有高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器，所述高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器均由非諧振單元和通過平行線耦合方式耦合連接于其兩側(cè)的T型枝節(jié)加載諧振器構成，且高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器分別通過兩個輸入端口輸入，通過同一端口輸出。本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，結構簡單，整體尺寸小且性能好。
【專利說明】—種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波合路器，尤其是涉及一種采用新型諧振單元耦合產(chǎn)生的具有傳輸零點的天線內(nèi)置合路器，屬于微波通信設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，實現(xiàn)天線內(nèi)置合路器的小型化是現(xiàn)代微波通信系統(tǒng)設計的一個重要課題，作為通信系統(tǒng)中的一個關鍵器件，微波合路器的小型化設計成為其中的關鍵技術；
通常，可以采用微帶形式、腔體結構、波導結構及電纜結構實現(xiàn)合路器；但是這些方式均存在不足一1、腔體體結構和波導結構的體積較大，設計困難，并且不易集成，一般不會用來設計天線內(nèi)置合路器；2、電纜結構的合路器可以用在天線系統(tǒng)中，但其損耗較大，重量就重；3、微帶結構，由于其成本低、體積小，重量輕，設計簡單，易于集成被廣泛應用到天線內(nèi)置合路器的設計中；
因此天線內(nèi)置合路器主要采用的微帶形式有平行耦合線形式、階梯阻抗形式、開路耦合環(huán)形式；1、平行耦合線形式的微帶合路器相對于其他兩種形式的微帶合路器，設計和調(diào)試較簡單，但其尺寸最大；2、階梯阻抗形式的微帶合路器其體積較小，但是階梯阻抗諧振器的雜散頻率較難控制，其中一個階梯阻抗的諧波頻率可能會對合路器的另一個頻段產(chǎn)生干擾，這就增加了設計的難度；3、開路耦合環(huán)形式的合路器其尺寸是三種形式的合路器中最小的，但是開路耦合環(huán)之間的耦合很難控制；
為此，華東大學研發(fā)了一種專利號為ZL201310206676.1 “一種基于T型枝節(jié)加載階梯阻抗諧振器的三通帶高溫超導濾波器”，其提出的T型枝節(jié)諧振器對微型化微波合路器具有啟示作用，本專利即著重研究如何在微波合路器上應用T型枝節(jié)加載諧振器。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種結構簡單且性能好的一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，其特征在于:所述合路器包含有高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器，所述高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器均由非諧振單元和通過平行線耦合方式耦合連接于其兩側(cè)的T型枝節(jié)加載諧振器構成，且高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器分別通過兩個輸入端口輸入，通過同一輸出端口輸出。
[0005]本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，所述高頻段帶通濾波器包含有非諧振單元，所述非諧振單元的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有高頻段T型枝節(jié)加載諧振器，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器通過平行線耦合方式與輸出端口的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器通過平行線耦合方式與高頻輸入端口的輸入饋線相耦合連接，
所述低頻段帶通濾波器包含有非諧振單元，所述非諧振單元的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有低頻段T型枝節(jié)加載諧振器，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器通過平行線耦合方式與輸出端口的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器通過平行線耦合方式與低頻輸入端口的輸入饋線相耦合連接。
[0006]本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，所述高頻段T型枝節(jié)加載諧振器和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器均由一彎折的半波長傳輸線和一彎折的T型枝節(jié)構成。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明T型枝節(jié)加載的諧振器設計簡單，性能優(yōu)良，且T型枝節(jié)加載的諧振器的枝節(jié)諧振，會在濾波器的阻帶產(chǎn)生一個傳輸零點，并且該零點可控，而由該形式的濾波器構成的天線合路器其隔離特性優(yōu)異，特別適合應用于F/A天線系統(tǒng)的設計中。更為關鍵的是，在實現(xiàn)同樣性能的條件下，由T型枝節(jié)加載的諧振器構成的合路器的濾波結構的尺寸比由傳統(tǒng)的由單個諧振器構成的濾波結構的尺寸減小一半，因此由T型枝節(jié)加載諧振器構成的合路器的尺寸其他三種傳統(tǒng)形式的微帶合路器的尺寸要小。
[0008]同時，本發(fā)明提出一種將T型枝節(jié)加載諧振器結構用于微波天線內(nèi)置合路器，所得到的合路器的不同頻段的帶寬不但可以控制，而且由T型枝節(jié)諧振，結構中采用的平行線耦合方式均會在合路器濾波結構的阻帶產(chǎn)生的傳輸零點能有效地改善合路器的隔離特性。
[0009]并且本發(fā)明在不增加電路面積和加工復雜度前提下，采用T型枝節(jié)諧振器可以在很大程度上減小天線內(nèi)置合路器的尺寸；采用平行線耦合結構的合路器可以實現(xiàn)對其不同頻段帶寬的控制；利用T型諧振器的枝節(jié)諧振，采用反向平行耦合線結構在合路器的濾波結構的阻帶實現(xiàn)幾個傳輸零點，有效地改善合路器的特性；且本發(fā)明設計簡單，易于集成，電路加工方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的結構示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的高頻段帶通濾波器的結構示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的低頻段帶通濾波器的結構示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的非諧振單元(N1、N2)的結構示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(1、2)的結構示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的低頻段T型枝節(jié)加載諧振器(3,4)的結構示意圖。
