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基于交指滤波器的高隔离度宽带双工器设计

高杨 文数文 袁靖 许夏茜

高杨, 文数文, 袁靖, 等. 基于交指滤波器的高隔离度宽带双工器设计[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 084101. doi: 10.11884/HPLPB201931.180308
引用本文: 高杨, 文数文, 袁靖, 等. 基于交指滤波器的高隔离度宽带双工器设计[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 084101. doi: 10.11884/HPLPB201931.180308
Gao Yang, Wen Shuwen, Yuan Jing, et al. Design of interdigital-filter based diplexer with high isolation and wideband[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 084101. doi: 10.11884/HPLPB201931.180308
Citation: Gao Yang, Wen Shuwen, Yuan Jing, et al. Design of interdigital-filter based diplexer with high isolation and wideband[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 084101. doi: 10.11884/HPLPB201931.180308

基于交指滤波器的高隔离度宽带双工器设计

doi: 10.11884/HPLPB201931.180308
基金项目: 

国家自然科学基金项目 61574131

详细信息
    作者简介:

    高杨(1972-), 男, 博士, 研究员, 从事微电子机械系统研究, gaoyang@caep.cn

  • 中图分类号: TN603.5;TN629.1

Design of interdigital-filter based diplexer with high isolation and wideband

  • 摘要: 针对用于无线通信系统中的高隔离度宽带双工器, 首先将双工器指标拆分为留有一定余量的Tx, Rx滤波器指标, 然后使用微带交指结构和基于耦合系数与外部品质因数的改进方法, 设计出满足指标的宽带Tx, Rx滤波器, 最后使用两种T型结和滤波器组合的结构对双工器进一步设计, 并对这两种结构的微带双工器进行了仿真分析。仿真结果显示, 并行连接的双工器结构紧凑, 但隔离度较差; 串行连接的双工器通带内最小回波损耗为14.16dB, 最大插入损耗为1.01dB, 通带间最小隔离度为53.46dB, 双工器尺寸为8.089 9mm×2.059 1mm×0.302mm, 完全满足指标要求, 并且具有相对带宽大、隔离度高、插入损耗低的优点, 为设计高性能双工器提供了可行性。
  • 图  1  Tx滤波器布局

    Figure  1.  Layout of Tx filter

    图  2  Tx滤波器S参数曲线

    Figure  2.  S-parameter curve of Tx filter

    图  3  5阶Rx滤波器S参数曲线

    Figure  3.  S-parameter curve of 5 order Rx filter

    图  4  Rx滤波器布局

    Figure  4.  Layout of Rx filter

    图  5  Rx滤波器S参数曲线

    Figure  5.  S-parameter curve of Rx filter

    图  6  传统双工器结构示意图

    Figure  6.  Schematic diagram of traditional diplexer structure

    图  7  并行连接双工器布局

    Figure  7.  Layout of parallel connection diplexer

    图  8  并行连接双工器初始设计结果

    Figure  8.  Initial design results of parallel connection diplexer

    图  9  串行连接双工器布局

    Figure  9.  Layout of series connection diplexer

    图  10  串行连接双工器S参数曲线

    Figure  10.  S-parameter curve of series connection diplexer

    表  1  双工器设计指标

    Table  1.   Design specifications of the diplexer

    passband frequency range/GHz passband isolation/dB insertion loss/dB return loss/dB stop rejection/dB dimension/mm
    16.8~21.4
    26.8~31.2
    ≥50 < 1.4dB 13.98 ≥60@distal place < 10×5×1
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    表  2  Tx和Rx滤波器设计指标

    Table  2.   Design specification of the Tx filter and Rx filter

    filter center frequency/GHz passband frequency range/GHz insertion loss/dB return loss/dB stop rejection/dB
    Tx 18.95 16.8~21.4 < 1dB 16 ≥50@26.8 GHz~31.2 GHz
    Rx 28.92 26.8~31.2 < 1dB 16 ≥50@16.8 GHz~21.4 GHz
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-08
  • 修回日期:  2019-04-05
  • 刊出日期:  2019-08-15

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