[发明专利]应用于Manifold结构多工器的滤波器和紧凑型调频多工器

说明书

本发明公开了一种应用于Manifold结构多工器的滤波器和紧凑型调频多工器，所述滤波器为3腔带2个有限传输零点结构，滤波器包含3个同轴谐振腔，并设置了1个交叉耦合，交叉耦合处于滤波器输入端口和第3个谐振腔之间，所述多工器为Manifold结构，N工器由N个带通滤波器、N个T型连接节点、一个短路节点以及连接滤波器与节点的连接硬馈和配件构成，包含N个输入端口和1个输出端口。本发明解决了现有滤波器带外衰减、通带内插入损耗等指标达不到要求的不足，也解决了现有调频多工器设计上和性能上的不足，能够实现更近的合成频率间隔和更低的通带内插入损耗，并且具备明显的成本优势，多工器的体积和重量也更小。

技术领域

本发明涉及一种滤波器和调频多工器，特别是一种应用于Manifold结构多工器的滤波器和紧凑型调频多工器。

背景技术

调频多工器(也称调频多频道合成器)可以将多个频率的调频发射机输出功率信号互不干扰的合成在一起，通过一副宽频带天馈线系统共塔发射。在无线调频发射系统中使用调频多工器，可以提高塔顶资源的利用率，改善传输覆盖效果，提高发射系统的可靠性和可扩展性，降低整个系统的建设和维护成本。

根据不同的结构划分，调频多工器可分为定阻抗型(又称桥式)、星点型和Manifold结构、相敏型等基本结构形式，以及由基本结构单元组合构成的混合式结构。Manifold结构的调频多工器由多个带通滤波器、多个T型连接节点以及连接滤波器与节点的连接硬馈和配件构成。N路的Manifold多工器包含N个输入端口和1个输出端口。相比其它结构的调频多工器，Manifold结构调频多工器具有结构简单、成本低、可进行机柜式结构设计等优点。

隔离度是多工器的重要指标之一，它表征多工器各输入端口之间相互影响的程度，单位是dB。隔离度指标越低，证明多工器各输入端口之间相互影响的程度越小，指标越优秀。不同于定阻抗型多工器的隔离度是由其中滤波器和耦合器共同提供的，Manifold结构多工器的隔离度主要是由其中滤波器提供了。为了达到多工器隔离度指标的要求，就要求滤波器本身有更大的带外衰减，即滤波器需要更为陡峭。

国内的调频广播频率范围为87～108MHz，最小频率差是100kHz。调频频率发射的带宽要求不小于200kHz(中心频率±100kHz)，而工作在调频频段的数字音频广播(CDR)要求的带宽不小于500kHz(中心频率±250kHz)。调频多工器的原理决定了，需要合成的两个频率间隔越近，滤波器的带外衰减指标要求越严格，合成的难度越大。而且，对于同样结构的Manifold调频多工器而言，由于CDR的带宽比FM的更宽，因此满足CDR标准的Manifold调频多工器，其可以实现合成的最小频率间隔要大于FM的频率间隔。满足上述条件的调频多工器，主要技术指标要求为：

工作频率：87～108MHz；

通带带宽：≥200kHz@FM；≥500kHz@CDR；

隔离度：≥40dB，由于T型连接节点可以提供3dB的隔离度，因此要求滤波器至少提供37dB的带外衰减；

输入端口驻波比：≤1.10；

功率容量：每路不小于1kW，输入路数不小于3。

所以，需要研发一款能够满足上述多工器性能条件的滤波器，并且为了更好地集成和使用，需要将研发一种结构将整套调频多工器设计放入一个19英寸标准机柜中，相比普通的平铺式调频多工器，机柜式的紧凑型调频多工器对多工器的尺寸要求更高，设计难度更大。

发明内容

发明目的：本发明要解决的技术问题是提供一种应用于Manifold结构多工器的滤波器和紧凑型调频多工器，解决了现有滤波器带外衰减、可合成最小间隔、通带内插入损耗等指标达不到多工器要求的不足，也解决了现有调频多工器设计上和性能上的不足，基于此滤波器的调频多工器和大部分调频多工器相比，能够实现更近的合成频率间隔和更低的通带内插入损耗，并且具备明显的成本优势，多工器的体积和重量也更小。