滤波器双工器简介
HTD围栏双工器滤波器合路器介绍
HTD-N-WL001型TD-F1900M滤波器Ⅰ、性能特点Performance highlight•滤除通道中的不需要的信号，且体积小、重量轻、性能优、可靠性高•带内波动小，插入损耗低，谐波抑制高，功率容量≥100W•可根据使用平台需求定制Ⅱ、主要电参数Main Electrical Parameters•工作频率：1890～1900MHz•插入损耗：≤1.3dB•通带抑制：≥60@1920-1980MHz≥80@1805-1872.5MHz•通带驻波：≤1.2•带内波动：≤0.8•输入阻抗：50Ω射频接口形式：SMA外形尺寸：134mm X65mm X33mm Ⅲ、典型应用Typical ApplicationⅣ、执行标准Execution Standard•用于大数据采集系统中，对微波信号进行•GJB8481-2015《微波组件通用规范》过滤，提取有用信号。
质量等级：G级•广泛用于公安、安防、车载、地面等应用平台Ⅵ、极限参数Limit ParametersⅦ、外形尺寸Dimensions 功率容量100W工作温度-40℃～+85℃贮存温度-55℃～+95℃HTD-N-WL002型TD-E2300M滤波器Ⅰ、性能特点Performance highlight•滤除通道中的不需要的信号，且体积小、重量轻、性能优、可靠性高•带内波动小，插入损耗低，谐波抑制高，功率容量≥100W•可根据使用平台需求定制Ⅱ、主要电参数Main Electrical Parameters•工作频率：2320～2370MHz•插入损耗：≤0.8dB•通带抑制：≥85@F0±75MHz≥90@1920-2170MHz≥90@2575-2635MHz•通带驻波：≤1.2•带内波动：≤0.5•输入阻抗：50Ω射频接口形式：SMA外形尺寸：120mm X52mm X33mm Ⅲ、典型应用Typical ApplicationⅣ、执行标准Execution Standard•用于大数据采集系统中，对微波信号进行•GJB8481-2015《微波组件通用规范》过滤，提取有用信号。
一种双工器的设计
一种双工器的设计摘要：双工器是现在电子系统中的常用器件。
本文设计了毫米波的波导双工器，它由H面T结与两个不同频段的波导滤波器构成。
波导膜片滤波器的设计采用常规的设计方法完成。
这种结构的特点是频段高、体积小、插损小，加工工艺要求高，信道之间的干扰小，重复性很高。
关键词：波导双工器、H面T结、波导膜片滤波器、1 引言双工器就是用来将一个覆盖较大频率范围的信号分开成两个频率范围的信号或者把两个频率范围的信号合成为一个信号频谱的器件随着科技的发展，各种通信系统的出现，导致了频率覆盖得越来越密集，频率资源越来越稀少。
为了更好更高效地利用频率资源，提高信号选择性，各信道之间的频率间隔需要越来越小，且各信道之间隔离要求要越来越大。
本文中设计的波导双工器是在毫米波段的设计指标满足以上需求。
2 工程设计要求2.1 设计原理依据波导滤波器采用侧边波导横向（H面）插入膜片形式，两膜片间有一定间距，实现相邻腔体之间的耦合。
腔体和腔体中心间距接近1/4个波导波长。
为了获得合适的尺寸频率响应，滤波器的逼近函数为切比雪夫函数。
本文中电感膜片的厚度t=1.5mm，这样的厚度可以大大缩减滤波器的长度方向上的尺寸。
利用现代微波网络综合设计法，滤波器各级K变换器可由滤波器阻抗变换公式得出：其中，Wλ是相对带宽，g n为原型滤波器的组件值，n是滤波器的节数。
Z0是特性阻抗，电感膜片等效电抗用X01，X12，……，X n,n+1表示。
膜片的电抗与K的关系为：各谐振器的实际点长度应是由以上（1）~（5）式确定H面膜片波导滤波器的各参数。
H面T结的特点在于输出端口的相位相同，且纵向尺寸较小。
T结是一个简单的三端口网络，不能同时在全部端口实现匹配，即：S11=S22≠S33。
所以在T结处加载小的矩形脊，等效为电抗性的调谐元件，抵消由于器件不连续带来的不匹配现象。
然后通过调节波导T结两臂各自的长度，找到对应滤波器的等效短路面，实现通道之间很好的隔离。
滤波器调试基本原理
次抑制主要受飞杆控制，当这种抑制不合格时，必须配合飞杆的调试
来调节，调试方法前面已经作具体讲解。
另外当Rx或Tx涉及到多个飞杆时，应先找准每一个飞杆所压抑制的位
置，然后遵循先将远端抑制调合格，然后逐步将近端抑制调合格。另外，
调试时，也可以采取牺牲远端抑制来顾全近端抑制的调试方法。
a
14
d)带内波动的调试方法
a
4
1.2.2 调谐杆：
公式：f=
其中：f代表频率，L代表电感（调谐杆）,C代表电容 （谐振杆）.
