一种微带双工器的制作方法

文档序号:15149892发布日期:2018-08-10 20:54阅读:827来源:国知局

本发明涉及通信,雷达领域,尤其涉及谐波雷达领域。



背景技术:

传统通信、雷达等设备采用同一副天线进行信号发射与接收,需要使用双工器。双工器除了可有效传输发射和接收信号外,更重要的作用是将收发设备进行有效隔离,以防止发射能量直接进入接收机并烧毁接收机。其工作原理如图1所示。当发射信号包括有多个频率,并且接收信号也包括多个频率时,即收发信号为多路,现有技术中,双工器无法实现多路收发信号的隔离,只能采用多个天线,每个频率的信号各自使用一个独立的天线,造成整机设备体积、重量、成本增加。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供了一种微带双工器,所述的这种带双工器要解决现有技术中双工器无法实现多路收-发信号隔离的技术问题。

本发明的这种微带双工器,包括介质基板和金属接地层,所述的金属接地层覆盖在所述的介质基板的一侧,其中,所述的介质基板的另一侧设置有信号传输耦合通道,所述的信号传输耦合通道由附着在介质基板上的带状金属层构成,所述的带状金属层的两端设置有天线连接端口,带状金属层上连接有一个第一频率滤波器和一个第二频率滤波器,带状金属层的侧面设置有一个第三频率耦合滤波器和一个第四频率耦合滤波器,所述的第三频率耦合滤波器和第四频率耦合滤波器中各自包括有接收信号输出端,所述的第一频率和第二频率为用于发射信号的两个频率,所述的第三频率和第四频率为用于接收信号的两个频率。

进一步的,带状金属层在介质基板上表现为具有一个断开缺口的环,缺口处接天线,所述的环呈圆形、或者椭圆形、或者矩形、或者圆角矩形、或者类似圆形、椭圆形、矩形、或圆角矩形的形状。

进一步的,第一频率滤波器和第二频率滤波器各自包括有两条以上数目的直线状的导体贴片,所述的两条以上数目的直线状的导体贴片相互平行间隔,其中有一条导体贴片的一端与带状金属层连接。

进一步的,第三频率耦合滤波器和第四频率耦合滤波器中均各自包括有一条第一微带馈线、一条第二微带馈线和一条第三微带馈线,所述的第二微带馈线呈直线状,所述的第一微带馈线和第三微带馈线均包括有一个与第二微带馈线平行间隔的直线部,第一微带馈线的直线部的一端还连接有一个延伸部,所述的延伸部与带状金属层相邻且平行或者近似平行间隔,第三微带馈线的一端设置有接收信号输出端口。

进一步的,所述介质基板为fr4、或者ptfe介质基板。

本发明的工作原理是:带状金属层是信号传输耦合通道,带状金属层的阻抗与天线有效匹配。第一频率滤波器的阻抗与第一频率发射机和信号传输耦合通道匹配,对第一频率f1进行滤波。第二频率滤波器的阻抗与第二频率发射机和信号传输耦合通道匹配,对第二频率f2进行滤波。第一频率f1和第二频率f2是两个不同的频率。第三频率耦合滤波器与第三频率接收机和信号传输耦合通道匹配,对第三频率f3进行滤波。第四频率耦合滤波器与第四频率接收机和信号传输耦合通道匹配,对第四频率f4进行滤波。第一频率f1、第二频率f2、第三频率f3和第四频率f4是四个不同的频率。发射机发射第一频率f1的信号时,通过第一频率滤波器,信号基本无损耗通过,经过信号传输耦合通道进入发射,其余的第二频率滤波器、第三频率耦合滤波器和第四频率耦合滤波器均对第一频率f1信号无响应,实现了相互之间的有效隔离。发射机发射第二频率f2的信号时,其工作原理与发射第一频率f1的信号相同。天线接收到第三频率f3的信号时,经过信号传输耦合通道耦合到第三频率耦合滤波器并响应,第三频率耦合滤波器将接收信号传输到第三频率接收机。天线接收到第四频率f4的信号时,其工作原理与接收发射第三频率f3的信号相同。

