專利名稱：一種小型化微波五工器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多エ器，特別是ー種小型化微波五エ器。
背景技術：
微波多エ濾波器廣泛應用于各種軍用與民用微波系統中，它的作用是將單路信號分割成多路不同頻率的信號，或者將頻率不同的多路信號合成為一路較寬的信號。作為信道收發系統中的關鍵微波部件，多エ器性能的好壞直接影響著整個系統的工作狀態。微波多エ器普遍意義上的設計方法有兩大類，分別為正規網絡綜合法和直接設計法。前者在實際應用時非常復雜，限制條件也很多，實用性不高。直接設計法是在已知各分支濾波器參數的基礎之上，通過調整已有元件值或者增減必要的補償元件來實現通道間的相互匹配。這種方法使多エ器的設計簡化為尋找合適的電路元件，從而避免了復雜冗長的公式演算。隨著無線通信技術的迅猛發展，多路收發系統的小型化問題成為大家研究的熱點。系統小型 化的前提是各個模塊單元的小型化，因此對于微波多エ器小型化的研究是具有實際工程應用意義。

發明內容
本發明的目的在于提供一種頻率范圍寬、帶外抑制好、體積小、重量輕、可靠性高、電性能優異、結構簡單、成品率高、批量一致性好、造價低、溫度性能穩定、相位頻率特性線性變化的小型化微波五エ器。實現本發明目的的技術方案是ー種小型化微波五エ器，包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端ロ、截止頻率為440兆赫茲的高通濾波器、截止頻率為700兆赫茲的低通濾波器、截止頻率為2250兆赫茲的低通濾波器、通帶頻率為800兆赫茲到1000兆赫茲的帶通濾波器、截止頻率為1800兆赫茲的低通濾波器、通帶頻率為1200兆赫茲到1500兆赫茲的帶通濾波器、通帶頻率為1800兆赫茲到2100兆赫茲的帶通濾波器、通帶頻率為5100兆赫茲到5900兆赫茲的帶通濾波器、第一電感、第一電容、第二電感、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端ロ、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端ロ、表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸出端ロ、表面貼裝的50歐姆阻抗第四輸出端ロ、表面貼裝的50歐姆阻抗第五輸出端ロ ；輸入端ロ與截止頻率為440兆赫茲的高通濾波器、第一電感和第一電容的公共端連接；截止頻率為440兆赫茲的高通濾波器的另一端與截止頻率為700兆赫茲的低通濾波器和第一個截止頻率為2250兆赫茲的低通濾波器的公共端連接，第一電感的另一端接地，第一電容的另一端與通帶頻率為5100兆赫茲到5900兆赫茲的帶通濾波器連接；截止頻率為700兆赫茲的低通濾波器的另一端與第二個截止頻率為2250兆赫茲的低通濾波器連接，第一個截止頻率為2250兆赫茲的低通濾波器的另一端與第二電感、通帶頻率為800兆赫茲到1000兆赫茲的帶通濾波器、通帶頻率為1200兆赫茲到1500兆赫茲的帶通濾波器、通帶頻率為1800兆赫茲到2100兆赫茲的帶通濾波器的公共端連接，通帶頻率為5100兆赫茲到5900兆赫茲的帶通濾波器的另一端與第五輸出端ロ連接；第二個截止頻率為2250兆赫茲的低通濾波器的另一端與第一輸出端ロ連接，第二電感的另一端與地連接，通帶頻率為800兆赫茲到1000兆赫茲的帶通濾波器的另一端與截止頻率為1800兆赫茲的低通濾波器連接，通帶頻率為1200兆赫茲到1500兆赫茲的帶通濾波器的另一端與第三輸出端ロ連接，通帶頻率為1800兆赫茲到2100兆赫茲的帶通濾波器的另一端與第四輸出端ロ連接，第五輸出端ロ的另ー端輸出信號；截止頻率為1800兆赫茲的低通濾波器的另一端與第二輸出端ロ連接，第一輸出端ロ的另一端輸出信號，第三輸出端ロ的另一端輸出信號，第四輸出端ロ的另一端輸出信號；第二輸出端ロ的另一端輸出信號。現有技術相比，由于本發明采用低損耗低溫共燒陶瓷材料、同軸型介質諧振器エ藝和三維立體集成，所帯來的顯著優點是(1)阻帶內抑制高、通帶內插損低；(2)頻率覆蓋廣；(3)體積小、重量輕、可靠性高；(4)電性能優異，相位頻率特性線性變化；(5)電路實現結構簡單，可實現大批量生產；(6)成本低；(7)使用安裝方便，可以使用全自動貼片機安裝和焊接；(8)特別適用于如車載通信系統接收前端信道化的要求的無線通信手持終端中，以及對體積、重量、性能、可靠性有苛刻要求的通信系統中。


圖1是本發明ー種小型化微波五エ器的電路拓撲圖。圖2是本發明ー種小型化微波五エ器的同軸型介質濾波器電路原理圖。圖3是本發明ー種小型化微波五エ器的各個組成單元仿真性能曲線。圖4是本發明ー種小型化微波五エ器的整體仿真性能曲線。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進ー步詳細描述。結合圖1、圖2，本發明是ー種小型化微波五エ器，該小型化微波五エ器包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端ロ P1、截止頻率為440MHz的高通濾波器HPF440、截止頻率為700MHz的低通濾波器LPF530、截止頻率為2250MHz的低通濾波器LPF2250、通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器BPF900、截止頻率為1800MHz的低通濾波器LPF1800、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器BPF1350、通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器BPF1950、通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器8 5500、第ー電感し1、第ー電容Cl、第二電感L2、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端ロ P2、表面貼裝的50歐姆阻抗第ニ輸出端ロ P3、表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸出端ロ P4、表面貼裝的50歐姆阻抗第四輸出端ロ P5、表面貼裝的50歐姆阻抗第五輸出端ロ P6 ;輸入端ロ Pl與截止頻率為440MHz的高通濾波器HPF440、第一電感LI和第一電容Cl的公共端連接；截止頻率為440MHz的高通濾波器HPF440的另一端與截止頻率為700MHz的低通濾波器LPF530和第一個截止頻率為2250MHz的低通濾波器LPF2250的公共端連接，第一電感LI的另一端接地，第一電容Cl的另一端與通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器BPF5500連接；截止頻率為700MHz的低通濾波器LPF530的另一端與第二個截止頻率為2250MHz的低通濾波器LPF2250連接，第一個截止頻率為2250MHz的低通濾波器LPF2250的另一端與第二電感L2、通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器BPF900、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器BPF1350、通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器BPF1950的公共端連接，通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器BPF5500的另一端與第五輸出端ロ P6連接；第ニ個截止頻率為2250MHz的低通濾波器LPF2250的另一端與第一輸出端ロ P2連接，第二電感L2的另一端與地連接，通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器BPF900的另一端與截止頻率為1800MHz的低通濾波器LPF1800連接，通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器BPF1350的另一端與第三輸出端ロ P4連接，通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器BPF1950的另一端與第四輸出端ロ P5連接，第五輸出端ロ P6的另一端輸出信號；截止頻率為1800MHz的低通濾波器LPF1800的另一端與第二輸出端ロ P3連接，第一輸出端ロ P2的另一端輸出信號，第三輸出端ロ P4的另一端輸出信號，第四輸出端ロ P5的另一端輸出信號；第二輸出端ロ P3的另一端輸出信號。結合圖2，本發明是ー種小型化微波五エ器，該小型化微波五エ器包括多個濾波器単元，其中同軸型介質濾波器的電路原理圖包括50歐姆阻抗輸入端ロ(Terml)、第一電容(〇1)、第ニ電容(02)、第三電容(03)、第四電容(04)、第五電容(05)、第六電容(06)、第ー電感(LI)、第一同軸型介質諧振腔(TL1)、第二同軸型介質諧振腔(TL2)、第三同軸型介質諧振腔(TL3)、第四同軸型介質諧振腔(TL4)、第五同軸型介質諧振腔(TL5)、50歐姆阻抗輸出 端 ロ(Term2)。本發明ー種小型化微波五エ器，結合圖1、圖2、圖3、圖4,其工作原理簡述如下當輸入的寬頻帶微波信號經輸入端ロ Pl到達截止頻率為440MHz的高通濾波器HPF440、第ー電感LI和第一電容Cl的公共端,信號分成兩路分別通過高通濾波器HPF440與由第一電感LI和第一電容Cl組成的匹配網絡進行選頻；通過高通濾波器HPF440的信號分為兩路分別通過低通濾波器LPF530和第一個低通濾波器LPF2250進行選頻，通過由第一電感LI和第一電容Cl組成的消抗網絡的信號經過通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器BPF5500進行選頻并最終經第五輸出端ロ P6輸出信號，構成5100MHz到5900MHz通道；通過低通濾波器LPF530的信號經過第二個低通濾波器LPF2250進行選頻并最終經第一輸出端ロ P2輸出信號，構成400MHz到700MHz通道，通過第一個低通濾波器LPF2250的信號經過由第二電感(L2)接地構成的匹配網絡進行選頻；通過由第二電感(L2)接地構成的消抗網絡后的信號分成三路，分別通過帶通濾波器BPF900、帶通濾波器1350、帶通濾波器BPF1950進行選頻；通過帶通濾波器BPF900的信號經過低通濾波器LPF1800進行選頻并最終經過第ニ輸出端ロ P3輸出信號，構成800MHz到1000MHz通道，通過帶通濾波器BPF1350的信號經過第三輸出端ロ P4輸出信號，構成1200MHz到1500MHz通道，通過帶通濾波器1950的信號經過第四輸出端ロ P5輸出信號，構成1800MHz到2100MHz通道，從而實現小型化五エ器的功能。結合圖1、圖2、圖3、圖4，ー種小型化微波五エ器的五個通帶為44(T700MHz、800 1000MHz、1200 1500MHz、180(T2100MHz、510(T5900MHz，插入損耗小于 3. 5 分貝，隔離
度大于35分貝，具有良好的微波五エ器性能。
權利要求
1.一種小型化微波五工器，它由通帶范圍為440 -770MHz的通道支路、通帶范圍為51M 5_M&的通道支路和頻率范圍覆蓋了HOO-1000MHz , 1200~1500MHz , 1S00~2100MHz的三工器組合而成；其特征在于包括表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、截止頻率為440MHz的高通濾波器(HPF440)、截止頻率為700MHz的低通濾波器(LPF530)、截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)、通帶頻率為800MHz到IOOOMHz的帶通濾波器(BPF900)、截止頻率為1800MHz的低通濾波器(LPF1800)、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器(BPF1350)、通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器(BPF1950)、通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器(BPF5500)、第一電感(LI)、第一電容(Cl)、第二電感(L2)、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口(P2)、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口(P3)、表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸出端口(P4)、表面貼裝的50歐姆阻抗第四輸出端口(P5)、表面貼裝的50歐姆阻抗第五輸出端口(P6)。