[0016]圖7為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(1、2)在弱耦合情況下的仿真結果圖。
[0017]圖8為本發(fā)明一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器的ADS仿真結果圖。
[0018]其中:
高頻段T型枝節(jié)加載諧振器1、2 ; 低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3、4 ;
非諧振單元N1、N2。
【具體實施方式】
[0019]參見圖f 8，本發(fā)明涉及的一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，所述合路器包含有高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器，
所述高頻段帶通濾波器包含有非諧振單元NI，所述非諧振單元NI的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有高頻段T型枝節(jié)加載諧振器1、2，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器I通過平行線耦合方式與輸出端口 Portl的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器2通過平行線耦合方式與高頻輸入端口 Port2的輸入饋線相耦合連接，
所述低頻段帶通濾波器包含有非諧振單元N2，所述非諧振單元N2的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3、4，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器3通過平行線耦合方式與輸出端口 Portl的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器4通過平行線耦合方式與低頻輸入端口 Port3的輸入饋線相耦合連接，
上述高頻段T型枝節(jié)加載諧振器1、2和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3、4均由一彎折的半波長傳輸線和一彎折的T型枝節(jié)構成，半波長傳輸線和T型枝節(jié)彎折的目的在于減小合路器的尺寸；
本發(fā)明中，T型枝節(jié)加載諧振器(高頻段T型枝節(jié)加載諧振器1、2和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3、4)具有雙頻特性，具有兩個諧振頻率，即為兩個諧振模式，奇模和偶模，由諧振器構成的濾波器的中心頻率由諧振器的半波長傳輸線的長度來控制，零點的位置由T型枝節(jié)的長度控制。
[0020]在圖f 3中，輸出端口 Portl與高頻段T型枝節(jié)加載諧振器I之間傳輸線的長度為9，輸出端口 Portl與低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3之間的傳輸線長度為10，通過調(diào)整距離9和距離10來改變構成合路器的兩個濾波器的相互干擾；
圖1和圖2中輸出端口 Portl和高頻輸入端口 Port2的平行耦合饋線的長度分別為5和6，圖1和圖3中低頻輸入端口 Port3和輸出端口 Portl的平行耦合饋線的長度分別為8和7，通過改變距離5，6或7，8及平行耦合饋線與諧振器之間的距離可以控制構成合路器兩個頻段濾波器的帶寬；而諧振器間的內(nèi)部耦合通過非諧振單元加強。
[0021]本實施例的T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，采用如圖2所示的高頻段帶通濾波器結構和如圖3所示低頻段帶通濾波器結構結構；兩路不同頻段的信號分別由高頻輸入端口 Port2和低頻輸入端口 Port3輸入，分別由平行耦合線結構饋電到高頻段T型枝節(jié)加載諧振器2和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器4，然后又通過非諧振單元NI和N2耦合到高頻段T型枝節(jié)加載諧振器I和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器3，最后通過平行耦合線耦合到輸出端口Portl ；
合路器采用的諧振器單元為T型枝節(jié)加載的雙模諧振器，由該諧振器構成的合路器的尺寸比傳統(tǒng)的由帶通形式的微帶合路器的尺寸減小一半，雙模諧振器的T型枝節(jié)諧振會在構成合路器的濾波結構的邊帶產(chǎn)生一個傳輸零點，且該零點可控。天線內(nèi)置合路器的輸入和輸出均采用平行耦合線的饋電方式，通過調(diào)整平行耦合線的長度，與諧振器的間隙寬度可以控制合路器兩個頻帶的寬帶，同時，平行耦合線的與諧振器間的耦合，會在構成合路器的濾波結構的阻帶產(chǎn)生傳輸零點，提高了合路器的隔離特性。
[0022]需要注意的是:上述實施方式僅為本專利的最優(yōu)化方案，本領域技術人員針對上述方案所做的任何改動或改進均在本專利的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，其特征在于:所述合路器包含有高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器，所述高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器均由非諧振單元和通過平行線耦合方式耦合連接于其兩側(cè)的T型枝節(jié)加載諧振器構成，且高頻段帶通濾波器和低頻段帶通濾波器分別通過兩個輸入端口輸入，通過同一輸出端口輸出。
2.如權利要求1所述一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，其特征在于:所述高頻段帶通濾波器包含有非諧振單元(NI)，所述非諧振單元(NI)的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(1、2 )，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(I)通過平行線耦合方式與輸出端口(Portl)的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(2)通過平行線耦合方式與高頻輸入端口(Port2)的輸入饋線相耦合連接， 所述低頻段帶通濾波器包含有非諧振單元(N2)，所述非諧振單元(N2)的左右兩側(cè)通過平行線耦合方式對稱耦合連接有低頻段T型枝節(jié)加載諧振器(3、4)，且位于左側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(3)通過平行線耦合方式與輸出端口(Portl)的輸出饋線相耦合連接，位于右側(cè)的高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(4)通過平行線耦合方式與低頻輸入端口(Port3)的輸入饋線相稱合連接。
3.如權利要求1或2所述一種T型枝節(jié)加載的天線內(nèi)置合路器，其特征在于:所述高頻段T型枝節(jié)加載諧振器(1、2)和低頻段T型枝節(jié)加載諧振器(3、4)均由一彎折的半波長傳輸線和一彎折的T型枝節(jié)構成。
【文檔編號】H01P1/213GK103825075SQ201410034304
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】王曉艷, 劉小琴, 王雅冰 申請人:張家港保稅區(qū)國信通信有限公司