Дуплексер на симметричной полосковой линии передачи

Александр Витальевич Захаров; Сергей Александрович Розенко; Людмила Световна Пинчук

doi:10.20535/S0021347017110048

Автор(и)

Александр Витальевич Захаров Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Україна https://orcid.org/0000-0002-1222-1623
Сергей Александрович Розенко Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Україна https://orcid.org/0000-0002-3525-7127
Людмила Световна Пинчук Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Україна https://orcid.org/0000-0002-1893-3365

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347017110048

Ключові слова:

дуплексер, гребенчатый фильтр, каналы приема и передачи, уровень развязки, рабочая мощность

Анотація

Приведено построение и осуществлено измерение характеристик малогабаритного дуплексера на симметричной полосковой линии передачи, который содержит гребенчатые фильтры пятого порядка в каналах передачи ТX (2300–2370 МГц) и приема RX (2510–2580 МГц). Дуплексер выполнен на диэлектрическом материале Al₂O₃ (alumina, поликор) c высокой теплопроводностью, что позволило использовать рабочую мощность 10 Вт при малых габаритах 57´11,8´4 мм. Потери в полосах пропускания TX и RX фильтров не превышали 3 дБ при затухании фильтров на частотах соседнего канала не менее 60 дБ. Показано, что выбором ширины металлизированной полоски у основания четвертьволновых резонаторов возможно изменять ширину дуплексера, добиваясь требуемой величины. Используемая в конструкции цепь связи резонаторов с нагрузками позволила получить достаточно высокий уровень изоляции друг от друга каналов RX и TX дуплексера, превышающий 60 дБ. При построении дуплексера учтена конечная толщина внутренних проводников полосковой линии, составляющая 16 мкм, что привело к хорошему соответствию результатов моделирования и измерения.

Посилання

Hunter, I. Theory and design of microwave filters. The Institution of Engineering and Technology, London, 2006. 368 p.
Makimoto, M.; Yamashita, S. Microwave Resonators and Filters for Wireless Communication. Springer Science & Business Media, 2001.
http://www.murata.com.
http://www.ctscorp.com.
Fukasawa, A. Analysis and composition of a new microwave filter configuration with inhomogeneous dielectric medium. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 30, No. 9, P. 1367–1375, 1982. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1982.1131262.
Захаров, А. В.; Розенко, С. А.; Захарова, Н. А. Микрополосковые полосно-пропускающие фильтры на подложках с высокой диэлектрической проницаемостью. Радиотехника и электроника, Т. 57, № 3, С. 372–382, 2012. URI: https://elibrary.ru/item.asp?id=17647462.
Захаров, А. В.; Розенко, С. А. Дуплексер на основе микрополосковых фильтров, использующих подложки с высокой диэлектрической проницаемостью. Радиотехника и электроника, Т. 57, № 6, С. 713–720, 2012. URI: https://elibrary.ru/item.asp?id=17726257.
Nwajana, A. O.; Yeo, K. S. K. Microwave diplexer purely based on direct synchronous and asynchronous coupling. Radioengineering, Vol. 25, No. 2, P. 247–252, 2016. DOI: http://doi.org/10.13164/re.2016.0247.
Ndujiuba, Charles U.; John, Samuel N.; Bello, Taofeek O. Design of duplexers for microwave communication systems using open-loop square microstrip resonators. Int. J. Electromagnetics Applications, No. 6(1), P. 7–12, 2016. DOI: http://doi.org/10.5923/j.ijea.20160601.02.
Lee, J.-H.; Kidera, N.; DeJean, G.; Pinel, S.; Laskar, J.; Tentzeris, M. M. A V-band front-end with 3-D integrated cavity filters/duplexers and antenna in LTCC technologies. IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 54, No. 7, P. 2925–2936, 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2006.877440.
Захаров, А. В.; Ильченко, М. Е. Тонкие полосно-пропускающие фильтры, содержащие отрезки симметричных полосковых линий передачи. Радиотехника и электроника, T. 58, № 7, С. 716–725, 2013. DOI: https://doi.org/10.7868/S0033849413060156.
Захаров, А. В. Полосковые гребенчатые фильтры на керамических материалах с высокой диэлектрической проницаемостью. Радиотехника и электроника, T. 58, № 3, С. 300–308, 2013. DOI: https://doi.org/10.7868/S0033849413030145.
Bolljahn, J. T.; Matthaei, G. L. A study of the phase and filter properties of arrays of parallel conductors between ground planes. Proc. IRE, Vol. 50, No. 3, P. 299–311, 1962. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1962.288322.
Маттей, Г. Л.; Янг, Л.; Джонс, Е. М. Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. М.: Связь, 1971.
Dworsky, L. N. Stripline filters - An overview. Proc. of 37th Annual Symp. of Frequency Control, 1–3 June 1983, Philadelphia, Pennsylvania, USA. IEEE, 1983, pp. 387–393. DOI: https://doi.org/10.1109/FREQ.1983.200697.
Hong, J.-S. Microstrip Filters for RF/Microwave Application, 2nd ed. N.Y.: Wiley, 2011.
Захаров, А. В.; Ильченко, М. Е.; Пинчук, Л. С. Зависимость коэффициента связи между четвертьволновыми резонаторами от параметров гребенчатых полосковых фильтров. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 58, № 6, С. 52–60, 2015. URI: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347015060060.
Захаров, А. В.; Ильченко, М. Е. Полосно-пропускающие фильтры решетчатого типа на основе полуволновых резонаторов из отрезков симметричных полосковых линий передачи. Радиотехника и электроника, Т. 60, № 7, С. 759–765, 2015. DOI: https://doi.org/10.7868/S0033849415060182.
Захаров, А. В.; Ильченко, М. Е.; Карнаух, В. Я.; Пинчук, Л. С. Полосковые полосно-пропускающие фильтры со ступенчатыми резонаторами. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 54, № 3, С. 56–63, 2011. URI: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347011030071.
Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств. Под ред. В. И. Вольмана. М.: Радио и связь, 1982.
Справочник по элементам полосковой техники. Под ред. А. Л. Фельдштейна. М.: Связь, 1979.
http://www.ceramics.sp.ru.