專利名稱：由二個模件式濾波器構(gòu)成的雙工機/天線分離濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于一個發(fā)射支路和一個接收支路的至少兩個濾波器構(gòu)成的雙工機(Duplexer)/天線分離濾波器(Diplexer)，此處每個濾波器由陶瓷體組成，其中設(shè)有從陶瓷體任一側(cè)面通向相對的另一側(cè)面的貫穿孔道；在每一個陶瓷體上設(shè)有由陶瓷體金屬區(qū)隔離的連接面，它作為高頻信號的電容輸入耦合/輸出耦合的三個出口。
雙工機(發(fā)射接收分離濾波器)是用于分隔發(fā)射和接收電路的裝置，其目的是為了在應(yīng)用一個共同的發(fā)射和接收天線的設(shè)備上，阻止在發(fā)射時能量到達接收器上或在接收時能量到達發(fā)射器上。優(yōu)選使用這種類型的雙工機用于模擬移動無線電通信系統(tǒng)。此外雙工機還可應(yīng)用于未來的存儲大量數(shù)據(jù)的數(shù)字系統(tǒng)。
雙工機有兩個支路，即發(fā)射支路和接收支路，與它不同的是，天線分離濾波器適用于分離不同移動無線電系統(tǒng)的不同的能帶(例如DCS1800/PCS)因此必要時它可以多于兩個支路。
在移動通信系統(tǒng)中，通常對兩個陶瓷體組成的雙工機提出了下述要求兩個支路的插入衰減應(yīng)盡可能的低，其目的是為了例如在濾波器發(fā)射支路中盡可能少地損失發(fā)射功率。為了抑制在兩個支路中產(chǎn)生混頻現(xiàn)象，在兩個支路之間的選擇性必須盡可能地高；除了高度抑制在一個移動無線電通信設(shè)備中特別不希望有的混頻現(xiàn)象外，濾波器本身應(yīng)盡可能的小，其目的是為了雙工機不要求有太大的空間。
目前基本上有兩種不同類型的由陶瓷體組成的雙工機在第一種類型中，即所謂的獨塊型雙工機，備有一塊陶瓷體，其中設(shè)有由多個耦合的諧振器組成的一個發(fā)射支路和一個接收支路。這種獨塊型雙工機的優(yōu)點在于它的生產(chǎn)過程中它只需擠壓一塊陶瓷體，這與兩個陶瓷體加工相比要簡單得多。但是它也有一個不可輕視的缺點，即這種獨塊型雙工機的尺寸較大，使釬焊很困難。此外在它的底座或“板(Boards)”上常常生成相應(yīng)的機械應(yīng)力，因為陶瓷體本身不是柔性的。此外在獨塊型雙工機上的諧波性能比分隔濾波器的雙工機要壞，因為基本上經(jīng)常出現(xiàn)的矩形中空傳導(dǎo)模式在低頻率時已有傳播能力，而這些獨塊型雙工機中起著特別不利的作用。
在另一種類型的雙工機中，耦合的陶瓷體或陶瓷的導(dǎo)體諧振器安裝在一塊載體襯底上。在陶瓷濾波器之間的耦合結(jié)構(gòu)不是包含在載體襯底中，就是通過附加設(shè)置的線圈和電容器給出。第二種型式的雙工機的主要缺點是生產(chǎn)耦合結(jié)構(gòu)的費用很高。另外由于要附加載體襯底，所以要降低結(jié)構(gòu)高度，這樣代價是使電參數(shù)變壞，特別是使插入衰減性能變壞。
本發(fā)明的目的是發(fā)展一種雙工機/天線分離濾波器，它不僅制造簡單，而且安裝也簡單，此外能容易地與想用的用途匹配。
在專利說明書開始時敘述的雙工機/天線分離濾波器中，本發(fā)明是通過下述方法實現(xiàn)上述目的濾波器模件式構(gòu)成，并用一塊屏蔽連接；兩個支路在通帶區(qū)域中匹配于同一電阻值和對通帶范圍當前相鄰頻帶的阻塞范圍中是寬帶的高電阻，因此在兩個電路并聯(lián)工作時雙工機/天線分離濾波器的所有三個開口與電阻值匹配。
