四工器的拓扑结构制造技术

本发明专利技术提供一种四工器的拓扑结构，包括：第一拓扑结构和第二拓扑结构；第一拓扑结构包括第一电桥、第二移相元件、第三移相元件和第一双工器、第三双工器；第二拓扑结构包括第四电桥、第五移相元件、第六移相元件和第二双工器、第四双工器。采用本发明专利技术技术方案，发射端和接收端的隔离度和双工器的隔离度无关，只取决于电桥和移相元件的相位不平衡度，因此能同时提高隔离度和功率容量，隔离度可以提高20dB左右，而功率容量可以提升1倍左右。有望在未来5G的小基站系统中得到广泛应用。

The topological structure of four tools

【技术实现步骤摘要】
四工器的拓扑结构
本专利技术涉及体声波滤波器
，尤其是涉及一种四工器的拓扑结构。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，人们对于数据传输速率的要求越来越高，与数据传输速率相对应的是频谱资源的高利用率和频谱的复杂化。通信协议的复杂化对于射频系统各模块的性能提出了严格的要求，在射频前端模块，射频滤波器起着至关重要的作用，它可以将带外干扰和噪声滤除掉以满足射频系统和通信协议对于信噪比的要求，改善通信质量，提高用户体验。同时系统除了对滤波器性能上有较高的要求外，还对体积尺寸提出较高的要求，而体声波滤波器刚好可以满足其要求。体声波谐振器利用压电晶体的压电效应产生谐振。由于谐振由机械波产生，而非电磁波作为谐振来源，机械波的波长比电磁波波长短很多。因此，体声波谐振器及其组成的滤波器体积相对传统的电磁滤波器尺寸大幅度减小。另一方面，由于压电晶体的晶向生长目前能够良好控制，谐振器的损耗极小，品质因数高，能够应对陡峭过渡带和低插入损耗等复杂设计要求。由于体声波滤波器具有的尺寸小、高滚降、低插损等特性，以此为核心的体声波滤波器在通讯系统中得到了广泛的应用。未来的5G通信中，小基站系统成为重要的组成部分，小基站系统将采用较高的发射频率，由于空间衰减的原因，必然会加大发射信号的功率，为了提高接收机的灵敏度，必然对收发隔离度提出更高的要求，所以未来小基站系统必然要求滤波器、多工器尺寸要小，功率容量要高，隔离度要高，成本较低，目前基站系统中主要使用的是腔体滤波器、腔体多工器，腔体结构的滤波器、多工器插损小、带外抑制好、隔离度高，但其一个显著缺点是尺寸较大，加工成本高，很难在未来的5G通信中得到广泛应用，而体声波滤波器、多工器的特点是插损好、带外抑制高、成本较低，但其一个显著缺点是功率容量较差，目前功率容量只有1.5W左右，很难适应未来5G通信的要求。因此，如何用体声波滤波器技术，除了提高多工器的隔离度以外，还要较大幅度提升其功率容量，仍是待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种四工器的拓扑结构，目的在于针对当前常规四工器的拓扑结构的四工器隔离度只有60dB，功率容量只有1.5W左右，很难适用于未来5G小基站系统的现状，提出了能同时提高隔离度和功率容量的结构，隔离度可以提高20dB左右，而功率容量可以提升1倍左右。有望在未来5G的小基站系统中得到广泛应用。基于上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种四工器的拓扑结构，包括：第一拓扑结构和第二拓扑结构；第一拓扑结构包括第一电桥、第二移相元件、第三移相元件和第一双工器、第三双工器；第二拓扑结构包括第四电桥、第五移相元件、第六移相元件和第二双工器、第四双工器；第一电桥和第四电桥均为九十度电桥；第一电桥的输入端连接天线，隔离端连接第四电桥的输入端；第四电桥的隔离端连接电阻后接地；第一电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第一双工器和第三双工器的天线端端口；第四电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第二双工器和第四双工器的天线端端口；第一双工器和第三双工器的射频发射端口分别通过第二移相元件形成第一发射端口；第二双工器和第四双工器的射频发射端口分别通过第五移相元件形成第二发射端口；第一双工器和第三双工器的射频接收端口分别通过第三移相元件形成第一接收端口；第二双工器和第四双工器的射频接收端口分别通过第六移相元件形成第二接收端口。以图2所示电路为例，第一拓扑结构包括第一电桥(电桥1)、第二移相元件(电桥2)和第一双工器(第一双工器1)、第三双工器(第一双工器2)、第三移相元件(电桥3)；第二拓扑结构包括第四电桥(电桥4)、第五移相元件(电桥5)和第二双工器(第二双工器1)、第四双工器(第二双工器2)、第六移相元件(电桥6)；第一电桥和第四电桥均为九十度电桥；第一电桥的输入端连接天线，隔离端连接第四电桥的输入端；第四电桥的隔离端连接电阻后接地；第一电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接两个第一双工器的天线端端口；第四电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接两个第二双工器的天线端端口；第一双工器和第三双工器的射频发射端口分别通过第二移相元件形成第一发射端口；第二双工器和第四双工器的射频发射端口分别通过第五移相元件形成第二发射端口；第一双工器和第三双工器的射频接收端口分别通过第三移相元件形成第一接收端口；第二双工器和第四双工器的射频接收端口分别通过第六移相元件形成第二接收端口。可选地，第二移相元件和第五移相元件分别为九十度的第二电桥和第五电桥，即，可以根据图1的形式，具体分别为电桥2和电桥5。