一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的一种基于新型频率分离结构的低通?带通五工器，以微带电路实现，它由一个低通滤波器(T1)和四个中心频率分别不同的带通滤波器(T2，T3，T4，T5)组成。通过引入阶梯阻抗枝节线，可以使低通滤波器通带侧的传输零点在一定范围内得到调节，从而提高选择性。通过引入缺陷地结构可以在低通滤波器带通外产生衰减极点，极大地拓宽了滤波器的阻带抑制范围。通过实用新型频率分离结构，能够方便地增加多工器的通道数目，并且带通通道的中心频率可控。良好的匹配网络极大地减弱了各通道间相互干扰的影响，使五工器各端口具有很好的隔离度。该五工器具有频率选择性好、带外抑制高、隔离度高、体积小、结构简单可靠等优点。
【专利说明】
一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器
技术领域
[0001]本实用新型涉及平面微带滤波器的技术领域，特别涉及一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器。
【背景技术】
[0002]近年来，通信行业的发展越来越迅猛。各种通信创新技术被广泛应用在军事或民用领域，如卫星通信、移动通信等，为我们的生活提供了巨大的便利。随着各种通信标准的出现，例如GSM、CDMA、WCDMA、TD-LTE、WiF1、WiMAX等，人们需要对频段划分得越来越多和越来越细。通信频段的不断增多，对接收机的灵敏度要求也越来越高。因此，如何使各频道间的信号互不干扰成为了通信系统设计中的关键技术问题。
[0003]在无线通信系统中，如果为每一频段都各自配备一副收/发天线，必然会使电路系统体积变得庞大，甚至各天线之间还会相互干扰。所以最理想的方法是收发系统共用一副天线，而采用多工滤波器(多工器)将不同频段的信号分隔开来。因此微波多工器作为现代无线通信系统里的重要组成部分之一，其性能优劣很大程度决定了系统的工作质量。目前可利用的频谱资源日益紧张，因此对多工器的每个子滤波器频率选择特性要求越来越高。为了提高通信容量和避免相邻信道间的干扰，要求多工器的每个输出端口要有高的隔离度和带外抑制;为了提高信噪比，要求通带内要有低的插入损耗;而为了减小信号的失真，要求通带内有平坦的幅频特性和群延时特性;为了满足现代通信终端小型化趋势，要求多工器有更小体积与重量。
[0004]在目前已经提出的多工器中，常见的是带通-带通型多工器，因为此类型多工器的匹配网络设计简单，不同频带间容易实现高隔离。而包含低通结构的多工器，由于匹配网络设计复杂，目前并不常见。而现有的低通-带通多工器大多只包含两个通道，并且在性能上仍有所欠缺。
[0005]资料显不在2002年，Yo-Shen Lin等人在欧洲微波会议(European Microwaveconference)上发表题为 aLumped-Element Coplanar-Waveguide Diplexer，，文章，米用共面波导结构设计了低通-带通双工器，但是双工器的通带特性有所欠缺，该结构如图1所示。
[0006]资料还显示在1999年，M.H.Capstick在“IET ELECTRONICS LETTERS”上发表题为uMicrostriplowpass-bandpass diplexer topology” 文章，米用传输线结构设计了平面低通-带通双工器。其设计关键思路是将低通滤波器的传输零点设置在带通滤波器通带的中心频率处，该结构如图2所示。
[0007]资料又显示在2012年，Pu-HuaDeng等人在 “IEEE MICROWAVE AND WIRELESSCOMPONENTS LETTERS” 上发表题为 “Design of MicrostripLowpass-Bandpass Diplexer”文章，介绍了基于平面微带结构的低通-带通双工器匹配网络的设计方法。双工器由高低阻抗线低通滤波器和耦合谐振器带通滤波器组成，其结构如图3所示。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，使得多工器的通道数目得到一定的拓展，并且在紧凑的电路尺寸下，其频率选择性、隔离度、带内插损和带外抑制等性能有所提高，本实用新型的多工器共有五个通道，故称为五工器，其中，低通通道是基于均匀阻抗线和阶梯阻抗线结构设计的，带通通道是基于耦合谐振器结构设计的。
[0009]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0010]—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；
[0011]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；
[0012]所述低通滤波器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。
[0013]进一步地，所述第一、二、三、四带通滤波器分别放置在距离低通滤波器Tl输入端的电长度分别为带通滤波器自身中心频率所对应的四分之一波长处。
[0014]进一步地，所述低通滤波器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;
[0015]所述传输线34为所述低通滤波器Tl的输入馈线与所述输入端馈线头portI连接，所述传输线35为所述低通滤波器Tl的输出馈线与所述输出端馈线头port2连接；
[0016]所述第一、二开路阶跃阻抗枝节以及所述开路低阻抗枝节9a、9b以所述高阻抗连接线6为中心对称分布；
[0017]其中所述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，所述第二开路阶跃阻抗枝节由两段不均匀阻抗的传输线7b、8b连接而成，同时，所述传输线7a和所述传输线7b直线连接。
[0018]进一步地，所述传输线8a和所述传输线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，上述开槽结构以所述高阻抗连接线6为中心对称分布。
[0019]进一步地，所述第一带通滤波器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，用作输出馈线的传输线36，其中所述谐振器14、16为L型，所述谐振器15为U型，其谐振频率为所述第一带通滤波器T2的中心频率，并且所述谐振器15位于所述谐振器14、16之间。
