CN213636255U - 一种三频合路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微波器件领域，具体公开了一种三频合路器，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和合路输出端，其特征在于，所述第一输入端和第二输入端与用于合路的第一三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接构成第一双频合路器，所述第二输入端和第三输入端与用于合路的第二三端口网络的第一输入端、第二输入端连接构成第二双频合路器；该第一滤波器和第二滤波器是低通滤波器，该第三滤波器和第四滤波器是高通滤波器；该三频合路器能够很好地滤除杂波，合路效果较好，使得天线输出信号无严重的失真。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波器件领域，具体地涉及频率选择器件。
背景技术
合路器是用于频率选择的微波器件，在无线通信，雷达，卫星等领域都有着广泛的应用。合路器多用于多副天线合路的场合，让两副或多副天线可以共用收发机。合路器也可以作为双工器使用，用于收发机共用一副天线的场合，为了保证发射机的能量***露到接收机中，导致设备损坏，此时合路器对隔离有较高的要求。在频谱资源日益紧张，通信标准不断演进的今天，作为分频与合路器件的合路器受到越来越多的关注。设计出性能可靠，成本低廉的平面合路器，在工程项目中有着重要的意义。现有的三频合路器由于设计的缺陷，会出现杂波引入较多，合路效果堪忧，导致天线输出信号失真严重的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种三频合路器，该三频合路器能够很好地滤除杂波，合路效果较好，使得天线输出信号无严重的失真。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种三频合路器，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和合路输出端，所述第一输入端和第二输入端与用于合路的第一三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接构成第一双频合路器，所述第二输入端和第三输入端与用于合路的第二三端口网络的第一输入端、第二输入端连接构成第二双频合路器；
还包括第三三端口网络；所述第一双频合路器的输出端和所述第二双频合路器的输出端与第三三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接；所述第三三端口网络的输出端与所述合路输出端连接，以得到所述第一输入端、第二输入端和第三输入端分别输入的三个不同频率的信号的合路；
所述第一三端口网络、第二三端口网络和第三三端口网络分别采用T型结构；所述第一三端口网络的T型臂的两端连接所述第一输入端和所述第二输入端；所述第二三端口网络的T型臂的两端连接所述第二输入端和所述第三输入端；所述第三三端口网络的T型臂的两端连接所述第一三端口网络的T型竖直输出端和所述第二三端口网络的T型竖直输出端；所述第三三端口网络的T型竖直输出端连接所述合路输出端。
优选的，所述第一双频合路器还包括在第一三端口网络的第一输入端和所述第一输入端之间设置的用于保证所述第一输入频率完整性和干净的第一滤波器，以及在第一三端口网络的第二输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证第二输入频率完整性和干净的第二滤波器。
优选的，所述第二双频合路器还包括在第二三端口网络的第一输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证所述第二输入频率完整性和干净的第三滤波器，以及在第二三端口网络的第二输入端和所述第三输入端之间设置的用于保证第三输入频率完整性和干净的第四滤波器。
优选的，所述第二输入端与所述第一双频合路器、所述第二双频合路器之间设置有用于保证所述第二输入端的第二输入频率功率的功分器。
优选的，所述第一双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第一输入端之间设置有保证所述第一双频合路器的输出频率完整性和干净的第五滤波器。
优选的，所述第二双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第二输入端之间设置有保证第二双频合路器的输出频率完整性和干净的第六滤波器。
优选的，所述第一输入端、第二输入端和第三输入端输入的频率范围分别为：350MHz-470MHz，98MHz-960MHz，1710MHz-2700MHz。
优选的，所述第一滤波器和第二滤波器为低通滤波器；所述低通滤波器为LTC1608构成的低通滤波器。
优选的，所述第三滤波器和第四滤波器为高通滤波器；所述高通滤波器为LTC1608构成的高通滤波器。
