[实用新型]一种基于耦合控制的双工滤波开关

说明书

本实用新型公开了一种基于耦合控制的双工滤波开关，包括上层微带结构、中间介质基板和底层金属地板，所述上层微带结构设置第一馈电线、第二馈电线、第三馈电线、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第一开关电路及第二开关电路，三条馈电线和四个谐振器构成的工作在两个不同频率的滤波网络，本实用新型提出的双工滤波开关可以适用于两个频率靠得很近的工作频带，具有创造性和实用性。

技术领域

本实用新型涉及双工滤波开关，特别涉及一种基于耦合控制的双工滤波开关。

背景技术

在多频无线收发信机系统中，双工器和双工开关是重要的组成器件。一个双工器如果集成了射频开关和带通滤波器的性能得到双工滤波开关；它可以用来实现多个收发信机的射频前端电路中的多频多模无线模块共用一副天线，从而极大的减小了系统的体积。

双工滤波开关要求具有较小的插入损耗，从而提高天线接收的信噪比；同时要具有很高的隔离，防止发射端的信号耦合如接收端，烧坏接收机。近年来，海内外学者在相关方面展开了很多研究。性能最优异的腔体双工器，具有低插损，高隔离等特点，但是造价过于昂贵，而且体积较大，重量重，限制了腔体双工器在某些场景中的应用。微带结构的器件具有造价低、重量轻、体积小等优点；许多学者也用它来实现双工器或双工开关电路；比如有学者使用了阶跃阻抗谐振器和公共谐振器的技术实现了单刀双掷的滤波开关，但是它只能工作在一个工作频段；另外也有学者基于平行耦合滤波器设计了双工开关电路，但是它在某一时刻只能有一路输出，不能作为双工器，同时工作在两个工作频段。目前还很少提出有双工滤波开关可以任意切换至其中一个工作频带或同时工作在两个工作频段或两个工作频段都不工作的几种状态。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种基于耦合控制的双工滤波开关。

本实用新型使用三条馈电线和四个谐振器组成了两个工作于不同频带的滤波网络；开关电路加载于两条输出馈电线上，用于控制馈电线与谐振器的耦合；该双工滤波开关可以分别工作在两个不同的工作频段或在两个工作频段同时工作或不工作；当它只工作于其中一个频段时，谐振于另外一个工作频带的两个谐振器加载于输入馈电线上，形成带阻特性，在另一个工作频带内具有很好的抑制效果；当两个频段工作时，具有很好的滤波双工器的性能；该滤波双工开关还具有宽阻带的效果，20dB的带外抑制效果达到3倍工作频率以上；本实用新型提出的双工滤波开关可以适用于两个频率靠得很近的工作频带。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于耦合控制的双工滤波开关，包括上层微带结构、中间介质基板和底层金属地板，所述上层微带结构包括第一馈电线、第二馈电线、第三馈电线、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第一开关电路及第二开关电路，所述第一、第二及第三馈电线分别对应连接第一端口、第二端口及第三端口，所述第二馈电线一端与第一开关电路连接，另一端通过第一电容接地，所述第三馈电线一端与第二开关电路连接，另一端通过第二电容接地；

所述第一馈电线与第一谐振器耦合，第一谐振器与第二谐振器耦合，第二谐振器与第二馈电线耦合，形成第一滤波网络；

所述第一馈电线与第三谐振器耦合，第三谐振器与第四谐振器耦合，第四谐振器与第三馈电线耦合，形成第二滤波网络。

所述第一开关电路及第二开关电路的结构相同，均由电容、电感及开关二极管构成。

所述第二端口设置在第二馈电线的中间位置，用于实现第二馈电线与第二谐振器的耦合系数的控制；

所述第三端口设置在第三馈电线的中间位置，用于实现第三馈电线与第四谐振器的耦合系统的控制；

所述第一端口设置在第一馈电线的一端。

还包括第一T型微带结构及第二T型微带结构，分别设置在第一谐振器及第三谐振器物理尺寸的中间位置。