2.根據權利要求1所述的小型化微波五工器，其特征在于通帶范圍為440 770MHz的通道支路由表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、截止頻率為440MHz的高通濾波器(HPF440)、截止頻率為700MHz的低通濾波器(LPF530)、截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)、表面貼裝的50歐姆阻抗第一輸出端口(P2)構成；輸入端口(Pl)連接截止頻率為440MHz的高通濾波器(HPF440)的一端；截止頻率為440MHz的高通濾波器(HPF440)的另一端接截止頻率為700MHz的低通濾波器(LPF530)的一端；截止頻率為700MHz的低通濾波器(LPF530)的另一端接截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)的一端；截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)的另一端接第一輸出端口(P2)，以上所有元件都采用多層低溫共燒陶瓷工藝實現。
3.根據權利要求1所述的小型化微波五工器，其特征在于通帶范圍為5100 - 5900MHz的通道支路由表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、第一電感(LI)、第一電容(Cl)、通帶頻率為5IOOMHz到5900MHz的帶通濾波器(BPF5500)、表面貼裝的50歐姆阻抗第五輸出端口(P6)構成；輸入端口(Pl)連接第一電感(LI)與第一電容(Cl)的公共端；第一電感(LI)的另一端接地，第一電容(Cl)的另一端接通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器(BPF5500);通帶頻率為5100MHz到5900MHz的帶通濾波器(BPF5500)的另一端接第五輸出端口(P6)，以上所有元件都采用多層低溫共燒陶瓷工藝實現。
4.根據權利要求1所述的小型化微波五工器，其特征在于頻率范圍覆蓋了，800 1000MHz , 1200 -1500MHz 1800 -2100MHz的三工器由表面貼裝的50歐姆阻抗輸入端口(P1)、截止頻率為440MHz的高通濾波器(HPF440)、截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)、第二電感(L2)、通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器(BPF900)、截止頻率為1800MHz的低通濾波器(LPF1800)、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器(BPF1350)、通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器(BPF1950)、表面貼裝的50歐姆阻抗第二輸出端口(P3)、表面貼裝的50歐姆阻抗第三輸出端口(P4)、表面貼裝的50歐姆阻抗第四輸出端口(P5)構成；輸出端口(Pl)連接截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)的一端；截止頻率為2250MHz的低通濾波器(LPF2250)的另一端連接第二電感(L2)、通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器(BPF900)、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器(BPF1350)和通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器(BPF1950)的公共端；第二電感(L2)的另一端接地，通帶頻率為800MHz到1000MHz的帶通濾波器(BPF900)的另一端接截止頻率為1800MHz的低通濾波器(LPF1800)的一端，通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器(BPF1350)的另一端接第三輸出端口(P4)，通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器(BPF1950)的另一端接第四輸出端口(P5);截止頻率為1800MHz的低通濾波器(LPF1800)的另一端接第二輸出端口(P3);上述通帶頻率為 800MHz到1000MHz的帶通濾波器(BPF900)、通帶頻率為1200MHz到1500MHz的帶通濾波器(BPF1350)、通帶頻率為1800MHz到2100MHz的帶通濾波器(BPF1950)均采用同軸型介質諧振器工藝實現。
全文摘要
本發明公開來了一種小型化微波五工器，包括四個低通濾波器、四個帶通濾波器、一個高通濾波器、兩個匹配網絡，上述結構采用多層低溫共燒陶瓷工藝技術和介質諧振腔混合實現。本發明具有頻率覆蓋廣、插損小、隔離度優、重量輕、體積小、可靠性高、電性能好、相位頻率特性線性度好等優點，特別適用于相應微波頻段的通信、數字雷達、無線通信手持終端等對體積、電性能、溫度穩定性和可靠性有苛刻要求的場合和相應的系統中。
文檔編號H01P1/213GK103022605SQ201210589600
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月29日 優先權日2012年12月29日
發明者戴永勝, 陳建鋒, 范小龍, 吳迎春, 吳建星, 李旭, 韋晨君, 郭風英, 羅鳴, 朱丹, 陳龍, 馮辰辰, 顧家, 李雁, 方思慧, 鄧良, 施淑媛 申請人:南京理工大學