通过上述技术方案，能够实现三频合路器很好地滤除杂波，合路效果较好，使得天线输出信号无严重失真。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型三频合路器能够很好地滤除杂波，合路效果较好，使得天线输出信号无严重失真。并且，在三频合路器中加入功分器，使得输入的第二输入频率能够很好的被分为两个能量、频率和相位等相同的输入信号，避免了直接将第二输入频率分配后，导致的第二输入频率的信号衰减。在每个三端口网络的输入之前加入滤波器，使得合路信号更完整、干净不会出现跟多的杂波。同时，增加了的第二双频合路器起到了更好的合路效果，在第二输入频率和第三输入频率输入第三三端口网络之前，就对第二输入频率和第三输入频率进行合路，增大了信号间的隔离，有利于接收机和发射机的隔离，降低了接收机被烧毁的可能性，增大了收发***的安全性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为用于第一滤波器和第二滤波器的低通滤波器构成图；
图3为用于第三滤波器和第四滤波器的高通滤波器构成图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
本实施例提供了一种三频合路器，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和合路输出端，所述第一输入端和第二输入端与用于合路的第一三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接构成第一双频合路器，所述第二输入端和第三输入端与用于合路的第二三端口网络的第一输入端、第二输入端连接构成第二双频合路器；
还包括第三三端口网络；所述第一双频合路器的输出端和所述第二双频合路器的输出端与第三三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接；所述第三三端口网络的输出端与所述合路输出端连接，以得到所述第一输入端、第二输入端和第三输入端分别输入的三个不同频率的信号的合路；
所述第一三端口网络、第二三端口网络和第三三端口网络分别采用T型结构；所述第一三端口网络的T型臂的两端连接所述第一输入端和所述第二输入端；所述第二三端口网络的T型臂的两端连接所述第二输入端和所述第三输入端；所述第三三端口网络的T型臂的两端连接所述第一三端口网络的T型竖直输出端和所述第二三端口网络的T型竖直输出端；所述第三三端口网络的T型竖直输出端连接所述合路输出端。
在基站通信中，射频收发前端是整个***中的重要组成部分，它也在随着整个通信领域的更新而不断的发展。在频分复用射频***中，经常需要使用一组工作在不同频段的发射机与接收机同时工作。此时，就需要使用到合路器。本实施例中，首先使用两个双频合路器，目的是将输入的三个不同频率两两合在一起，这样起到很好地隔离作用。如果不加隔离的将两个双频合路器同时接在天线上，将会使接收机收到严重的干扰，甚至有可能直接被烧毁，因此，***中加入第三三端口网络来对发射机与接收机进行隔离。同理，在第一双频合路器中采用第一三端口网络，以及在第二双频合路器中采用第二三端口网络也是为了起到隔离作用。所述第一三端口网络、第二三端口网络和第三三端口网络分别可以采用T型结构，或者采用公共谐振器、多模谐振网络或者耦合线的方式将各自的双频结合在一起。T型结合路器由于需要额外的部分来匹配两个频率，所以体积相对较大。使用公共谐振器或者耦合线的方式，可以有效的缩小合路器的体积。
其中，所述第一双频合路器还包括在第一三端口网络的第一输入端和所述第一输入端之间设置的用于保证所述第一输入频率f1完整性和干净的第一滤波器，以及在第一三端口网络的第二输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证第二输入频率f2完整性和干净的第二滤波器。在三频合路器的设计中，滤波器是其中的主要组成部分，滤波器的性能优劣直接关系到整体器件的效果。滤波器是一种二端口的频率选择器件，在射频微波***中有着非常重要的作用。通常，在双频合路器中，采用的是低通或者高通滤波器，就足以满足将输入频率的信号没有其他杂波的输入到三端口网络的输入端中。此处，即将第一滤波器和第二滤波器设计为低通滤波器即可。并且，第一双频合路器中使用的低通滤波器不需要有严格的低通响应，在所要求的通带内***损耗足够小，以及频率高于通带的阻带内抑制足够高即可。在本实施例中，如图2所示，第一滤波器和第二滤波器是采用的LTC1608设计的低通滤波器，且，一块LTC1608芯片即可实现两个低通滤波器。
所述第二双频合路器还包括在第二三端口网络的第一输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证所述第二输入频率f2完整性和干净的第三滤波器，以及在第二三端口网络的第二输入端和所述第三输入端之间设置的用于保证第三输入频率f3完整性和干净的第四滤波器。此处，将第三滤波器和第四滤波器设计为高通滤波器。并且，高频滤波器并不需要有严格的高通响应，只要求在指定的通带内***损耗足够小，以及频率低于通带的阻带内有足够的抑制即可。在本实施例中，如图3所示，第三滤波器和第四滤波器是采用LTC1608设计的高通滤波器。且，一块LTC1608只可实现一个高通滤波器。用于以上实施例的LTC1608是时钟可调的，二阶滤波器滤波器模块电路，基于该LTC1608的不同电路可以实现低通滤波器和高通滤波器。