[0020]进一步地，所述第二带通滤波器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，用作输出馈线的传输线37，其中所述谐振器19、21为L型，所述谐振器20为U型，其谐振频率为所述第二带通滤波器T3的中心频率，并且所述谐振器20位于所述谐振器19、21之间。
[0021]进一步地，所述第三带通滤波器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，用作输出馈线的传输线38，其中所述谐振器24、26为L型，所述谐振器25为U型，其谐振频率为所述第三带通滤波器T4的中心频率，并且所述谐振器25位于所述谐振器24、26之间。
[0022]进一步地，所述第四带通滤波器T5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，用作输出馈线的传输线39，其中所述谐振器29、31为L型，所述谐振器30为U型，其谐振频率为所述第四带通滤波器T5的中心频率，并且所述谐振器30位于所述谐振器29、31之间。
[0023]进一步地，所述第一带通滤波器T2通过所述传输线34馈电，其馈电末端A’距离所述低通滤波器Tl的输入馈点E的长度为所述第一带通滤波器T2中心频率对应的四分之一波长；
[0024]所述第二带通滤波器T3通过所述传输线34馈电，其馈电末端B’距离所述低通滤波器Tl的输入馈点E的长度为所述第二带通滤波器T3中心频率对应的四分之一波长；
[0025]所述第三带通滤波器T4通过所述传输线34馈电，其馈电末端C’距离所述低通滤波器Tl的输入馈点E的长度为所述第三带通滤波器T4中心频率对应的四分之一波长；
[0026]所述第四带通滤波器T5通过所述传输线34馈电，其馈电末端D’距离所述低通滤波器Tl的输入馈点E的长度为所述第四带通滤波器T5中心频率对应的四分之一波长。
[0027]进一步地，所述第一带通滤波器T2、所述第二带通滤波器T3、所述第三带通滤波器T4、所述第四带通滤波器T5和所述低通滤波器Tl的输入馈电或者输出馈电采用抽头馈电或者親合馈电。
[0028]进一步地，各传输线采用微带线，并且为直线或者折线的形式。
[0029]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0030]1、低通滤波器引入阶梯阻抗枝节，使通带侧由该枝节产生的传输零点的位置可以通过调节阻抗比而灵活控制，从而提高低通通道的频率选择性；
[0031]2、通过引入缺陷地结构，在低通滤波器带外引入衰减极点，从而提高阻带抑制，扩宽阻带范围，为后续的多工器设计带来很大的好处；
[0032]3、引入结构新颖的频率分离结构，在保持低通滤波器性能不变的基础下，可以更多地增加通道数，并且使带通通道的中心频率可控，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]为使本实用新型的目的、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实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[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]本实用新型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fQ1、f02、f03、fQ4)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fQ1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f Qi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fQ2、fos、f04对应的四分之波长枝节线3、4、5到E点，E点对于f 02、f 03、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至IjB ’点、C ’点、D ’点，B ’点、C ’点、D ’点分别对于频率f Q2、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T5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T5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T5的中心频率，其谐振器长度为所述第四带通滤波器T5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T2、第二带通滤波器T3、第三带通滤波器T4、第四带通滤波器T5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ZELAND IE3D对滤波器进行仿真，本实用新型设计的五工器器使用微带基板的相对介电常数为2.55，介质高度为0.80mm，设计的低通滤波器截止频率为IGHz，带通滤波器的中心频率分别为2.4GHz、3.5GHz、4.6GHz和5.8GHz。
[0058]图6显示了平面低通-带通五工器的散射参数仿真结果，频率范围为O到8GHz。横轴表示本实用新型的带通滤波器的输入信号频率，纵轴表示对数幅度(dB)。图中给出了插入损耗S21，S31，S4i，S51，S61和回波损耗Sn的幅频响应曲线。Sml(m = 2，3，4，5，6)表示通过本实用新型的五工器信号的输入功率与各通道信号的输出功率之间的关系，其相应的数学函数为:10*lg(Pi/Pom) (dB) = 20*1 g I Smi I，其中，Pi表示输入功率，P?表示端口m的输出功率。在本实用新型的带通滤波器的信号传输过程中，信号的部分功率被反射回信号源，被反射的功率成为反射功率。Sn表示本实用新型中带通滤波器的信号的输入功率与信号的反射功率之间的关系，其相应的数学函数为:10*化他/^)((^)=20*18|511|，其中上表示反射功率上表示入射功率。
