专利名称：一种双工器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双工器，特别涉及一种在单根天线条件下实现双频段接收和异频双工功能的双工器。
背景技术：
双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离， 保证接收和发射都能同时正常工作。短波电台具有远距离通信能力，在应急通信中，短波通信得到了广泛的应用。超短波电台与短波电台相比，具有通信频带宽、容量大、信号稳定等优点，是近距离无线电通信广泛使用的主要设备。HV电台(短波超短波双信道电台)是一种能覆盖短波与超短波的宽频电台，工作频率范围是1. 6 88MHz。HV双信道电台前端射频信号的两个通道的工作频带带宽都很宽，分别是28. 4MHz和58MHz，可以采用高Q带通滤波器组来实现信号的分离，但这类滤波器结构比较复杂，存在体积大、重量重和成本高的缺点ο
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种由切比雪夫高通和切比雪夫低通滤波器组成的双工器，可以实现对HV电台前端射频信号的分离与合并处理，并实现电台单根天线条件下的双频段接收和异频双工功能。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现一种双工器，包括至少一个滤波器组，所述滤波器组由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成，还包括滤波器转换开关；所述高通滤波器的一端与天线端口连接，另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端；所述低通滤波器的一端与天线端口连接，另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端。所述高通滤波器为11阶切比雪夫高通滤波器；所述低通滤波器为11阶切比雪夫低通滤波器。所述高通滤波器是由6个电容组成串联支路，每两个电容之间的连接点并联一个接地的电感。所述低通滤波器由6个电感组成串联支路，每两个电感之间的连接点并联一个接地的电容。所述双工器的输入阻抗和输出阻抗均为50 Ω。所述双工器包括第一滤波器组和第二滤波器组；所述第一滤波器组由20MHz低通滤波器和30MHz高通滤波器组成；所述第二滤波器组由30MHz低通滤波器和40MHz高通滤波器组成。所述滤波器转换开关包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关；所述第一开关、第二开关与20MHZ低通滤波器连接；所述第三开关、第四开关与30MHz高通滤波器连接；所述第五开关、第六开关与30MHz低通滤波器连接；所述第七开关、第八开关与40MHz高通滤波器连接。所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关闭合，20MHz低通滤波器接入短波信道，30MHz高通滤波器接入超短波信道，使1. 6 20MHz短波信号和30 88MHz超短波信号分离。所述第五开关、第六开关、第七开关和第八开关闭合，30MHz低通滤波器接入短波信道，40MHz高通滤波器接入超短波信道，使20 30MHz短波信号和40 88MHz超短波信号分离。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点1、在实际应用中插损小于0. 8dB，隔离度大于60dB ；2、合理利用高、低通滤波器自身结构特点，实现三端口阻抗匹配，无需再增加额外的匹配电路；3、承受功率高；4、采用“T”型设计，减小了滤波器间相互阻抗的影响；5、体积小、重量轻，成本低。
图1是本实用新型在HV电台中的实际应用示意图；图2是本实用新型的电路原理图；图3是30MHz高通滤波器与20MHz低通滤波器组合的仿真图；图4是40MHz高通滤波器与30MHz低通滤波器组合的仿真图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例本具体实施例以本实用新型的双工器在HV双信道电台中的应用为例。HV双信道电台中HF(短波)信号的频率范围为1. 6 30MHz，VHF(超短波)信号的频率范围为30 88MHz。如图1所示，本实用新型的双工器包括第一滤波器组、第二滤波器组和滤波器转换开关；第一滤波器组由20MHz低通滤波器和30MHz高通滤波器组成；第二滤波器组由 30MHz低通滤波器和40MHz高通滤波器组成；高通滤波器和低通滤波器有一个公共端与天线端口连接，另一端通过转换开关分别连接到VHF和HF信道端口。滤波器转换开关包括第一开关(Si)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关 (S4)、第五开关(S5)、第六开关(S6)、第七开关(S7)和第八开关(S8)；第一开关、第二开关与20MHz低通滤波器连接；第三开关、第四开关与30MHz高通滤波器连接；第五开关、第六开关与30MHz低通滤波器连接；第七开关、第八开关与40MHz高通滤波器连接。