可选地，第一双工器的射频发射端口连接第二电桥的输入端；第三双工器的射频发射端口连接第二电桥的隔离端；第二双工器的射频发射端口连接第五电桥的输入端；第四双工器的射频发射端口连接第五电桥的隔离端；第二电桥和第五电桥的零度输出端口分别连接电阻后接地；第二电桥的负九十度输出端口连接第一发射端口；第五电桥的负九十度输出端口连接第二发射端口。可选地，第三移相元件和第六移相元件分别为第三电桥和第六电桥，即，可以根据图1的形式，具体分别为电桥3和电桥6。可选地，第一双工器的射频接收端口连接第三电桥的输入端；第三双工器的射频接收端口连接第三电桥的隔离端；第二双工器的射频接收端口连接第六电桥的输入端；第四双工器的射频接收端口连接第六电桥的隔离端；第三电桥和第六电桥的零度输出端口分别连接电阻后接地；第三电桥的负九十度输出端口连接第一接收端口；第六电桥的负九十度输出端口连接第二接收端口。可选地，第三移相元件和第六移相元件分别为第三九十度移相器和第六九十度移相器，即，可以根据图12的形式，分别选用图中b端和d端的90度移相器。可选地，第三双工器的射频接收端口连接第三九十度移相器后与第一双工器的射频接收端口形成第一差分接收端口；第四双工器的射频接收端口连接第六九十度移相器后与第二双工器的射频接收端口形成第二差分接收端口。可选地，第一双工器和第三双工器结构相同，电性能相同；第二双工器和第四双工器结构相同，电性能相同。可选地，所述电阻为五十欧姆电阻。可选地，第一电桥和第四电桥的相位不平衡度小于三度。根据本专利技术的技术方案，能同时提高隔离度和功率容量，隔离度可以提高20dB左右，而功率容量可以提升1倍左右。有望在未来5G的小基站系统中得到广泛应用。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是现有技术示意图；图2是本实施例1的四工器的拓扑结构；图3是九十度电桥示意图；图4为Band1的TX频段插损对比图；图5为Band1的RX频段插损对比图；图6为Band1的TX与RX频段隔离度对比图；图7为Band3的TX频段插损对比图；图8为Band3的RX频段插损对比图；图9为Band3的TX与RX频段隔离度对比图；图10为Band3的TX与Band1的RX频段交叉隔离度对比图；图11为Band1的TX与Band3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四工器的拓扑结构，其特征在于，包括：第一拓扑结构和第二拓扑结构；/n第一拓扑结构包括第一电桥、第二移相元件、第三移相元件和第一双工器、第三双工器；/n第二拓扑结构包括第四电桥、第五移相元件、第六移相元件和第二双工器、第四双工器；/n第一电桥和第四电桥均为九十度电桥；/n第一电桥的输入端连接天线，隔离端连接第四电桥的输入端；第四电桥的隔离端连接电阻后接地；/n第一电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第一双工器、第三双工器的天线端端口；/n第四电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第二双工器、第四双工器的天线端端口；/n第一双工器和第三双工器的射频发射端口分别通过第二移相元件形成第一发射端口；/n第二双工器和第四双工器的射频发射端口分别通过第五移相元件形成第二发射端口；/n第一双工器和第三双工器的射频接收端口分别通过第三移相元件形成第一接收端口；/n第二双工器和第四双工器的射频接收端口分别通过第六移相元件形成第二接收端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种四工器的拓扑结构，其特征在于，包括：第一拓扑结构和第二拓扑结构；
第一拓扑结构包括第一电桥、第二移相元件、第三移相元件和第一双工器、第三双工器；
第二拓扑结构包括第四电桥、第五移相元件、第六移相元件和第二双工器、第四双工器；
第一电桥和第四电桥均为九十度电桥；
第一电桥的输入端连接天线，隔离端连接第四电桥的输入端；第四电桥的隔离端连接电阻后接地；
第一电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第一双工器、第三双工器的天线端端口；
第四电桥的零度输出端和负九十度输出端分别连接第二双工器、第四双工器的天线端端口；
第一双工器和第三双工器的射频发射端口分别通过第二移相元件形成第一发射端口；
第二双工器和第四双工器的射频发射端口分别通过第五移相元件形成第二发射端口；
第一双工器和第三双工器的射频接收端口分别通过第三移相元件形成第一接收端口；
第二双工器和第四双工器的射频接收端口分别通过第六移相元件形成第二接收端口。


2.根据权利要求1所述的四工器的拓扑结构，其特征在于，第二移相元件和第五移相元件分别为九十度的第二电桥和第五电桥。


3.根据权利要求2所述的四工器的拓扑结构，其特征在于，
第一双工器的射频发射端口连接第二电桥的输入端；第三双工器的射频发射端口连接第二电桥的隔离端；
第二双工器的射频发射端口连接第五电桥的输入端；第四双工器的射频发射端口连接第五电桥的隔离端；
第二电桥和第五电桥的零度输出端口分别连接电阻后接地；
第二电桥的负九十度输出端口连接第一发射端口；第五电桥的负九十度输出端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，徐利军，
申请(专利权)人：诺思天津微系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12