道的中心频率可控，各通道间隔离度高。
【附图说明】
[0033]图1是现有技术中一种集总元件共面波导双工器的结构示意图；
[0034]图2是现有技术中一种低通-带通双工器的结构示意图；
[0035]图3是现有技术中另一种低通-带通双工器的结构示意图；
[0036]图4是本实施例中公开的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器的结构示意图；
[0037]图5(a)是本实施例中公开的五工器的低通滤波器微带结构；
[0038]图5(b)是本实施例中公开的五工器的低通滤波器集总参数等效电路；
[0039]图6是本实施例中公开的平面低通-带通五工器的散射参数仿真结果图。
【具体实施方式】
[0040]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0041 ] 实施例
[0042]多工器是一种能把一路信号分成频率不同的多路信号，或者把多路频率不同的信号合成一路信号的射频器件。其主要工作于通信系统射频前端，用于分离或合成特定频率的信号进行处理，滤除其他频率的干扰信号。在一些混频通信系统中，通常需要分离中频和本振频率，因此具有低通通道的多工器具有重要的研究意义。当前对于平面微带低通-带通多工器的研究还甚少，研究的难点在于必须实现一个宽频带的开路条件，即从零频率到大约低通滤波器的截止频率范围内保证带通通道对于低通通道近似开路。换句话说，就是要设计良好的频率分离网络，使得各通道滤波器匹配良好，每个信道独立地工作而不受其他信道干扰。在保证尺寸小、易集成、频率选择性高、隔离度高和损耗小等性能下，国内外学者已经提出了一些低通-带通多工器的结构，并在一定程度上取得了有效的成果，而本设计方案在以上低通-带通多工器的要求上都有出色的表现，并且在紧凑的电路尺寸下实现了更多的频率通道和更高的隔离度，总体性能令人满意。
[0043]请参见图4，图4是本实施例中公开的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器的结构示意图。图4所示的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，以印刷电路板的方式制作在介质基板I上，所述介质基板I的同一面上分别制作有用于输入电磁波信号的输入端馈线头portl、低通滤波器Tl和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port2、工作在频段I的第一带通滤波器T2和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port3、工作在频段2的第二带通滤波器T3和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port4、工作在频段3的第三带通滤波器T4和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port5、工作在频段4的第四带通滤波器T5和其用于输出电磁波信号的输出端馈线头port6、传输线34、35，该介质基板的另一面为接地板；
[0044]所述传输线34的第一端与所述输入端馈线头portl连接，其第二端与所述低通滤波器Tl的输入端连接;所述传输线35的第一端与所述输出端馈线头port2连接，其第二端与所述低通滤波器Tl连接;所述第一带通滤波器T2和第三带通滤波器T4位于所述传输线34的一侧，所述第二带通滤波器T3和第四带通滤波器T5位于所述传输线34的另一侧；
[0045]如图4所示，低通滤波器Tl的输入端并联有四段开路枝节2、3、4、5，并且上述四段枝节线的电长度依次分别设置为所述第一、二、三、四带通滤波器中心频率所对应的四分之一波长。
[0046]低通滤波器Tl包括第一、二开路阶跃阻抗枝节、一对开路低阻抗枝节9a、9b、高阻抗连接线6;传输线34为低通滤波器Tl的输入馈线与输入端馈线头port I连接，传输线35为所述低通滤波器Tl的输出馈线与输出端馈线头port2连接；
[0047]其中，第一、二开路阶跃阻抗枝节以及开路低阻抗枝节9a、9b以高阻抗连接线6为中心对称分布；
[0048]第一开路阶跃阻抗枝节由两段不均匀阻抗的传输线7a、8a连接而成，第二开路阶跃阻抗枝节由两段不均匀阻抗的传输线7b、8b接而成，同时，传输线7a和传输线7b直线连接。比传统均匀阻抗短截线结构相比，可多产生一个传输零点，从而改善低通滤波器的带外特性。第一、二开路阶跃阻抗枝节等效为并联电容，开路低阻抗枝节9a、9b等效为并联电容，高阻抗连接线6等效为串联电感，低通滤波器微带结构及其集总参数等效电路分别如图5
