專利名稱：雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙工器領(lǐng)域，具體指一種能同時(shí)發(fā)送和接收濾波的雙工器。
技術(shù)背景
雙工器又稱天線共用器，是一個(gè)比較特殊的雙向三端濾波器。其作用是既要將微 弱的接受信號(hào)藕合進(jìn)來，又要將較大的發(fā)射功率饋送到天線上去，且要求兩者各自完成其 功能而不相互影響。一般的雙工器由螺旋振腔體構(gòu)成，由于其工作頻率高，分布參數(shù)影響較 大，因此常做成一個(gè)密封套體，各信號(hào)饋線均用屏蔽效果較好的同軸電纜。雙工器的腔體型 材要求有一定的光潔度；為利于散熱，外觀常為黑色。
申請(qǐng)?zhí)枮?00520060817. 4的中國實(shí)用新型專利所公開的《一種雙工器》，其一個(gè) 濾波器和一個(gè)環(huán)形器，所述環(huán)形器的一個(gè)端口與濾波器的一個(gè)端口相連，所述環(huán)形器的另 兩個(gè)端口分別作為雙工器信號(hào)發(fā)射端口和信號(hào)接收端口，所述濾波器的另一個(gè)端口作為雙 工器信號(hào)輸入輸出端口。該雙工器工作頻率低，達(dá)不到實(shí)用頻率波段。
再如申請(qǐng)?zhí)枮?00610146539. 3的中國發(fā)明專利申請(qǐng)所公開的《雙工器》，其包括 連接在公共端子和發(fā)送端子之間的梯型發(fā)送濾波器和連接在公共端子和接收端子之間梯 型接收濾波器；其中，所述發(fā)送濾波器中的一個(gè)或更多個(gè)并聯(lián)諧振器通過發(fā)送電感接地，所 述接收濾波器中的多個(gè)并聯(lián)諧振器的一部分通過第一接收電感接地，而所述多個(gè)并聯(lián)諧振 器的其余部分通過第二接收電感接地。該雙工器實(shí)用性好，但是共雙工器零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，制造成本高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種實(shí)用性好且制造成 本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的雙工器。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該雙工器，包括有作為信號(hào)公共 端的潰源盤、信號(hào)發(fā)送連接管和信號(hào)接收連接管，其特征在于所述信號(hào)發(fā)送連接管的內(nèi)孔 截面呈縱向放置的長方形，所述信號(hào)接收連接管的內(nèi)孔截面呈橫向放置的長方形狀，所述 的信號(hào)發(fā)送連接管通過圓柱形波導(dǎo)管與所述潰源盤相連接，所述的圓柱形波導(dǎo)管的側(cè)壁中 部開有濾波孔，該濾波孔外的圓柱形波導(dǎo)管側(cè)壁上延伸出內(nèi)孔截面積大于該濾波孔面積的 輔助波導(dǎo)連接管，該輔助波導(dǎo)連接管的另一端則通過高頻頭連接管與所述的信號(hào)接收連接 管相連。
波在圓柱形波導(dǎo)管中傳播時(shí)，圓柱形波導(dǎo)管的中心相當(dāng)于一根導(dǎo)線，導(dǎo)線相對(duì)殼 體為一分布電容，而殼體有一定的厚度，外表面接地，這一厚度的金屬相當(dāng)于一個(gè)電感。這 對(duì)圓柱形波導(dǎo)管任一截面而言從中心到沿著圓周分布著無限多個(gè)相串聯(lián)的電容與電感，這 些相串聯(lián)的電容和電感又彼此并聯(lián)。這樣，從圓柱形波導(dǎo)管的信號(hào)入口到信號(hào)出口，可將這 些串并聯(lián)的電容和電感視為以濾波孔為界的兩個(gè)相互串聯(lián)的濾波器，即濾波孔至潰源盤之 間的圓柱形波導(dǎo)管相當(dāng)于公共濾波器，濾波孔至信號(hào)發(fā)送連接管之間的圓柱形波導(dǎo)管相當(dāng)于發(fā)送濾波器。高頻頭連接管相當(dāng)于接收濾波器，這三個(gè)濾波器均為分布電容和分布電感 串并聯(lián)構(gòu)成的諧振電路，它們構(gòu)成星形結(jié)構(gòu)。濾波孔同樣可以理解為諧振電路；同時(shí)由于濾 波孔的面積小于輔助波導(dǎo)連接管內(nèi)孔的面積，故分布電容兩極片之間的距離減小，其電容 要來得大；相當(dāng)于殼體的厚度增加、電感的長度增長，故電感值增大，這個(gè)串聯(lián)的電容和電 感構(gòu)成低通濾波器，其阻抗可以等效為與接收端濾波器相串聯(lián)；而低通濾波器的功能即對(duì) 低頻信號(hào)給予通行，高頻信號(hào)被截止。因此本發(fā)明所提供的雙工器能夠同時(shí)傳送和接收信 號(hào)卻互不干擾，并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、制造成本低，實(shí)用性好。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述潰源盤和圓柱形波導(dǎo)管之間可以設(shè)有圓柱形波導(dǎo)連接 管，所述潰源盤、圓柱形波導(dǎo)連接管和圓柱形波導(dǎo)管兩兩之間均通過法蘭相連接。這樣易于 精密加工，也便于波從潰源盤到圓柱形波導(dǎo)連接管的穩(wěn)定傳輸。