因此本發(fā)明的雙工機/天線分離濾波模件式構(gòu)成。在一個雙工機中，設(shè)置兩個支路時，它們在通帶范圍中匹配于電阻值50歐姆，而對通帶范圍當前相鄰頻帶的阻塞范圍中轉(zhuǎn)變?yōu)閷拵У母唠娮杌蜣D(zhuǎn)為斷路。用另一種說法，就是在兩個支路并聯(lián)工作時，雙工機的所有三個開口均匹配于一個50歐姆的電阻值。
如果兩個支路中的一個支路的基本結(jié)構(gòu)，不能保證，在阻塞范圍中是高電阻，它可以通過一個在天線開口側(cè)的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，很容易地相應(yīng)于在“Smith-圖”中的長度，即阻抗平面右半邊的圖像轉(zhuǎn)換為綜合的反射因素平面，即轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗦贰?br> 本發(fā)明的雙工機/天線分離濾波器的生產(chǎn)特別簡單，因為兩個支路或多個支路相互均可獨立地加工完成。
如果本發(fā)明的雙工機尺寸大致相同于上面已經(jīng)敘述過的獨塊型雙工機，則在模件式結(jié)構(gòu)中，兩個單獨的支路中每個支路為雙工機的一半大小。而模件式結(jié)構(gòu)在第一表面的傳播能力具有雙倍的頻率，這是特別有利的。
如果例如存在著結(jié)構(gòu)高度的限制，因此本發(fā)明的雙工機/天線分離濾波器有可能將它分開構(gòu)成，這樣可使接收支路微型化，而發(fā)射支路為了得到低的插入衰減性能，要保持它的盡可能高的高度。應(yīng)用時結(jié)構(gòu)中的自由空間盡可能大。
所有的濾波器或雙工機/天線分離濾波器，它們由耦合的λ/4一諧振器組成，均有一個缺點它們在3倍頻率或一個相應(yīng)的混頻時才能傳播。本發(fā)明通過設(shè)置一個側(cè)面結(jié)構(gòu)就能解決上述問題，此結(jié)構(gòu)位于雙工機/天線分離濾波器的任一濾波器或支路正面的λ/12的距離處。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步的說明

圖1是本發(fā)明雙工機的前視圖，圖2是本發(fā)明雙工機的側(cè)視圖，圖3是本發(fā)明雙工機的接收支路的上視圖，圖4是圖3中接收支路的側(cè)視圖，圖5是圖3中接收支路的前視圖，圖6是圖3的接收支路沿箭頭A方向的視圖。
圖1表示帶有一個發(fā)射支路1和一個接收支路2的雙工器前視圖，它們模件式構(gòu)成和用一塊屏蔽或一塊板3連接，這種結(jié)構(gòu)例如可通過釬焊來連接。發(fā)射器1和接收器2均由一個陶瓷濾波器組成，它帶有金屬接觸面4至6或7至9，它們通過絕緣裂口10相互分隔和與金屬區(qū)11電分隔。
貫穿孔道12延伸穿過發(fā)射支路1和接收支路2的陶瓷體，這按一般方法構(gòu)成(如參閱DE 195 34 158 C1和DE 196 28 023 C1)。
金屬屏蔽3覆蓋在金屬區(qū)域11上，正如在圖2中看到的，在兩個支路1，2的兩個陶瓷體正面有一定的距離處折彎向下，并向外彎曲。
圖3表示帶有作為天線的接觸面7、作為地線的接觸面8和接收-接觸面9的接收支路2的上視圖。此外還從圖中可看到貫穿接收支路2陶瓷體的四個孔道12。圍繞貫穿孔道12在陶瓷體表面上的開口附近的區(qū)域13沒有金屬區(qū)11(參考圖5)。
離任意一個支路1或2正面的λ/12距離處有一個絕緣裂口15(對照圖6)。由此可以克服一些缺點，所有由耦合的λ/4-諧振器組成的雙工機能傳播3倍頻率或一個相應(yīng)的混頻。