(a)、(b)所示。
[0049]上述传输线8a和传输线Sb之间的介质基板I的接地面上设置有四个开槽结构10、
11、12、13，上述开槽结构以高阻抗连接线(6)为中心对称分布。1、11、12、13为接地板上的开槽结构，即缺陷地结构，作用是在低通滤波器带外引入衰减极点从而拓宽阻带抑制。
[0050]本发明公开的五工器的频率分离结构由开路枝节线2、3、4、5实现，它们具有两方面作用:一方面等效为并联电容，通过设计合适的特性阻抗去满足图5(b)集总电容&的值，另一方面它们为匹配电路在带通通带中心频率fo处提供了短路条件。具体将四段枝节线的电长度分别设置为第一、二、三、四带通滤波器通道中心频率(假设分别为f(n、f()2、f()3、f()4)所对应的四分之波长，如图4所示，A点是开路点，经过电长度为频率fQ1对应的四分之波长枝节线2到E点，E点对于fO1短路，再经过电长度为频率fQ1对应的四分之波长传输线到A’点，A’对于频率fQ1开路。这样，从A’点往右看去，低通滤波器的输入阻抗为无穷大，所以当信号工作在中心频率为fQ1通道时，由低通通道产生的负载效应可近似忽略。同理，B点、C点、D点是开路点，分别经过电长度为频率f02、fQ3、f04对应的四分之波长枝节线3、4、5到E点，E点对于f02、f03、f 04均短路，再分别经过电长度为频率f 02、f 03、f 04对应的四分之波长传输线到B’点、C’点、D ’点，B ’点、C ’点、D ’点分别对于频率f O2、f03、f 04开路，所以从B ’点、C ’点、D ’点往右看去，低通滤波器的输入阻抗均为无穷大，当信号工作在中心频率为fQ2、fQ3、f()4通道时，由低通通道产生的负载效应均可近似忽略。所以，各通道间能够独立设计，独立工作，而不会出现信道间相互干扰的情况。
[0051]从附图4中可知，第一带通滤波器T2包括四分之一波长短路均匀阻抗谐振器14、16、半波长开路阶梯阻抗谐振器15、用于输出馈线的传输线36，其中传输线36为直线型，谐振器14、16为L型，其谐振器长度均为所述第一带通滤波器T2中心频率对应的四分之一波长，一端为开路，另一端分别通过接地点17、18接地;谐振器15为U型，两端均为开路，其谐振频率为第一带通滤波器T2的中心频率，其谐振器长度为所述第一带通滤波器T2中心频率对应的二分之一波长并且谐振器15位于谐振器14、16之间。
[0052]第二带通滤波器T3包括四分之一波长短路均匀阻抗谐振器19、21、半波长开路阶梯阻抗谐振器20、用于输出馈线的传输线37，其中传输线37为直线型，谐振器19、21为L型，其谐振器长度均为所述第二带通滤波器T3中心频率对应的四分之一波长，一端为开路，另一端分别通过接地点22、23接地;谐振器20为U型，两端均为开路，其谐振频率为第二带通滤波器T3的中心频率，其谐振器长度为所述第二带通滤波器T3中心频率对应的二分之一波长并且谐振器20位于谐振器19、21之间。
[0053]第三带通滤波器T4包括四分之一波长短路均匀阻抗谐振器24、26、半波长开路阶梯阻抗谐振器25、用于输出馈线的传输线38，其中传输线38以及谐振器24、26为L型，其谐振器长度均为所述第三带通滤波器T4中心频率对应的四分之一波长，一端为开路，另一端分别通过接地点27、28接地;谐振器25为U型，两端均为开路，其谐振频率为第三带通滤波器T4的中心频率，其谐振器长度为所述第三带通滤波器T4中心频率对应的二分之一波长并且谐振器25位于谐振器24、26之间。
[0054]第四带通滤波器Τ5包括四分之一波长短路均匀阻抗谐振器29、31、半波长开路阶梯阻抗谐振器30、用于输出馈线的传输线39，其中传输线39以及谐振器29、31为L型，其谐振器长度均为所述第四带通滤波器Τ5中心频率对应的四分之一波长，一端为开路，另一端分别通过接地点32、33接地;谐振器30为U型，两端均为开路，其谐振频率为第四带通滤波器Τ5的中心频率，其谐振器长度为所述第四带通滤波器Τ5中心频率对应的二分之一波长并且谐振器30位于谐振器29、31之间。
[0055]上述第一带通滤波器Τ2、第二带通滤波器Τ3、第三带通滤波器Τ4、第四带通滤波器Τ5和低通滤波器Tl的输入馈电或者输出馈电采用抽头馈电或者耦合馈电。同时上述各传输线采用微带线，并且为直线或者折线的形式。
[0056]?01*1:1用于输入空间电磁波信号，？01^2、？01^3、？01^4、？01^5、？01^6用于输出经五个通道滤波器选择后的特定频率范围的有用信号，所有输入输出端口均为50欧姆的匹配阻抗。34为连接Port I 的输入馈线，35、36、37、38、39分别为连接Port2、Port3、Port4、Port5、Port6的输出馈线。
[0057]使用三维仿真软件ZELAN