所述潰源盤優(yōu)選為四環(huán)梯形潰源盤，該結(jié)構(gòu)能夠較好的平衡接收能量要求和制造 成本之間的矛盾。
所述信號(hào)發(fā)送連接管的截面積從入口到出口成階梯增大，直至與所述圓柱形波導(dǎo) 管的截面面積相適配，且信號(hào)發(fā)送連接管與圓柱形波導(dǎo)管之間通過法蘭相連接。在整個(gè)信 號(hào)接收連接管的長度上其截面面積逐漸變化，直至與雙工器圓截面大小匹配，這樣可有效 避免駐波損耗的產(chǎn)生。
在上述各方案中，所述的輔助波導(dǎo)連接管通過轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管與所述的高頻頭連 接管相連，并且所述轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管內(nèi)孔的截面積大于所述高頻頭連接管內(nèi)孔的截面積。 該結(jié)構(gòu)能夠有效緩沖傳輸過程中的信號(hào)波。
所述的高頻頭連接管側(cè)壁上間隔地開有多個(gè)螺孔，調(diào)諧螺釘螺紋連接在對(duì)應(yīng)的螺 孔中。擰動(dòng)螺釘即可改變螺釘位于高頻頭連接管內(nèi)的長度，從而起到微調(diào)諧的作用。
所述的多個(gè)螺孔沿高頻頭連接管的長度方向可以呈直線排列，這樣調(diào)節(jié)起來更加 靈敏。
所述圓柱形波導(dǎo)管的周壁上間隔設(shè)置有兩個(gè)第一螺孔和兩個(gè)第二螺孔，第一螺孔 和第二螺孔中分別均螺紋連接第一螺釘、第二螺釘。較佳的方案是，所述的兩個(gè)第一螺孔位 于所述圓柱形波導(dǎo)管的同一直徑上，所述的兩個(gè)第二螺孔也位于所述圓柱形波導(dǎo)管的同一 直徑上，并且所述第一螺釘與所述第二螺釘相互垂直。這樣的分布結(jié)構(gòu)，有利于靈敏調(diào)節(jié)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所提供的雙工器工作頻率高①到C波段低端擴(kuò)展 接收頻率3. 4 4. 2GHz,發(fā)射頻率5. 85 6. 7GHz ；②可達(dá)C波段標(biāo)準(zhǔn)接收頻率3. 7 4. 2GHz，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射頻率5. 9 6. 4GHz ；③到C波段高端擴(kuò)展接收頻率4. 2 4. 5GHz，發(fā)射頻 率6. 725 7. 025GHz ；④到C波段更高端擴(kuò)展接收頻率4. 5 4. 8GHz，發(fā)射頻率6. 725 7. 025GHz ；并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，制造成本低，可適用于多種安裝環(huán)境。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例裝配結(jié)構(gòu)立體示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例分解結(jié)構(gòu)的立體示意圖3為圖1立體半剖示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1至圖4所示，該雙工器包括
潰源盤1，本實(shí)施例采用四環(huán)梯形潰源盤。
圓柱形波導(dǎo)連接管2，其一端通過法蘭連接潰源盤1。
圓柱形波導(dǎo)管3，其一端與圓柱形波導(dǎo)連接管2的另一端通過法蘭相連接，圓柱形 波導(dǎo)管3的另一端通過法蘭連接下述的信號(hào)發(fā)送連接管8。圓柱形波導(dǎo)管上方的周壁中部 開有濾波孔31，本實(shí)施例中的濾波孔31呈長方形。濾波孔的形狀也可以采用其它的，例如 圓形、不規(guī)則形狀等等。圓柱形波導(dǎo)管3的周壁上間隔設(shè)置有兩個(gè)第一螺孔32和兩個(gè)第二 螺孔33 ；其中，兩個(gè)第一螺孔32靠近圓柱形波導(dǎo)連接管2，兩個(gè)第二螺孔33靠近下述的信 號(hào)發(fā)送連接管8，并且兩個(gè)第一螺孔32位于圓柱形波導(dǎo)管3的同一直徑上，兩個(gè)第二螺孔 33位于圓柱形波導(dǎo)管3的另一條直徑上，且這兩條直徑相互垂直。第一螺孔32和第二螺孔 33之間分別螺接有第一螺釘34、第二螺釘35。