由上公式可以得出： 调谐杆往里进越深，L值越大，f越小。 调谐杆往外退越多，L值越小，f越大。 由此所有调谐杆往里进，通带向左移，相反所有调 谐杆外退，腔位就会整体由低偏向高频，通带向右移
a
5
1.2.3 耦合杆
方法：先将校准件连接仪表与待接物预热绿灯亮，然后按
CAL键2-PORT这时当前文件就会自动校准好，然后保持当前文件，该 文件就可以调用
校准件按类型分为：N型校准件和SMA型校准件 当产品接口是N型接口时一般选用N型校准件校准 当产品接口是SMA型接口时一般选择用SMA型校准件校准 另外，每一种产品的调试工艺文件都会有明确规定使用校准件， 我们在选用校准件时，必须调试工艺文件来执行。
调试基础知识培训
文件包含滤波器、双工器、 合路器的调试方法及仪表的
设置
a
1
一、双工器结构及调试方法 二、合路器的调试方法 三、设置仪表
a
2
1.1 双工器的组成
低端滤波器（Rx）也叫接收端，高端滤波器(Tx) 高端滤波器也叫发射端，共用 一个天线端口(ANT) 组成，如图1所示。
Rx 1点 4点
Tx
a
双工器的原理
1、双工器的原理同时可以使信号出，入而互不干扰的电路或装置就是双工器。
在不同频段使用其电路或结构有极大的差异。
不可笼统而言之。
无论那个频段使用的双工器，设计都颇费时日。
对于公司的产品，2.4G频段的产品，我们使用了双工器同时进行发射和接收。
但是对于5.8G频段的产品，我们却没有使用，发射和接收分开搞定。
对于不同的平台，hadl，wdct,dect好像又不一样。
主要就是TX发射RX接收的两个工作面。
也可以说是滤波器900MHZ。
和1800MHZ现在最常用的双工(duplexer)器有空气腔和介质双工器,它是利用介质的不同体积的共振特性,对收和发频点都是带通,要求收发不同频.它和环行器(circular )的最大区别是双工器用来传输良种不同频率的信号，而环行器则用来发射和接受同频率的信号.以下是引用爱拼才会赢1225 在2006-9-25 下午9:21 的发言请教环行器与双工器的关系双工器是不是环行器的特殊应用不能那样讲，比如说异频双工器根本不需要环行器。
而是两个经过特殊设计的能够并联工作的高低通滤波器。
双工器的结构双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。
双工器既要将微弱的接受信号藕合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响一般的双工器由螺旋振腔体构成，由于其工作频率高，分布参数影响较大 常做成一个密封套体，各信号馈线均用屏蔽效果较好的同轴电缆 腔体形材也要求一定的光洁度，为利于散热，外观常为黑色，三个信号端一般采用标准高频接插件Ｑ９或Ｌ１６型高频插座无线通讯对双工器的要求[!21ki@][@21ki!][!21ki@][@21ki!]双工器用于移动通信和在野外作为无人值守的中转台工作，其本身就决定了它的使用环境和工作条件。
[!21ki@][@21ki!]首先，我们希望双工器的体积小巧、重量轻。
目前由于双工器的体积和其它一些技术问题，用于手持无线电话机的双工器还未见报道。
双工器的基本原理
射频双工器的基本原理双工器、三工器一般情况下，“Duplexer”代表收发分离功能，而“Diplexer”代表多频带的频带切换功能。
双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。
一般双工器由六个带阻滤波器（陷波器）组成，各谐振于发射和接收频率。
双工器在整机联调前应确认双工器的工作频率与无线电话机的工作频率是否一致，如相差教大时，应重新调整再联调，以避免烧坏输入高放回路。
双工器的隔离度是指两个等效带阻滤波端至天线端的隔离度相当。
射频双工器是一种用于射频通信收发器电路的电子设备，实现相同天线的分享。
这是重要的，因为发射机是高功率的大型信号设备，而接收器是其敏感的小型信号设备。
若没有双工器来隔离接收器和发射机，且为接收器的天线实现低插入损耗，发射机将出现过载，且如果它们分享相同的天线，经常出现的情况便是，发射机对接收器造成破坏。
双工器具有不同的类型。
射频开关可按时分复用安排，选择连接、发射或接收至天线。
循环器是电磁三端或四端口设备，因铁氧体材料中的铁磁效应，只允许电流往一个方向流动。