本发明和已有技术相比较,其效果是积极和明显的。本发明在介质基板设置一条信号传输耦合通道,在信号传输耦合通道上连接用于发射信号的滤波器,在信号传输耦合通道上耦合用于接收信号的滤波器,每个滤波器各自对应一个频率,每个滤波器工作时,其他滤波器对信号无响应,实现了相互之间的有效隔离,可以共用一副天线,而无需针对每个频率设置独立的天线,减少了整机设备的体积、重量和成本。

附图说明

图1是现有技术中的双工器的工作原理示意图。

图2是本发明的微带双工器的局部断面结构示意图。

图3是本发明的微带双工器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1:

如图2和图3所示,本发明的改进的微带双工器,包括介质基板1和金属接地层2,所述的金属接地层2覆盖在所述的介质基板1的一侧,其中,所述的介质基板1的另一侧设置有信号传输耦合通道,所述的信号传输耦合通道由附着在介质基板1上的带状金属层3构成,所述的带状金属层3的两端设置有天线连接端口8,带状金属层3上连接有一个第一频率滤波器4和一个第二频率滤波器5,带状金属层3的侧面设置有一个第三频率耦合滤波器6和一个第四频率耦合滤波器7,所述的第三频率耦合滤波器6和第四频率耦合滤波器7中各自包括有接收信号输出端,所述的第一频率和第二频率为用于发射信号的两种频率,所述的第三频率和第四频率为用于接收信号的两个频率。

进一步的,带状金属层3在介质基板1上表现为具有一个断开缺口的环,所述的环呈圆形、或者椭圆形、或者矩形、或者圆角矩形、或者类似圆形、椭圆形、矩形、或圆角矩形的形状。

进一步的,第一频率滤波器4和第二频率滤波器5各自包括有两条以上数目的直线状的导体贴片,所述的两条以上数目的直线状的导体贴片相互平行间隔,其中有一条导体贴片的一端与带状金属层3连接。

进一步的,第三频率耦合滤波器6和第四频率耦合滤波器7中均各自包括有一条第一微带馈线、一条第二微带馈线和一条第三微带馈线,所述的第二微带馈线呈直线状,所述的第一微带馈线和第三微带馈线均包括有一个与第二微带馈线平行间隔的直线部,第一微带馈线的直线部的一端还连接有一个延伸部,所述的延伸部与带状金属层3相邻且平行或者近似平行间隔,第三微带馈线的一端设置有接收信号输出端口。

进一步的,所述介质基板1为fr4、或者ptfe介质基板1。

本实施例的工作原理是:带状金属层3是信号传输耦合通道,带状金属层3的阻抗与天线有效匹配。第一频率滤波器4的阻抗与第一频率发射机和信号传输耦合通道匹配,对第一频率f1进行滤波。第二频率滤波器5的阻抗与第二频率发射机和信号传输耦合通道匹配,对第二频率f2进行滤波。第一频率f1和第二频率f2是两个不同的频率。第三频率耦合滤波器6与第三频率接收机和信号传输耦合通道匹配,对第三频率f3进行滤波。第四频率耦合滤波器7与第四频率接收机和信号传输耦合通道匹配,对第四频率f4进行滤波。实施例中,第一频率f1是800mhz、第二频率f2是900mhz、第三频率f3是1700mhz,第四频率f4是2500mhz。发射机发射第一频率f1的信号时,通过第一频率滤波器4,信号基本无损耗通过,经过信号传输耦合通道进入天线发射,其余的第二频率滤波器5、第三频率耦合滤波器6和第四频率耦合滤波器7均对第一频率f1信号无响应,实现了相互之间的有效隔离。发射机发射第二频率f2的信号时,其工作原理与发射第一频率f1的信号相同。天线接收到第三频率f3的信号时,经过信号传输耦合通道耦合到第三频率耦合滤波器6,第三频率耦合滤波器6将接收信号传输到接收机。天线接收到第四频率f4的信号时,其工作原理与接收第三频率f3的信号相同。

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