最终，本三频合路器的输出端得到的是第一输入频率f1、第二输入频率f2 和第三输入频率f3合路得到的信号。
所述第二输入端与所述第一双频合路器、所述第二双频合路器之间设置有用于保证所述第二输入端的第二输入频率功率的功分器。功分器即功率分配器 (power divider)是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件。本处使用功分器的目的是使得所述第二输入端的频率能够分为两个能量相等的两路信号，且不改变所述第二输入端输入的信号的频率、相位等信息。
所述第一双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第一输入端之间设置有保证所述第一双频合路器的输出频率完整性和干净的第五滤波器。所述第五滤波器设计为低通滤波器。并且，该所述第五滤波器为枝节加载谐振器(SLR)，此SLR是一种多模谐振器。
所述第二双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第二输入端之间设置有保证第二双频合路器的输出频率完整性和干净的第六滤波器。所述第六滤波器设计为高通滤波器。并且，这个滤波器包含了两个SLR谐振器，这两个 SLR谐振器一边相互耦合。
所述第一输入端、第二输入端和第三输入端输入的频率f1、f2和f3范围分别为：350MHz-470MHz，98MHz-960MHz，1710MHz-2700MHz。
本实施例中的电路设计在几乎不增大电路插损和体积的情况下引入新的传输零点，提高了滤波器的滚降，达到了很好的带外抑制和隔离效果，最终做出的合路器电路带外抑制和隔离都达到了35dB以上。
Claims (9)
1.一种三频合路器，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和合路输出端，其特征在于，所述第一输入端和第二输入端与用于合路的第一三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接构成第一双频合路器，所述第二输入端和第三输入端与用于合路的第二三端口网络的第一输入端、第二输入端连接构成第二双频合路器；
还包括第三三端口网络；所述第一双频合路器的输出端和所述第二双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第一输入端、第二输入端分别连接；所述第三三端口网络的输出端与所述合路输出端连接，以得到所述第一输入端、第二输入端和第三输入端分别输入的三个不同频率的信号的合路；
所述第一三端口网络、第二三端口网络和第三三端口网络分别采用T型结构；所述第一三端口网络的T型臂的两端分别连接所述第一输入端和所述第二输入端；所述第二三端口网络的T型臂的两端分别连接所述第二输入端和所述第三输入端；所述第三三端口网络的T型臂的两端分别连接所述第一三端口网络的T型竖直输出端和所述第二三端口网络的T型竖直输出端；所述第三三端口网络的T型竖直输出端连接所述合路输出端。
2.根据权利要求1所述三频合路器，其特征在于，所述第一双频合路器还包括在第一三端口网络的第一输入端和所述第一输入端之间设置的用于保证所述第一输入频率完整性和干净的第一滤波器，以及在第一三端口网络的第二输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证第二输入频率完整性和干净的第二滤波器。
3.根据权利要求1所述的三频合路器，其特征在于，所述第二双频合路器还包括在第二三端口网络的第一输入端和所述第二输入端之间设置的用于保证所述第二输入频率完整性和干净的第三滤波器，以及在第二三端口网络的第二输入端和所述第三输入端之间设置的用于保证第三输入频率完整性和干净的第四滤波器。
4.根据权利要求1所述的三频合路器，其特征在于，所述第二输入端与所述第一双频合路器、所述第二双频合路器之间设置有用于保证所述第二输入端的第二输入频率功率的功分器。
5.根据权利要求1所述的三频合路器，其特征在于，所述第一双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第一输入端之间设置有保证所述第一双频合路器的输出频率完整性和干净的第五滤波器。
6.根据权利要求1所述的三频合路器，其特征在于，所述第二双频合路器的输出端与所述第三三端口网络的第二输入端之间设置有保证第二双频合路器的输出频率完整性和干净的第六滤波器。
7.根据权利要求1所述的三频合路器，其特征在于，所述第一输入端、第二输入端和第三输入端输入的频率范围分别为：350MHz-470MHz，98MHz-960MHz，1710MHz-2700MHz。
8.根据权利要求2所述的三频合路器，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器为低通滤波器；所述低通滤波器为LTC1608构成的低通滤波器。
9.根据权利要求3所述的三频合路器，其特征在于，所述第三滤波器和第四滤波器为高通滤波器；所述高通滤波器为LTC1608构成的高通滤波器。
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