一些材料（比如石榴石）可用作光循环器。
正交模转换器是波导元件，使用微波射频信号极化，以将信号隔开。
它们被用于地面微波和VSAT 应用。
频率双工器是高选择性过滤器，让信号按接收频率从天线流往接收器，但很大程度上依赖于发射机频率。
高选择性过滤器要这样做，才不会因天线到接收器路径的损失而导致灵敏度的不合格降低。
基站收发信滤波器和双工器现今的高速移动网络和基站收发信机（BTS）通常使用陡沿滤波器来有效抑制带外信号，以减少外部干扰。
合路器，双工器和滤波器等复杂的BTS 元器件在阻带内可以将信号功率低11dB以上。
要测试的LTE频段内工作的元器件，测试频率范围要达到3.8GHz, 并且在测试阶段，还要测量载波之上的二次谐波。
插入损耗双工器的插入损耗是指对应于通道中，通带频点对有用信号的损耗。
滤波器原理简介
谐振器模型（过滤单元）
左图为单个谐振腔的电场模型及其等 效电路原理图。
图为不带圆盘的谐振杆的圆腔谐振器， 谐振杆顶部与盖板形成的电容，可以 理解成等效电路中的端接电容。
等效电路中的谐振频率计算公式为：
f
1
为谐振杆加入圆盘，相当于 加大了端接电容，圆盘越大，电 容越大，谐振频率越低； 同样加入调谐螺杆，也相当 于加大端接电容，螺杆进得越深， 端接电容值越大，谐振频率越低。 所以，将所有的调谐螺杆往 里进，则滤波器通带低偏。
滤波器抽头模型（阀门）
抽头为带通滤波器的馈电 装置。其结构关系到馈电强 度，以及与外部接口的匹配，
不同带宽，不同种类的滤波器 所用到的抽头是不一样的。总 的来讲有两种形式： 电耦合：通过电流或者电场 来进行耦合。 磁耦合：通过磁场进行耦合， 也称感性耦合。
a
b
对于同轴谐振器带通滤波 器，必须将输入/输出端的 抽头都设计到位，才能保证 通带驻波较小。不合理的抽 头设计，会导致输入能量较 多被反射，S11较大，驻波调 不下来，通带插损增大。
c
金属同轴滤波器的电耦合方式有两种，一种是探针耦合（b），一 种是直接馈电耦合（a）。 对于a中抽头，通过壁电流直接馈电，可以适用于带宽较宽的情况 ，结构稳定性好，是最常用的一种抽头方式。 对于b中的探针馈电方式，通过电场使得外部电路和第一个谐振腔 进行耦合，可以适用于窄带情况下，结构稳定性不好，不常用。 对于c中的磁耦合方式，一般适用于窄带滤波器，结构可靠性高， 但装配不方便。
以WCDMA的一个产品为例介绍滤波器的设计流程
谢 谢！
2012-9-7
29
容飞结构
感飞结构
容飞
感飞
几种传输零点
图为三种传输零点的响应。 传输零点可以增加相应频点的S12衰减。飞杆越强，则零点越靠近通带；飞 杆越弱，则零点越远离通带。
1710-1880MHz双工器技术指标参考
双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。
它是由两组不同频率的带通滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机。
双工器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。
双工器既要将微弱的接受信号耦合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。
一般的双工器由螺旋振腔体构成，由于其工作频率高，分布参数影响较大常做成一个密封套体，各信号馈线均用屏蔽效果较好的同轴电缆腔体形材也要求一定的光洁度，为利于散热，外观常为黑色，三个信号端一般采用标准高频接插件Q9或L16型高频插座无线通讯对双工器的要求。
双工器实物图双工器技术指标有：型号频率范围(GHz)插入损耗(dB)隔离度(dB)驻波比功率(W)连接形式温度范围(°C)尺寸长x宽x高(mm)UIYDX102102A1710T1880SF双工器指标参考及机械图：频率指标参考：Model Number Freq.Range(MHz)Insertion LossMax(dB)IsolationMin(dB)VSWRMaxPower(W)ConnectorTypeTemp.(°C)UIYDX102102A1710T1880SF TX 1710~17852.0 60 1.5 100 SMA-F -30 ~ +70 RX 1805~1880UIYDX102102A1710T1880NF TX 1710~17852.0 60 1.5 100 N-F -30 ~ +70 RX 1805~1880尺寸图：优译创立于中国深圳市，主要生产的产品：射频隔离器、环形器、衰减器、负载、合路器、功分器、电桥、射频滤波器、放大器等射频微波器件。
