[实用新型]一种具有滤波功能的小型化交叉连接器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有滤波功能的小型化交叉连接器，可应用于射频前端电路带滤波功能的交叉连接器，可为不同频率的天线阵馈电。

背景技术

交叉连接器是天线馈电网络和微带电路中的一种基本无源器件，它允许两路交叉的微波传输线分别传输两路不同的信号，在低损耗前提下还需保证相互之间的高隔离性能。在天线阵列的Butter矩阵应用当中，由于两路信号不可避免的交叉，交叉链接器的使用及其性能的好坏都显得尤为重要。

在近十年中，有不少关于交叉连接器的研究。从最初的用双环结构实现单通带交叉连接器到用带状线结构、带状耦合器结构或者变容二极管来实现双通带交叉连接器。上述的双通带交叉连接器设计方案或者只有单频点隔离，或者隔离带宽有限。用环形谐振器连接圆形贴片可以拓宽隔离带宽，其代价是尺寸较大。用波导或者3维多层结构实现的交叉连接器则难以与平面电路集成。为了改善上述交叉连接器的缺点，本实用新型提出了一种新型的具有滤波功能的小型化交叉连接器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提出一种具有滤波功能的小型化交叉连接器。本实用新型中，交叉连接器可在平面微带上实现，有效利用谐振器和端口传输线性能实现两条传输路径之间的宽隔离带宽。同时因整体微带线设计紧凑，所提出的结构具有较小的尺寸，更便于电路的集成。

为实现本实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案如下。

一种具有滤波功能的小型化交叉连接器，包括上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属板，上层微带结构和下层接地金属板分别附着在中间层介质基板的上下表面；上层微带结构包括一个附加两个E形折合枝节的十字形谐振器和四个耦合馈电的端口部分，其中左侧低频信号的输入端口通过半波长馈电线将低频信号耦合到十字形谐振器上，途经横向传输路径，耦合至终端短路的四分之一波长传输线和半波长馈电线上，最后在右侧输出端口输出；上方高频信号的输入端口通过传输线将高频信号耦合到十字形谐振器上，途经纵向传输路径，耦合至下方输出端口输出；十字形谐振器包含横向和纵向的两条不同频率信号的传输路径；十字谐振器中的横向谐振器谐振时，交点处为该谐振器对应频率点f_L的电压分布零点，纵向谐振器加载在这个点对该频点f_L的影响能忽略；十字谐振器中的纵向谐振器谐振时，交点处为该谐振器对应频率点f_H的电压分布零点，纵向谐振器加载在这个点对该频点f_H的影响能忽略，实现横向和纵向高低谐振频率信号传输时不相互干扰；十字形谐振器中的横向谐振器的一半和纵向谐振器的一半构成了一个半波长谐振器，对应一个公共谐振模式的谐振频率f_M，f_M位于f_L和f_H之间途经横向传输路径输入输出端的半波长馈电传输线能产生一个传输零点，传输零点频率位于f_L和f_H之间且等于f_M，能抑制公共的谐振模式f_M的传播，该传输零点实现了相邻端口信号之间的隔离，也提高了电路的滤波性能。