[发明专利]一种小型化微带四工器

说明书

本发明公开了一种小型化微带四工器，包括输入端口，第一、二、三、四输出端口，十字形谐振器，第一、二、三、四、五阶梯阻抗谐振器，具有二分之一波长的第一、二开口谐振环，具有四分之一波长的第一短路谐振器，具有二分之一波长的第一开路谐振器；十字形谐振器在三个不同的频率产生谐振，三个频率对应三个通道，分别为第一、二、四通道，三个通道共用同一个输入端口和十字形谐振器，在输入端口的馈线处使用分布式耦合独立引入第三通道。本发明能够实现很好的滤波特性和小型化特性。

技术领域

本发明涉及高频器件的技术领域，尤其是指一种小型化微带四工器。

背景技术

由于近年来无线通信的高速发展，无论是4G技术的普及、物联网的火热还是5G的到来，都标志着无线技术又将迎来一个蓬勃发展的高峰期。如今的无线通信系统，基本都是多工的系统，对于时分双工，只要将收与发安排在不同的时间片就可以解决问题了，而对于频分多工，为了减少天线的数量从而节省成本则需要设计专门的器件来使不同频率的电磁波共用一副天线而不互相引起干扰，这样的器件就是多工器。而随着通信技术的发展，无线通信对于多工器的性能要求也越来越高，小型化、宽阻带、高隔离、低成本、易设计，都成为评价一个多工器性能的标准之一。

多工器，一般都是由一个匹配网络再加上若干个带通滤波器构成。带通滤波器实现频率选择而匹配网络则实现各个通道与端口的匹配以及通道之间的隔离。以一个四工器为例，如果该四工器每个通道都是三阶的切比雪夫带通响应，则一般需要一个匹配网络加上12个谐振器，这样将使多工器的尺寸较大并且增加了生产成本。而通过使三个带通滤波器公用一个三模谐振器，将可以减少两个谐振器，并且共用谐振器还能够实现匹配网络的功能，这样四工器的尺寸将能够大大的减小，应用面也将更广。

对现有技术进行调查了解，具体如下：

2013年，Shi-Shan Luo,Ko-Wen Hsu,and Wen-Hua Tu等人在Asia-PacificMicrowave Conference Proceeding上发表题为ComPact and High-IsolationMicrostriP QuadruPlexer的文章，文中采用多模谐振器和阶梯阻抗谐振器，采用分布式耦合，形成一个四工器，该四工器结构紧凑但是该四工器中滤波器仅为二阶，带宽很窄并且隔离度和阻带特性都未给出。

2013年，Wei-Chung Hung,Ko-Wen Hsu,and Wen-Hua Tu等人在2013IEEE MTT-SInternational Microwave SymPosium Digest上发表题为Wide-StoPband MicrostriPQuadruPlexer Using Asymmetric StePPed-ImPedance Resonators的文章，采用阶梯阻抗谐振器和分布式的公共馈线，形成一个四工器，该结构具有宽阻带的特性但是尺寸较大，有0.18λ2。

总的来说，目前由带通滤波器组合而成的多工器设计已比较成熟，随着现代便携式无线电子产品的发展，小型化、成本低、高频化成为了双工器研究的标向，而微带多工器正好能满足这些要求。在小型化方面，各国的科研工作者都做过不少工作，其中一种方法就是采用共用谐振器。但是其中绝大部分研究都是基于双工器而做的，多工器方面的少之又少，阻带特性好结构简单紧凑的更少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提出了一种小型化微带四工器，能够实现良好的滤波特性和阻带特性，并且结构紧凑，具有设计灵活、体积小、成本低、宽阻带等优点。