双工器的工作原理
双工器的工作原理一、引言双工器是一种电子设备，可以实现在同一信道上同时传输和接收信号。
它广泛应用于通信领域，如无线电通讯、卫星通讯、光纤通讯等。
本文将介绍双工器的工作原理。
二、双工器的定义双工器是一种能够同时进行发送和接收的设备，它可以将一个信道分成两个方向，使得两个方向的信号可以同时传输而不互相干扰。
三、双工器的分类根据不同的应用场景和技术特点，双工器可以分为以下几类：1. 无线电双工器：主要用于无线电通讯中，将天线与收发机连接在一起。
2. 光纤双工器：主要用于光纤通讯中，将光纤与发射机和接收机连接在一起。
3. 卫星双工器：主要用于卫星通讯中，将地面站与卫星连接在一起。
四、双工器的原理1. 无线电双工器原理：无线电双工器主要由三部分组成：天线、滤波器和耦合装置。
当发射机发出信号时，信号通过耦合装置进入天线并发射出去；当信号到达天线时，它通过耦合装置进入滤波器，滤波器会将接收机所需要的信号通过，而将发射机的信号阻挡掉，从而实现发送和接收的分离。
2. 光纤双工器原理：光纤双工器主要由两部分组成：耦合器和光学滤波器。
当发射机发出光信号时，信号通过耦合器进入光纤并传输出去；当信号到达双工器时，它通过耦合器进入光学滤波器，滤波器会将接收机所需要的信号通过，而将发射机的信号阻挡掉。
这样就实现了发送和接收的分离。
3. 卫星双工器原理：卫星双工器主要由两部分组成：上行通道和下行通道。
上行通道是地面站向卫星发送数据的通道，下行通道是卫星向地面站发送数据的通道。
在卫星上，上行与下行之间采用频率隔离技术实现分离。
五、双工器的应用1. 无线电双工器应用：无线电双工器广泛应用于无线电通讯中，在手机、对讲机、车载电台等设备中都有应用。
2. 光纤双工器应用：光纤双工器广泛应用于光纤通讯中，如光纤局端、广域网、数据中心等。
3. 卫星双工器应用：卫星双工器广泛应用于卫星通讯中，如卫星电话、卫星电视等。
六、总结双工器是一种能够实现在同一信道上同时传输和接收信号的设备，它可以将一个信道分成两个方向，使得两个方向的信号可以同时传输而不互相干扰。
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器的简称，译为薄膜腔声谐振滤波器，基本结构：
◆FBAR由Agilent(Avago前身）在1999年率先研 发出来并在美国PCS频段商用，FBAR具有体积小 、工作频率高、效率高、插入损耗低、带外抑制大 、高Q、大功率容量、低温度系数以及良好的抗静 电冲击能力和半导体工艺兼容性等优点。利用 FBAR技术可以制作滤波器、振荡器、双工器等多 种高性能频率器件。FBAR的主要应用PCS,CDMA 和W-CDMA，LTE用射频滤波器，FBAR振荡器等 。在手机滤波器，双工器，射频前端及PGS接收前 端模块已大量使用。
◆腔体滤波器可以处理高达约500W的功率电平， 并具有突出的插损性能。腔体滤波器的工作频率可 以高达约30GHz。与LC和陶瓷滤波器相比，它们的 体积较大，价格也较贵，因为它们一般是从铝块加 工而成的。
◆螺旋式滤波器由一系列磁性耦合腔体组成，也属 于LC滤波器，同样受限于仅通带格式下的约3GHz 频率。虽然比传统的LC滤波器具有更陡峭的响应， 但输入功率受限于约5W。
◆对于带通滤波器，其主要性能指标有：
a）通带频率；b) 插入损耗； c) 回波损耗； d) 通带波纹; e) 带外抑制； f) 功率容量。
端口1
滤波器
端口2
◆从实现形式，微波滤波器主要有：微带滤 波器，波导腔体滤波器、介质滤波器等。
同轴腔体滤波器
梳妆线滤波器
波导滤波器
介质滤波器
2.滤波器理论基础
◆按材料分：基于分立电感(L)和电容(C)的集总元 件滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器、腔体滤波器 、声表面波(SAW)滤波器、体声波(BAW)滤波器、 薄膜体声波谐振(FBAR)滤波器、微机电系统
(MEMS)滤波器甚至有源的半导体可调滤波器。
