[发明专利]一种小型化基片集成波导双工器

说明书

技术领域

本发明属于微波毫米波无源器件技术领域，尤其涉及微波毫米波无源器件中的基片集成波导双工器。

背景技术

随着现代通信系统的快速发展，微波毫米波电路的功能越来越复杂、电性能要求越来越高，同时也向着小型化、轻量化、低成本的方向发展。这种发展趋势是为了适应微波毫米波电路的商业化要求而形成的。而基片集成波导正是在这种形势下产生的一种具有低损耗、高功率容量、低成本、易于集成的传输线结构，利用这种技术可以制作出高性能的滤波器、天线、双工器等微波毫米波器件。

通常使用双工器来实现发射与接收共用一副天线，从而达到降低成本和减小系统体积的目的。传统设计中，双工器通常是由一个进行阻抗匹配的T型结连接的两个滤波器构成，其中一个滤波器工作在发射频段，而另一个滤波器工作在接收频段。合理的T型结要同时满足端口间的阻抗匹配要求和隔离要求。然而，T型结通常会占据很大的空间，不利于双工器的小型化。另一方面，传统的工作在高频段的双工器多是由机械加工的金属腔体构成，因此其加工成本高，周期长，体积大，重量重，不易集成。传统双工器有诸多缺点，亟需改进。

发明内容

本发明的目的是提出一种小型化基片集成波导双工器，克服现有双工器体积大、加工成本高、不易集成的缺点。

本发明的技术方案是：一种小型化基片集成波导双工器，包括从上向下依次层叠的第一金属覆铜层、第一介质层、第二金属覆铜层、第二介质层、第三金属覆铜层、第三介质层、第四金属覆铜层；所述金属化通孔阵列贯穿了第一金属覆铜层、第一介质层、第二金属覆铜层形成了大小相同的三角形谐振腔一与三角形谐振腔二，这两个三角形谐振腔为等腰直角三角形；所述金属化通孔阵列以及两个进行微扰的金属化通孔贯穿了第二金属覆铜层、第二介质层、第三金属覆铜层形成了一个正方形的双模谐振腔，两个进行微扰的金属化通孔位于正方形的对角线上；所述金属化通孔阵列贯穿了第三金属覆铜层、第三介质层、第四金属覆铜层形成了大小相同的三角形谐振腔三与三角形谐振腔四，这两个三角形谐振腔为等腰直角三角形；位于第三金属层的微带线、微带线两侧的耦合槽、微带线下方的金属化通孔阵列中断构成的窗口，共同构成双工器的输入端口，输入端口的一端与正方形双模谐振腔相连；位于第一金属层的微带线、微带线两侧的耦合槽、微带线下方的金属化通孔阵列中断构成的窗口，共同构成双工器一个输出端口，该端口的一端与三角形谐振腔一相连；位于第四金属层的微带线、微带线两侧的耦合槽、微带线下方的金属化通孔阵列中断构成的窗口，共同构成双工器另一个输出端口，该端口的一端与三角形谐振腔三相连。

进一步的，三角形谐振腔一与三角形谐振腔二斜边相邻,它们交界区域的金属化通孔中断，形成耦合窗口；三角形谐振腔三与三角形谐振腔四斜边相邻,它们交界区域的金属化通孔中断，形成耦合窗口。

进一步的，正方形双模谐振腔通过第二金属覆铜层上的长方形耦合缝与三角形谐振腔二相连，通过第三金属覆铜层上的长方形耦合缝与三角形谐振腔四相连，这两条长方形耦合缝沿长边的方向分别与正方形双模谐振腔的两条对角线平行。

本发明的优点和有益效果：

（1）相比与传统的双工器，本发明具有结构紧凑的优点。一方面，通过使用公共谐振单元取代T型结，公共谐振单元不仅能提供谐振，还能消除了T型结所占用的面积，使电路尺寸降低。另一方面，使用层叠结构将谐振单元重叠起来，与使用平面结构相比，尺寸缩减很多；

（2）本发明的双工器由于采用印制电路板技术来生产加工，而传统的双工器采用机械加工而成，因此本发明的双工器成本更低、重量更轻、加工周期快、易于集成；

附图说明

图1是本发明的总体结构展开示意图

图2是本发明的总体结构的俯视示意图

具体实施方式