在本發(fā)明的雙工機/天線分離濾波器中通過相應(yīng)的貫穿孔道、金屬區(qū)11和一個金屬側(cè)面結(jié)構(gòu)14的形狀，使兩個支路1，2在它們的通帶范圍中匹配于一個相同的電阻值和對通帶區(qū)域當前的相鄰頻帶的阻塞范圍中是寬帶的高電阻。為此通過相應(yīng)的擠壓調(diào)整和燒結(jié)調(diào)整找到適宜的最佳陶瓷體形狀。優(yōu)選允許的電阻值是50歐姆。在兩個支路1，2并聯(lián)工作時，所有三個通過接觸面4至6或7至9給出雙工機的開口適合的電阻值，即50歐姆。兩個支路1、2在阻塞區(qū)域中的高阻性可以通過相應(yīng)的天線開口的結(jié)構(gòu)(例如對照接觸面7)和相應(yīng)的側(cè)邊構(gòu)造14的結(jié)構(gòu)達到。
兩個支路1，2或它們的陶瓷體可以有不同的高度，例如接收支路2有可能微型化，而發(fā)射支路1為了保持低的插入衰減性能，將保持盡可能高的高度。
權(quán)利要求
1.用于一個發(fā)射支路(1)和一個接收支路(2)的至少兩個濾波器組成的雙工機/天線分離濾波器，此處每個濾波器由一個陶瓷體組成，其中設(shè)有貫穿孔道(12)，它由陶瓷體的任一側(cè)面通向相對的另一側(cè)面；在每一個陶瓷體上設(shè)置由陶瓷體金屬區(qū)(11)隔離的接觸面(4至9)，它作為高頻信號的電容輸入耦合/輸出耦合的三個開口，其特征在于，濾波器模件式構(gòu)成，通過一塊屏蔽(3)連接；兩個支路(1，2)在它們的通帶范圍中匹配于同一個電阻值和對通帶范圍當前相鄰頻帶的阻塞范圍中是寬帶的高電阻，因此在兩個支路(1，2)并聯(lián)工作時，雙工機/天線分離濾波器的所有三個開口與電阻值匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工機/天線分離濾波器，其特征在于，通過天線開口(7)和一個側(cè)邊結(jié)構(gòu)(14)的構(gòu)造使支路(1，2)在阻塞范圍中達到高電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙工機/天線分離濾波器，其特征在于，電阻值為50歐姆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的雙工機/天線分離濾波器，其特征在于，兩個支路(1，2)具有不同的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的雙工機/天線分離濾波器，其特征在于，至少一個濾波器具有一個金屬側(cè)邊結(jié)構(gòu)(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙工機/天線分離濾波器。其特征在于，在由耦合的λ/4-諧振器組成的濾波器中，一個隔離裂口(15)位于任一濾波器正面的λ/12距離處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種至少由一個發(fā)射支路(1)和一個接收支路(2)組成的雙工機/天線分離濾波器。發(fā)射支路(1)和接收支路(2)是模件式的并用一塊屏蔽(3)連接,其布置方式是使兩個支路在通帶范圍中匹配于同一個電阻值(50歐姆),而對通帶范圍當前相鄰頻帶的阻塞范圍中是寬帶的高電阻。由此在兩個支路(1,2)并聯(lián)工作時,雙工器/天線分離濾波器的三個開口均適合相同的電阻值。
文檔編號H01P1/20GK1339183SQ00803365
公開日2002年3月6日 申請日期2000年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月1日
發(fā)明者C·布洛克, B·賴歇爾 申請人:埃普科斯股份有限公司