專利名稱：一種雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙工器，特別涉及一種在單根天線條件下實(shí)現(xiàn)雙頻段接收和異頻雙工功能的雙工器。
背景技術(shù)：
雙工器是異頻雙工電臺(tái)，中繼臺(tái)的主要配件，其作用是將發(fā)射和接收訊號(hào)相隔離， 保證接收和發(fā)射都能同時(shí)正常工作。短波電臺(tái)具有遠(yuǎn)距離通信能力，在應(yīng)急通信中，短波通信得到了廣泛的應(yīng)用。超短波電臺(tái)與短波電臺(tái)相比，具有通信頻帶寬、容量大、信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是近距離無線電通信廣泛使用的主要設(shè)備。HV電臺(tái)(短波超短波雙信道電臺(tái))是一種能覆蓋短波與超短波的寬頻電臺(tái)，工作頻率范圍是1. 6 88MHz。HV雙信道電臺(tái)前端射頻信號(hào)的兩個(gè)通道的工作頻帶帶寬都很寬，分別是28. 4MHz和58MHz，可以采用高Q帶通濾波器組來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分離，但這類濾波器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，存在體積大、重量重和成本高的缺點(diǎn)ο

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種由切比雪夫高通和切比雪夫低通濾波器組成的雙工器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)HV電臺(tái)前端射頻信號(hào)的分離與合并處理，并實(shí)現(xiàn)電臺(tái)單根天線條件下的雙頻段接收和異頻雙工功能。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種雙工器，包括至少一個(gè)濾波器組，所述濾波器組由一個(gè)高通濾波器和一個(gè)低通濾波器組成，還包括濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述高通濾波器的一端與天線端口連接，另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端；所述低通濾波器的一端與天線端口連接，另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端。所述高通濾波器為11階切比雪夫高通濾波器；所述低通濾波器為11階切比雪夫低通濾波器。所述高通濾波器是由6個(gè)電容組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電容之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電感。所述低通濾波器由6個(gè)電感組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電感之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電容。所述雙工器的輸入阻抗和輸出阻抗均為50 Ω。所述雙工器包括第一濾波器組和第二濾波器組；所述第一濾波器組由20MHz低通濾波器和30MHz高通濾波器組成；所述第二濾波器組由30MHz低通濾波器和40MHz高通濾波器組成。所述濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)；所述第一開關(guān)、第二開關(guān)與20MHZ低通濾波器連接；所述第三開關(guān)、第四開關(guān)與30MHz高通濾波器連接；所述第五開關(guān)、第六開關(guān)與30MHz低通濾波器連接；所述第七開關(guān)、第八開關(guān)與40MHz高通濾波器連接。所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合，20MHz低通濾波器接入短波信道，30MHz高通濾波器接入超短波信道，使1. 6 20MHz短波信號(hào)和30 88MHz超短波信號(hào)分離。所述第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)閉合，30MHz低通濾波器接入短波信道，40MHz高通濾波器接入超短波信道，使20 30MHz短波信號(hào)和40 88MHz超短波信號(hào)分離。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在實(shí)際應(yīng)用中插損小于0. 8dB，隔離度大于60dB ；2、合理利用高、低通濾波器自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)三端口阻抗匹配，無需再增加額外的匹配電路；3、承受功率高；4、采用“T”型設(shè)計(jì)，減小了濾波器間相互阻抗的影響；5、體積小、重量輕，成本低。

圖1是本實(shí)用新型在HV電臺(tái)中的實(shí)際應(yīng)用示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；圖3是30MHz高通濾波器與20MHz低通濾波器組合的仿真圖；圖4是40MHz高通濾波器與30MHz低通濾波器組合的仿真圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例本具體實(shí)施例以本實(shí)用新型的雙工器在HV雙信道電臺(tái)中的應(yīng)用為例。HV雙信道電臺(tái)中HF(短波)信號(hào)的頻率范圍為1. 6 30MHz，VHF(超短波)信號(hào)的頻率范圍為30 88MHz。如圖1所示，本實(shí)用新型的雙工器包括第一濾波器組、第二濾波器組和濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)；第一濾波器組由20MHz低通濾波器和30MHz高通濾波器組成；第二濾波器組由 30MHz低通濾波器和40MHz高通濾波器組成；高通濾波器和低通濾波器有一個(gè)公共端與天線端口連接，另一端通過轉(zhuǎn)換開關(guān)分別連接到VHF和HF信道端口。濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一開關(guān)(Si)、第二開關(guān)(S2)、第三開關(guān)(S3)、第四開關(guān) (S4)、第五開關(guān)(S5)、第六開關(guān)(S6)、第七開關(guān)(S7)和第八開關(guān)(S8)；第一開關(guān)、第二開關(guān)與20MHz低通濾波器連接；第三開關(guān)、第四開關(guān)與30MHz高通濾波器連接；第五開關(guān)、第六開關(guān)與30MHz低通濾波器連接；第七開關(guān)、第八開關(guān)與40MHz高通濾波器連接。圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖，如圖所示，切比雪夫高通濾波器和切比雪夫低通濾波器都為11階濾波器設(shè)計(jì)，其中高通濾波器是由6個(gè)電容組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電容之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電感；低通濾波器由6個(gè)電感組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電感之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電容。電路輸入和輸出阻抗均為50 Ω，實(shí)現(xiàn)三端口阻抗匹配； 采用“Τ”型設(shè)計(jì)，減小濾波器間相互阻抗的影響。下面結(jié)合圖1對(duì)雙工器的工作過程進(jìn)行描述(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3、S4閉合時(shí)，第一濾波器組接入射頻前端，使1.6 20MHz HF 信號(hào)和30 88MHz VHF信號(hào)分離。在使用單根天線接入的條件下，電臺(tái)能在1. 6 20MHz 和30 88MHz的頻率范圍內(nèi)同時(shí)接收HF和VHF信號(hào)，實(shí)現(xiàn)雙頻段接收功能；在HF信號(hào)發(fā)射的時(shí)候能同時(shí)接收VHF信號(hào)，或者在VHF信號(hào)發(fā)射的時(shí)候能同時(shí)接收HF信號(hào)，實(shí)現(xiàn)異頻雙工功能。(2)當(dāng)開關(guān)S5、S6、S7、S8閉合時(shí)，第二濾波器組接入射頻前端，使20 30MHz HF 信號(hào)和40 88MHz VHF信號(hào)分離。在使用單根天線接入的條件下，電臺(tái)能在20 30MHz 和40 88MHz的頻率范圍內(nèi)同時(shí)接收HF和VHF信號(hào)，實(shí)現(xiàn)雙頻段接收功能；在HF信號(hào)發(fā)射的時(shí)候能同時(shí)接收VHF信號(hào)，或者在VHF信號(hào)發(fā)射的時(shí)候能同時(shí)接收HF信號(hào)，實(shí)現(xiàn)異頻雙工功能。圖3為30MHz高通濾波器與20MHz低通濾波器組合的仿真圖，Sll表示20MHz低通濾波器和30MHz高通濾波器的反射曲線，S12表示30MHz高通濾波器的正向傳輸曲線，S13 表示20MHz低通濾波器的正向傳輸曲線。圖4是40MHz高通濾波器與30MHz低通濾波器組合的仿真圖，S21表示30MHz低通濾波器和40MHz高通濾波器的反射曲線，S22表示40MHz高通濾波器的正向傳輸曲線，S23 表示30MHz低通濾波器的正向傳輸曲線。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙工器，包括至少一個(gè)濾波器組，所述濾波器組由一個(gè)高通濾波器和一個(gè)低通濾波器組成，其特征在于，還包括濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述高通濾波器的一端與天線端口連接，另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端；所述低通濾波器的一端與天線端口連接， 另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙工器，其特征在于，所述高通濾波器為11階切比雪夫高通濾波器；所述低通濾波器為11階切比雪夫低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙工器，其特征在于，所述高通濾波器由6個(gè)電容組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電容之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電感。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙工器，其特征在于，所述低通濾波器由6個(gè)電感組成串聯(lián)支路，每?jī)蓚€(gè)電感之間的連接點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)接地的電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙工器，其特征在于，所述雙工器的輸入阻抗和輸出阻抗均為50 Ω。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙工器，其特征在于，包括第一濾波器組和第二濾波器組；所述第一濾波器組由20MHz低通濾波器和30MHz高通濾波器組成；所述第二濾波器組由30MHz低通濾波器和40MHz高通濾波器組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙工器，其特征在于，所述濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)；所述第一開關(guān)、第二開關(guān)與20MHz低通濾波器連接；所述第三開關(guān)、第四開關(guān)與30MHz高通濾波器連接； 所述第五開關(guān)、第六開關(guān)與30MHz低通濾波器連接；所述第七開關(guān)、第八開關(guān)與40MHz高通濾波器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙工器，其特征在于，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)閉合，20MHz低通濾波器接入短波信道，30MHz高通濾波器接入超短波信道。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙工器，其特征在于，所述第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)閉合，30MHz低通濾波器接入短波信道，40MHz高通濾波器接入超短波信道。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙工器，包括至少一個(gè)濾波器組，所述濾波器組由一個(gè)高通濾波器和一個(gè)低通濾波器組成，還包括濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述高通濾波器的一端與天線端口連接，另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端；所述低通濾波器的一端與天線端口連接，另一端通過濾波器轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到射頻前端。本實(shí)用新型的雙工器實(shí)現(xiàn)HV電臺(tái)前端射頻信號(hào)的分離與合并處理功能，并能實(shí)現(xiàn)電臺(tái)單根天線條件下的雙頻段接收和異頻雙工功能，具有插損小，隔離度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03H7/01GK201976076SQ20112002178
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者劉海旺, 張軼 申請(qǐng)人:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司