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电介质双工器

阅读:587发布:2020-05-12

专利汇可以提供电介质双工器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及的 电介质 双工器(10)是对天线连接 端子 部(17)并联连接接收滤波装置(1)及发送滤波装置(2)而构成、两滤波装置(1)、(2)被一体组合在共用的电介质 块 中。而且,对从接收滤波装置(1)的接收带及发送滤波装置(2)的发送带偏离的规定频带进行抑制的陷波 电路 (8)与接收滤波装置(1)及发送滤波装置(2)一起被一体组合在所述电介质块中,并与天线连接端子部(17)连接。,下面是电介质双工器专利的具体信息内容。

1.一种电介质双工器,是对天线连接端子部(17)并联连接接收 滤波装置(1)及发送滤波装置(2)而构成、两滤波装置(1)、(2) 被一体组合在共用的电介质(11)中的单块型的电介质双工器,其 特征在于:
陷波电路(8)与接收滤波装置(1)及发送滤波装置(2)一起 被一体组合在所述电介质块(11)中,并与所述天线连接端子部(17) 连接,所述陷波电路(8)对偏离了接收滤波装置(1)的接收带及 发送滤波装置(2)的发送带的规定频带进行抑制。
2.权利要求1中记载的电介质双工器,其特征在于:
接收滤波装置(1)和发送滤波装置(2)以及陷波电路(8)各 自具备一个或多个同轴电介质共振器部(7),
各同轴电介质共振器部(7)具有:
作为所述电介质块(11)的一部分的电介质块部;
在开设于该电介质块部的贯通孔内表面形成的内导体层部;
在该电介质块部的外表面形成的外导体层部;以及
促成所述内导体层与外导体层相互短路的短路导体层部。
3.权利要求2中记载的电介质双工器,其特征在于:
在各同轴电介质共振器部(7)的贯通孔开口的电介质块(11) 一端面上,按每一同轴电介质共振器部(7),形成与内导体层部连 接的布线片,应互相连接的一组同轴电介质共振器部(7)、(7), 各自的布线片相互接近,在两布线片间形成电容,并通过该电容进 行高频信号的传送。
4.权利要求3中记载的电介质双工器,其特征在于:
天线连接端子部(17)连接于在所述电介质块(11)一端面形成 的布线片(31)的一个端部,该布线片(31)的另一个端部接近构 成陷波电路(8)的同轴电介质共振器部(7t)的布线片(30),并 通过在两布线片间产生的电容进行高频信号的传送。
5.权利要求3中记载的电介质双工器,其特征在于:
天线连接端子部(17)连接于在所述电介质块(11)一端面形成 的布线片(31)的一个端部,该布线片(31)的另一个端部与构成 陷波电路(8)的同轴电介质共振器部(7t)的布线片(30)直接连 接。
6.权利要求1中记载的电介质双工器,其特征在于:
在天线连接端子部(17)连接有对相互偏离的频带进行抑制的多 个陷波电路(8a)、(8b)。

说明书全文

技术领域

发明涉及装备在便携电话机等无线通信设备上的电介质双工 器。

背景技术

以往,在利用数百MHz~数GHz频率带的移动通信系统终端机 中,如图15所示,把接收电路91及发送电路92通过双工器40并 联连接在天线9,接收和发送共用着1根天线。双工器40由接收滤 波装置1和发送滤波装置2构成。接收滤波装置1及发送滤波装置2 各自例如可以连接多个图16(a)所示的同轴电介质共振器50来构 成。
同轴电介质共振器50的构成是如图16(a)所示,在长方体状 的电介质51开设贯通孔,在该电介质块21的外表面及贯通孔的 内表面分别形成外导体层53及内导体层52,同时在贯通孔开口的电 介质块51一个的端面形成促成外导体层53与内导体层52相互短路 的短路导体层54。
在该同轴电介质共振器50,外导体层53与地线连接,同时信号 输入端子S与内导体层52连接。由此,同轴电介质共振器50等效 于如图16(b)所示的电感元件L和电容元件C相互并联连接的电路, 构成具有由电感元件L的电感和电容元件C的电容确定的共振频率 的陷波器。
另外,已经开发出了构成接收滤波装置1及发送滤波装置2的多 个同轴电介质共振器50被一体化了的单块类型的电介质双工器(参 照美国专利第5,250,916号)。例如图9所示的电介质双工器40的 构成是把多个同轴电介质共振器部7a~7g一体式组合进共用的电介 质块11。
各同轴电介质共振器部7如图10所示,具有电介质块41、在电 介质块41的贯通孔42内表面形成的内导体层43、在电介质块41的 外表面形成的外导体层44、促成内导体层43与外导体层44相互短 路的短路导体层45。
而且,在各同轴电介质共振器部7的贯通孔开口的电介质块41 一个的端面形成有相互连接多个同轴电介质共振器部用的布线46。 该布线46如图9所示由按同轴电介质共振器部7从贯通孔的开口边 缘向周围扩展的多个布线片21~27、为与天线连接的布线片47、为 与接收电路连接的布线片28、为与发送电路连接的布线片29构成。
图11表示上述电介质双工器40的等效电路。如图所示,对天线 连接端子部ANT并联连接有接收滤波装置1及发送滤波装置2。接收 滤波装置1由在接收信号频带具有通带的滤波电路3和抑制发送信 号频带的陷波电路4构成。而且,发送滤波装置2由在发送信号频 带具有通带的滤波电路5和抑制接收信号频带的陷波电路6构成。
在接收滤波装置1的滤波电路3和陷波电路4的连结点设有接收 侧的连接端子部Rx,在发送滤波装置2的滤波电路5和陷波电路6 的连结点设有发送侧的连接端子Tx。
接收滤波装置1的滤波电路3由3个同轴电介质共振器部7a~ 7c构成,陷波电路4由1个同轴电介质共振器部7f构成。并且,发 送滤波装置2的滤波电路5由2个同轴电介质共振器部7d、7e构成, 陷波电路6由1个同轴电介质共振器部7g构成。这里,各同轴电介 质共振器部7具有与图16(a)所示的同轴电介质共振器部50同样 的结构。
图11所示的电介质双工器40的等效电路中,在从天线连接端子 部ANT延伸的信号线路有9个电容元件C1~C9介于其间,这些电容 元件基于在图9所示的电介质双工器40中在电介质块41的一端面 形成的布线46而构成。即应互相连接的一组同轴电介质共振器部7、 7的布线片相互接近,在两布线间形成了电容。
可是,在近年来开发出的便携电话机中具有GPS功能或无线LAN 功能等的各种附加功能。在这种便携电话机中,发送电路以及接收 电路各自装备了抑制附加功能工作带的陷波电路。然而由于在发送 电路以及接收电路各自设置了陷波电路招致了电路基片大型化的问 题。