輔助波導(dǎo)連接管4，從濾波孔31外的圓柱形波導(dǎo)管外周壁上延伸出，本實(shí)施例中 的輔助波導(dǎo)連接管4與圓柱形波導(dǎo)管3為一體成型，輔助波導(dǎo)連接管4的內(nèi)孔截面積大于 濾波孔31的面積。
轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管5，大致呈“L”型，其一端口通過法蘭連接輔助波導(dǎo)連接管4。
高頻頭連接管6，套接在轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管5內(nèi)，其內(nèi)孔截面積小于轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管 5的內(nèi)孔截面積。高頻頭連接管6的內(nèi)孔截面呈長方形，在高頻頭連接管6的一個(gè)側(cè)面上間 隔設(shè)有四個(gè)調(diào)諧螺孔61，四個(gè)調(diào)諧螺孔61成直線排列，各調(diào)諧螺孔61內(nèi)螺接有調(diào)諧螺釘 62。
信號(hào)接收連接管7，與高頻頭連接管6相連接，其內(nèi)孔截面呈長方形，并且該長方 形呈上、下為長、兩側(cè)為寬的橫向放置的長方形狀。
信號(hào)發(fā)送連接管8，通過法蘭連接在圓柱形波導(dǎo)管3的另一端。信號(hào)發(fā)送連接管 8的內(nèi)孔截面亦呈長方形，信號(hào)發(fā)送連接管8的內(nèi)孔截面呈上下為寬、兩側(cè)為長的縱向放置 的長方形。并且信號(hào)發(fā)送連接管8的內(nèi)孔截面積從信號(hào)入口到信號(hào)出口信號(hào)成階梯增大， 直至與圓柱形波導(dǎo)管3的內(nèi)孔截面積相適配。
如圖4所示，該雙工器接收信號(hào)時(shí)，信號(hào)經(jīng)饋源盤即公共端子Ant的匯集，同時(shí)向 接收端Rx和發(fā)送端Tx傳輸。由于接收信號(hào)的頻率比發(fā)射信號(hào)的頻率要低，此時(shí)濾波孔31 形成的阻抗相當(dāng)于低通濾波器，低頻信號(hào)放行，高頻信號(hào)被截止。濾波孔31可理解為，諧振 電路，同時(shí)由于濾波孔的截面積比輔助波導(dǎo)連接管的截面積小，故分布電容兩極片之間的 距離減小，其電容要來得大；相當(dāng)于殼體的厚度增加了，相對(duì)于電感的長度增長，故電感值 也增大。而濾波孔31至圓柱形波導(dǎo)連接管2之間的圓柱形波導(dǎo)管3相當(dāng)于公共濾波器，濾 波孔31至信號(hào)發(fā)送連接管8之間的圓柱形波導(dǎo)管3相當(dāng)于發(fā)送濾波器。高頻頭連接管6 相當(dāng)于接收濾波器。因此低頻信號(hào)可以通過濾波孔31到達(dá)信號(hào)接收端Rx ；當(dāng)毫微瓦量級(jí) 功率的接收信號(hào)到達(dá)信號(hào)接收端fcc后經(jīng)高頻頭功率放大變成中頻950-2150MHZ供接收機(jī) 接收。此時(shí)接收信號(hào)雖然也可到達(dá)發(fā)射端子Tx，但由于發(fā)射信號(hào)的功率相對(duì)于接收信號(hào)的 功率是極其大的，發(fā)射信號(hào)達(dá)“瓦”量級(jí)甚至50瓦級(jí)的，而接收信號(hào)的功率由于衛(wèi)星離地面 36000公里，再由于衛(wèi)星重量的關(guān)系只能是毫微瓦量級(jí)的，這樣一個(gè)毫微瓦量級(jí)的功率對(duì)于瓦量級(jí)功率來說是可勿略不計(jì)的。
該雙工器發(fā)射信號(hào)時(shí)，發(fā)射信號(hào)經(jīng)信號(hào)發(fā)送端子Tx通過雙工器的圓柱形波導(dǎo)管3 直通公共端子Ant，經(jīng)饋源盤供天線面發(fā)射往衛(wèi)星。由于濾波孔31在電器上等效于電阻與 電容串聯(lián)，并且其所在位置和大小決定了在發(fā)送信號(hào)頻率下呈無窮大阻抗?fàn)顟B(tài)，故發(fā)送信 號(hào)到不了接收端Rx。
該雙工器由于其工作頻率高，在C波段低端擴(kuò)展接收頻率可達(dá)3. 4 4. 2GHz，發(fā) 射頻率5. 85 6. 7GHz ；在C波段標(biāo)準(zhǔn)接收頻率可達(dá)3. 7 4. 2GHz，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射頻率5. 9 6. 4GHz ；在C波段高端擴(kuò)展接收頻率4. 2 4. 5GHz，發(fā)射頻率6. 725 7. 025GHz ；在C波段 更高端擴(kuò)展接收頻率4. 5 4. 8GHz，發(fā)射頻率6. 725 7. 025GHz ；并且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體 積小，重量輕，制造成本低，可適用于移動(dòng)通信和在野外作為無人值守的中轉(zhuǎn)臺(tái)工作等多種 環(huán)境中工作，且安裝方便。
