双工器的设计及组成的介绍

双工器在微波中继通信、微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪表中都得到其泛的应用。膜片波导滤波器具有体积小，损耗低，Q值高等优点，因此受到关注，与传统使用的双工器相比，波导型双工器省掉了环行器，故而结构紧凑，一体化程度高。此外波导型双工器还具有隔 离性好的优点，因此受到普遍关注。目前国内一般采用等效电路法设计波导型双器。等效电路法是一种近似的方法，利用该法设计的双工器综合精度低，很难满足高性能、高指标要求的场合。

设计采用FSS谐振腔和短路支节技 术，双工器的设计步骤可分为以下几个步骤：

（1）根据所述设计理论优化设计好两个带通滤波器的参数，包括膜片间距参数和FSS的参数;

（2）根据波导-同轴转换接头理论分别设计好两滤波器的输出结构;

（3）根据要求选择合适的输入结构，本例子采用的是标准波导E面底部输入;

（4）然后将以上三个部分连接在一起，上面设计过程中得到的参数作为已知值，再优化双工器的尺寸参数。

双工器由两个（收发）滤波器合并组成，共用一个公共节点（天线），允许设备同时发射（Tx）和接收（Rx）。双工器通常用于频分双工（FDD）无线电应用，其中一个滤波器是发射滤波器，另一个是接收滤波器。双工器的设计能够确保每个滤波器的通带不会加载另一个滤波器。另外，接收滤波器输出中 出现的发射信号需要显著衰减，这一点也很重要。之所以需要这种高等级的隔 离，是为了确保信号不会导致接收前端发生过驱。这种隔 离往往被称为发射频率下的收发隔 离，常见数值在55dB以上。

另外，接收频率下也需要高等级收发隔 离。这是为了防发射信号产生的宽偏移噪声（接收频率）在接收器输入中 出现，从而降低灵敏度。以上两种隔 离要求构成“带内隔 离要求”——收发滤波器对应同一频带。同向双工器可让两台不同设备共用同一条信道。同向双工器可以作为普通双工器使用，但普通双工器不能作为同向双工器使用。

审核编辑：符乾江