图2为本实用新型的电路原理图，如图所示，切比雪夫高通滤波器和切比雪夫低通滤波器都为11阶滤波器设计，其中高通滤波器是由6个电容组成串联支路，每两个电容之间的连接点并联一个接地的电感；低通滤波器由6个电感组成串联支路，每两个电感之间的连接点并联一个接地的电容。电路输入和输出阻抗均为50 Ω，实现三端口阻抗匹配； 采用“Τ”型设计，减小滤波器间相互阻抗的影响。下面结合图1对双工器的工作过程进行描述(1)当开关S1、S2、S3、S4闭合时，第一滤波器组接入射频前端，使1.6 20MHz HF 信号和30 88MHz VHF信号分离。在使用单根天线接入的条件下，电台能在1. 6 20MHz 和30 88MHz的频率范围内同时接收HF和VHF信号，实现双频段接收功能；在HF信号发射的时候能同时接收VHF信号，或者在VHF信号发射的时候能同时接收HF信号，实现异频双工功能。(2)当开关S5、S6、S7、S8闭合时，第二滤波器组接入射频前端，使20 30MHz HF 信号和40 88MHz VHF信号分离。在使用单根天线接入的条件下，电台能在20 30MHz 和40 88MHz的频率范围内同时接收HF和VHF信号，实现双频段接收功能；在HF信号发射的时候能同时接收VHF信号，或者在VHF信号发射的时候能同时接收HF信号，实现异频双工功能。图3为30MHz高通滤波器与20MHz低通滤波器组合的仿真图，Sll表示20MHz低通滤波器和30MHz高通滤波器的反射曲线，S12表示30MHz高通滤波器的正向传输曲线，S13 表示20MHz低通滤波器的正向传输曲线。图4是40MHz高通滤波器与30MHz低通滤波器组合的仿真图，S21表示30MHz低通滤波器和40MHz高通滤波器的反射曲线，S22表示40MHz高通滤波器的正向传输曲线，S23 表示30MHz低通滤波器的正向传输曲线。上述实施例为本实用新型的较佳的实施方式，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。
权利要求1.一种双工器，包括至少一个滤波器组，所述滤波器组由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成，其特征在于，还包括滤波器转换开关；所述高通滤波器的一端与天线端口连接，另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端；所述低通滤波器的一端与天线端口连接， 另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端。
2.根据权利要求1所述的一种双工器，其特征在于，所述高通滤波器为11阶切比雪夫高通滤波器；所述低通滤波器为11阶切比雪夫低通滤波器。
3.根据权利要求2所述的一种双工器，其特征在于，所述高通滤波器由6个电容组成串联支路，每两个电容之间的连接点并联一个接地的电感。
4.根据权利要求3所述的一种双工器，其特征在于，所述低通滤波器由6个电感组成串联支路，每两个电感之间的连接点并联一个接地的电容。
5.根据权利要求4所述的一种双工器，其特征在于，所述双工器的输入阻抗和输出阻抗均为50 Ω。
6.根据权利要求4所述的一种双工器，其特征在于，包括第一滤波器组和第二滤波器组；所述第一滤波器组由20MHz低通滤波器和30MHz高通滤波器组成；所述第二滤波器组由30MHz低通滤波器和40MHz高通滤波器组成。
7.根据权利要求6所述的一种双工器，其特征在于，所述滤波器转换开关包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关和第八开关；所述第一开关、第二开关与20MHz低通滤波器连接；所述第三开关、第四开关与30MHz高通滤波器连接； 所述第五开关、第六开关与30MHz低通滤波器连接；所述第七开关、第八开关与40MHz高通滤波器连接。
8.根据权利要求6所述的一种双工器，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关闭合，20MHz低通滤波器接入短波信道，30MHz高通滤波器接入超短波信道。
9.根据权利要求6所述的一种双工器，其特征在于，所述第五开关、第六开关、第七开关和第八开关闭合，30MHz低通滤波器接入短波信道，40MHz高通滤波器接入超短波信道。
专利摘要本实用新型提供一种双工器，包括至少一个滤波器组，所述滤波器组由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成，还包括滤波器转换开关；所述高通滤波器的一端与天线端口连接，另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端；所述低通滤波器的一端与天线端口连接，另一端通过滤波器转换开关连接到射频前端。本实用新型的双工器实现HV电台前端射频信号的分离与合并处理功能，并能实现电台单根天线条件下的双频段接收和异频双工功能，具有插损小，隔离度高，结构简单的优点。
文档编号H03H7/01GK201976076SQ20112002178
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘海旺, 张轶 申请人:广州海格通信集团股份有限公司