[0059]由图6可知，低通通道截止频率为IGHz，插入损耗绝对值小于0.6dB，回波损耗绝对值大于15.5dB。从O到8GHz，有-20dB以下的阻带抑制，带外性能令人满意。另外四个带通通道中心频率分别为2.4GHz,3.5GHz、4.6GHz和5.8GHz，最小插入损耗分别为1.23dB、1.74dB、2.28(^和2.95(^，回波损耗绝对值分别大于18(^、17.2(^、17.5(^和15.7(18。
[0060]综上所述，本实施例公开的一种以微带电路实现的平面低通-带通五工器，它由一个截止频率为IGHz的低通滤波器和四个中心频率分别为2.4GHz,3.5GHz、4.6GHz和5.8GHz带通滤波器组成。通过引入阶梯阻抗枝节线，可以使低通滤波器通带侧的传输零点在一定范围内得到调节，从而提高选择性。通过引入缺陷地结构可以在低通滤波器带通外产生衰减极点，极大地拓宽了滤波器的阻带抑制范围。通过使用新型频率分离结构，能够方便地增加多工器的通道数目，并且带通通道的中心频率可控。良好的匹配网络极大地减弱了各通道间相互干扰的影响，使五工器各端口具有很好的隔离度。具有频率选择性好、带外抑制高、隔离度高、体积小、结构简单可靠等优点。
[0061]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一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，其特征在于: 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； 所述传输线(34)的第一端与所述输入端馈线头port I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； 所述低通滤波器(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。2.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第一、二、三、四带通滤波器分别放置在距离低通滤波器(Tl)输入端的电长度分别为带通滤波器自身中心频率所对应的四分之一波长处。3.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述低通滤波器(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)； 所述传输线(34)为所述低通滤波器(Tl)的输入馈线与所述输入端馈线头portl连接，所述传输线(35)为所述低通滤波器(Tl)的输出馈线与所述输出端馈线头port2连接； 所述第一、二开路阶跃阻抗枝节以及所述开路低阻抗枝节(9a，9b)以所述高阻抗连接线(6)为中心对称分布； 其中所述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，所述第二开路阶跃阻抗枝节由两段不均匀阻抗的传输线(7b，8b)连接而成，同时，所述传输线(7a)和所述传输线(7b)直线连接。4.根据权利要求3所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述传输线(Sa)和所述传输线(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)，上述开槽结构以所述高阻抗连接线(6)为中心对称分布。5.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第一带通滤波器(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)、用作输出馈线的传输线(36)，其中所述谐振器(14，16)为L型，所述谐振器(15)为U型，其谐振频率为所述第一带通滤波器(T2)的中心频率，并且所述谐振器(15)位于所述谐振器(14，16)之间。6.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第二带通滤波器(Τ3)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)、用作输出馈线的传输线(37)，其中所述谐振器(19，21)为L型，所述谐振器(20)为U型，其谐振频率为所述第二带通滤波器(Τ3)的中心频率，并且所述谐振器(20)位于所述谐振器(19，21)之间。7.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第三带通滤波器(Τ4)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)、用作输出馈线的传输线(38)，其中所述谐振器(24，26)为L型，所述谐振器(25)为U型，其谐振频率为所述第三带通滤波器(Τ4)的中心频率，并且所述谐振器(25)位于所述谐振器(24，26)之间。8.根据权利要求1所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第四带通滤波器(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)、用作输出馈线的传输线(39)，其中所述谐振器(29，31)为L型，所述谐振器(30)为U型，其谐振频率为所述第四带通滤波器(Τ5)的中心频率，并且所述谐振器(30)位于所述谐振器(29，31)之间。9.根据权利要求1至8任一所述的一种基于新型频率分离结构的低通-带通五工器，其特征在于， 所述第一带通滤波器(Τ2)通过所述传输线(34)馈电，其馈电末端(Α’)距离所述低通滤波器(Tl)的输入馈点(E)的长度为所述第一带通滤波器(Τ2)中心频率对应的四分之一波长； 所述第二带通滤波器(Τ3)通过所述传输线(34)馈电，其馈电末端(B’)距离所述低通滤波器(Tl)的输入馈点(E)的长度为所述第二带通滤波器(Τ3)中心频率对应的四分之一波长； 所述第三带通滤波器(Τ4)通过所述传输线(34)馈电，其馈电末端(C’)距离所述低通滤波器(Tl)的输入馈点(E)的长度为所述第三带通滤波器(Τ4)中心频率对应的四分之一波长；所述第四带通滤波器(Τ5)通过所述传输线(34)馈电，其馈电末端(D’)距离所述低通滤波器(Tl)的输入馈点(E)的长度为所述第四带通滤波器(Τ5)中心频率对应的四分之一波长。
【文档编号】H01P1/20GK205621824SQ201620082973
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】陈付昌, 陈健锋
【申请人】华南理工大学