權(quán)利要求
1.一種雙工器，包括有作為信號(hào)公共端的潰源盤(1)、信號(hào)發(fā)送連接管(8)和信號(hào)接收 連接管(7)，其特征在于所述信號(hào)發(fā)送連接管(8)的內(nèi)孔截面呈縱向放置的長方形，所述 信號(hào)接收連接管(7)的內(nèi)孔截面呈橫向放置的長方形狀，所述的信號(hào)發(fā)送連接管(8)通過 圓柱形波導(dǎo)管(3)與所述潰源盤(1)相連接，所述的圓柱形波導(dǎo)管(3)的側(cè)壁中部開有濾 波孔(31)，該濾波孔外的圓柱形波導(dǎo)管側(cè)壁上延伸出內(nèi)孔截面積大于該濾波孔面積的輔助 波導(dǎo)連接管G)，該輔助波導(dǎo)連接管的另一端則通過高頻頭連接管(6)與所述的信號(hào)接收 連接管(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于所述潰源盤和圓柱形波導(dǎo)管之間設(shè)有 圓柱形波導(dǎo)連接管O)，所述潰源盤(1)、圓柱形波導(dǎo)連接管( 和圓柱形波導(dǎo)管C3)兩兩 之間均通過法蘭相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于所述潰源盤(1)為四環(huán)梯形潰源盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工器，其特征在于所述信號(hào)發(fā)送連接管(8)的截面積從 入口到出口成階梯增大，直至與所述圓柱形波導(dǎo)管(3)的截面面積相適配，且信號(hào)發(fā)送連 接管(8)與圓柱形波導(dǎo)管( 之間通過法蘭相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的雙工器，其特征在于所述的輔助波導(dǎo)連 接管(4)通過轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連接管( 與所述的高頻頭連接管(6)相連，并且所述轉(zhuǎn)接波導(dǎo)連 接管(5)內(nèi)孔的截面積大于所述高頻頭連接管(6)內(nèi)孔的截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙工器，其特征在于所述的高頻頭連接管側(cè)壁上間隔地開 有多個(gè)螺孔(61)，調(diào)諧螺釘(6 螺紋連接在對(duì)應(yīng)的螺孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙工器，其特征在于所述的多個(gè)螺孔(61)沿高頻頭連接管 的長度方向呈直線排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙工器，其特征在于所述圓柱形波導(dǎo)管的周壁上間隔設(shè)置 有兩個(gè)第一螺孔(3 和兩個(gè)第二螺孔(33)，第一螺孔和第二螺孔中分別均螺紋連接第一 調(diào)諧螺釘(34)、第二調(diào)諧螺釘(35)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙工器，其特征在于所述的兩個(gè)第一螺孔(3 位于所述圓 柱形波導(dǎo)管的同一直徑上，所述的兩個(gè)第二螺孔(3 也位于所述圓柱形波導(dǎo)管的同一直 徑上，并且所述第一螺釘(34)與所述第二螺釘(3 相互垂直。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種雙工器，包括有作為信號(hào)公共端的潰源盤、信號(hào)發(fā)送連接管和信號(hào)接收連接管，其特征在于所述信號(hào)發(fā)送連接管的內(nèi)孔截面呈縱向放置的長方形，所述信號(hào)接收連接管的內(nèi)孔截面呈橫向放置的長方形狀，所述的信號(hào)發(fā)送連接管通過圓柱形波導(dǎo)管與所述潰源盤相連接，所述的圓柱形波導(dǎo)管的側(cè)壁中部開有濾波孔，該濾波孔外的圓柱形波導(dǎo)管側(cè)壁上延伸出內(nèi)孔截面積大于該濾波孔面積的輔助波導(dǎo)連接管，該輔助波導(dǎo)連接管的另一端則通過高頻頭連接管與所述的信號(hào)接收連接管相連。該雙工器工作頻率高，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，體積小，制造成本低，可適用于多種安裝環(huán)境。
文檔編號(hào)H01P1/20GK102035055SQ20101052208
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者金宗寶, 陳紹榮 申請(qǐng)人:寧波森富機(jī)電制造有限公司