[其他]具有陡变过渡特性的选频筛

说明书

本发明广泛地涉及到将无线电信号分离成相应频率分量的双工器，特别详尽地讨论了用于将无线电信号分离成第一频带与第二频带的选频筛。

在无线电接收与发送系统里，常常要求将射频信号分离成不同的频带。在某些应用里，过去一直采用一种所谓准光学双工器来分离包含不同频带的入射无线电信号。如在《用一小型陈列组成扫描波束的映象反射器排列》（《贝尔系统技术杂志》，1979年2月，58卷2期，C·Dragon和M·J·Gans全著）一文中就披露了采用这种准光学双工器。该文谈及，一个频率双工器被放置在发射陈列和映象反射器之间。接收陈列则相对发射陈列位于双工器的另一边。来自发射陈列的发射频带信号通过双工器到达映象反射器。而双工器对接收频带的信号反射性，入射在双工器上的接收频带信号则被反射到接收陈列。上述的安置方式是很精巧的，因此被用到了卫星的天线系统里。

各种结构的共振栅准光学双工器披露在《共振栅准光学双工器》（J·A·Araud和F·A·Pelnm发表于《贝尔系统技术杂志》54卷，2期，1975年2月）及《自共振栅理论》（I·Anaerson发表于《贝尔系统技术杂志》54卷10期，1975年12月）两篇文章中。正如这两篇文章所论述的，在很多与通信卫星天线或赫茲电缆相关联的毫米波系统中，准光学滤波器及双工器是十分有用的。由于它们面积大，准光学器件有很强的处理功率的能力。并且，在某种意义上讲，还避开了多问题。它们的欧姆损耗小，而且栅网容易用光板印刷来制作。上述两篇文章，论述了很多栅或多栅双工器。每种栅网，均包括各种结构的栅元件，它们能有效地形电容或电感。一个栅网，不论其几何形减或设计如何，均可用电路元件来表示。等效电路可通过验法将测得的栅网的共振曲线与计算得的等效电路相拟合来获得。在上述《共振栅准光学双工器》一文中，谈到了很多栅网型式，其中包括一种有电容元件的栅网装置，这与一种所谓的《杰罗塞勒姆正交》（Jerusalam    Cross）相似。在共振频率上，杰罗塞勒姆正交栅是全反射性的，其性能相似于一片展平的铜箔。

但是先有工艺制作的准光学双工器，其频率过渡特性一直不很陡峭。因此，对于某些应用，其分离频带反射特性的差异一直不够大。况且，分离频带的宽度对某些应用来讲，也一直比要求的小。因此，必须选用多个选频筛，它们需要细致的相互位。所以，人们总是尽量选用单个选频筛的。

本发明克服了上面提到的早期所用技术的种种弊端。

依据本发明，给出了一个选频筛或双工器，用以分离一个射频信号里的第一与第二两个相接近的频带。特别是在微波范围内，双工器构成了一电导性元件阵列，它们的配置所给出的等效电路，在第一频带内是并联谐振，第二频带内是串联谐振。电导元件被安置在一个平面Nx    M的阵列内。这样，等效电路就由两部分组成。第一部分包括互相并联的第一电感和第一电容;第二部分与第一部分串联耦合，它也含一个第二电容。

每个电导元件，包括一对空间分开的边腿（Side    leg）各形成一个电感;一对空间分开的连接腿（Connecting    leg），它们彼此扩展并联结边腿。相邻元件的连接腿，在空间上靠近，形成了等效电路中的一个串联电容。每个元件还包括一对中间腿（Medial    leg），由连接腿向彼此扩展而形成一个第二电感。另外还有一对中心腿，连到中间腿的端点，空间上彼此靠拢，形成了第二电容，在等效线路中它与第一电感并联。

选频筛可用在多层聚酯亚胺薄膜上运用传统的光印刷术形成电感元件的办法制作得相当完好。在一个实体的选频筛上，将电感元件分成两半，其半个筛上的元件相对另一半旋转90°，这样的双工器的两半可分别工作于水平和垂直极化的信号上。

因此，本发明的基本目的是提供一种选频筛，它可用作有尖锐过渡特性的双工器，用以分离无线信号成第一、第二两个频带，特别适用于该两频带彼此相对很接近时。

本发明的进一步目的是提供一个如上所述的双工器。它在一个频带内呈现并联谐振，故有高阻抗;在另一个频带内则呈现串联谐振，低阻抗。

再进一步的目的是提供一个上述的双工器，它适用于将两个信号-这两个信号有不同的极化-中的一个分成第一频带和第二频带信号。

本发明的某些目标，以及更深远的目的和优越性，在下面对发明描述的过程中将变得更为清楚和直观。

在所给的附图中：

图1是采用了本发明选频筛的通信卫星天线透视图;

图2是图1所示天线系统的顶视图;

图3是沿图2（3-3）线所作的剖视图;