◆从功能方面，滤波器一般分为：低通滤波器、带 通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、延时滤波器 等；
◆陶瓷滤波器是在很薄的陶瓷基板上制造的，使用 分立型或集成式元件组成谐振电路。根据陶瓷基板 的介电常数。陶瓷滤波器可以做得特别小，介电常 数越高的材料可以做出越小的滤波器。使用批量生 产方法可以使成本做得很低，也能把尺寸做小。陶 瓷滤波器工作频率受限于约6GHz，功率电平受限 于约5W，但非常适合做成要求小尺寸的带通和带阻 滤波器。
1.微波滤波器概述
◆微波滤波器是微波系统中重要元件之一， 它是一种对频率具有选择性的二端口网络， 用来分离或者组合各种不同频率信号的重要 元件。主要作用是抑制不需要的信号, 使其不 能通过滤波器, 只让需要的信号通过。
◆微波滤波器的分类方法很多，根据通频带的不同 ，微波滤波器可分为低通、带通、带阻、高通滤波 器；按滤波器的插入衰减地频响特性可分为最平坦 型和等波纹型；
b、隔离度
隔离度 双工器的隔离度是指两个等效带阻滤波器的 阻带衰减量，除一些特定的场合外，一般双工器的 接收通道和发射通道中的阻带的衰减量，也即双工 器的接收端和发射端至天线端的隔离度相当的。
c、插入损耗
双工器的插入损耗是指对应于通道中，通带频点对 有用信号的损耗。可用公式：１０ＬｇＰｉ/Ｐｏ或 ２０ＬｇＵｉ/Ｕｏ来表示。其中Ｐｉ、Ｕｉ表示进 入双工器的信号功率或电平；Ｐｏ、Ｕｏ表示从双 工器出来的信号功率或电平。
最平坦型（Butterworth）:
PLR
Pinc Pload
1 k2( )2N c
10 * log(PLR )
通带内插损和带外抑制(-dB, 图中，k=0.3,1;N=5)
等波纹型（Chebyshev）
PLR 1 k 2TN2 ( / c )
通带内插损和带外抑制(-dB, 图中，k=0.3,1; N=5) 两种响应的比较
◆SAW、BAW和FBAR滤波器采用半导体制造技术 制造，使用光蚀刻工艺产生精细图案，而MEMS滤 波器采用这些工艺形成三维结构。所有这些滤波器 都可以小至2x2mm，虽然在电源处理能力方面有所 限制。SAW、BAW和FBAR滤波器通常用于蜂窝通 信手机，工作频率最高约为3GHz。MEMS滤波器 的工作频率有可能做到18GHz以上。
●双工器是由两个滤波器组成的单元,是三端
口网络。超过三端口的多端口网络为多工器
。
端口1
滤波器1
端口2 滤波器2
端口3
●双工器的指标 • a 工作频率及带宽 • b 隔离度 • c 插入损耗 • d 频率稳定度 • e 特性阻抗，最大输入功率 • f 驻波比 • g 回波损耗
a、工作频率及带宽 双工器的工作频率范围应当不窄于应用对象本身的 工作频率范围。 通常我们所说的带宽，是指无线电话机配上双工器 后接收机的输入带宽和发射机的输出带宽。 对于双工器来讲，即是两个等效带阻滤波器的阻带 带宽，而不是取决于通带带宽。从其频率响应曲线 上看，即是两个阻带在一定衰减量时的频率范围
( ) 2
2
z( N 1) / 2
( ) 2
2
p( N 1) / 2
( 2
) 2 zN /2
,
( 2
2 pN /2
)
,
N N
odd even
椭圆函数滤波器: （N=6,ripple=0.5dB）
3.不同种类滤波器特点
◆集总元件或LC滤波器通常工作于频率约3GHz以 下的应用。这些滤波器的尺寸取决于工作频率和LC 元件的尺寸。
椭圆函数型（Elliptic Function）:
P 1 k C ( ) LR
22 N
其中椭圆函数：CN
( )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CC0 0((((2222p2p21z2z211)1))()(((2222p2pz222z2222))))
4.FBAR和其它滤波器的对比
5. 双工器基本原理与相关指标
●基本概念
双工器是异频双工电台，中继台的主要配件，其作 用是将发射和接收讯号相隔离，保证接收和发射都 能同时正常工作.它是由两组不同频率的阻带滤波器 组成，避免本机发射信号传输到接收机。一般双工 器由六个阻带滤波器（陷波器）组成，各谐振于发 射和接收频率。接收端滤波器谐振于发射频率，并 防指发射功率串入接收机，发射端滤波器谐振于接 收频率。