发明内容

本发明的目的是在通信设备中,不招致电路基片的大型化而抑制 附加功能的作为工作带的规定频带。于是,本发明者们为达成上述 目的,多次潜心研究的结果发现在对天线连接端子部并联连接接收 滤波装置及发送滤波装置而构成的双工器追加抑制规定频带的功 能,对达成上述目的是有效的,完成了本发明。
本发明涉及的电介质双工器是接收滤波装置1及发送滤波装置2 被一体组合进共用的电介质块11的单块型的电介质双工器,对从接 收滤波装置1的接收带及发送滤波装置2的发送带偏离的规定频带 进行抑制的陷波电路8与接收滤波装置1及发送滤波装置2一起被 一体组合进所述电介质块11,并与所述天线连接端子部17连接。
在具备上述本发明的电介质双工器的通信设备中,当接收高频信 号时接收滤波装置1和陷波电路8发挥作用,由于从天线连接端子 部17输入的高频信号通过接收滤波装置1,接收带以外的频率成分 衰减,进一步基于陷波电路8附加功能的作为工作带的频带被抑制。 所以,接收信号不会影响附加功能的工作。
另外,当发送高频信号时发送滤波装置2和陷波电路8发挥作 用,由于来自发送电路的高频信号通过发送滤波装置2,发送带以外 的频率成分衰减,进一步基于陷波电路8附加功能的作为工作带的 频带被抑制。所以,附加功能的工作不会影响发送信号。
具体地讲,接收滤波装置1、发送滤波装置2以及陷波电路8各 自具备一个或多个同轴电介质共振器部7,各同轴电介质共振器部7 具备作为所述电介质块11一部分的电介质块部;在开设于该电介质 块部的贯通孔内表面形成的内导体层部;在该电介质块部的外表面 形成的外导体层部;促成所述内导体层与外导体层相互短路的短路 导体层部。
而且,在各同轴电介质共振器部7的贯通孔开口的电介质块11 一端面按每一同轴电介质共振器部7形成有与内导体层部连接的布 线片,应互相连接的一组同轴电介质共振器部7、7,各自的布线片 相互接近,在两布线间形成电容,介于该电容进行高频信号的传送。
天线连接端子部17连接于在所述电介质块11一端面形成的布线 片31的一个端部,该布线片31的另一个端部接近构成陷波电路8 的同轴电介质共振器部7t的布线片30,通过在两布线间产生的电容 进行高频信号的传送。
或者,天线连接端子部17连接于在所述电介质块11一端面形成 的布线片31的一个端部,该布线片31的另一个端部与构成陷波电 路8的同轴电介质共振器部7t的布线片30直接连接,进行高频信 号的传送。
在此并不限于对天线连接端子部17连接单一陷波电路8的构 成,也可以采用连接对相互偏离的频带进行抑制的多个陷波电路 8a、8b的构成。
如上所述,在本发明涉及的电介质双工器中,对附加功能的作为 工作带的规定频带进行抑制的陷波电路8与接收滤波装置1及发送 滤波装置2一起被一体组合进电介质块11,构成了单快类型的电介 质双工器,并且,由于在发送时和接收时共用一个陷波电路8,所以 在电介质双工器的电路片尺寸上没有大的变化。因此,基于装备了 本发明的电介质双工器的通信设备,不会招致电路基片的大型化而 可以抑制附加功能的作为工作带的规定频带。
附图说明
图1是本发明涉及的电介质双工器的斜视图。
图2是该电介质双工器的背面图。
图3是该电介质双工器的剖面图。
图4是本发明涉及的其它电介质双工器的斜视图。
图5是本发明涉及的再其它电介质双工器的斜视图。
图6是图1所示电介质双工器的等效电路图。
图7是图4所示电介质双工器的等效电路图。
图8是图5所示电介质双工器的等效电路图。
图9是现有电介质双工器的斜视图。
图10是该电介质双工器的剖面图。
图11是该电介质双工器的等效电路图。
图12(a)是表示图9所示现有电介质双工器发送时频率特性的 曲线图。
图12(b)是表示图9所示现有电介质双工器接收时频率特性的 曲线图。
图13(a)是表示图1所示本发明电介质双工器发送时频率特性 的曲线图。
图13(b)是表示图1所示本发明电介质双工器接收时频率特性 的曲线图。
图14(a)是表示图4所示本发明电介质双工器发送时频率特性 的曲线图。
图14(b)是表示图4所示本发明电介质双工器接收时频率特性 的曲线图。
图15是表示便携电话机构成的框图
图16是表示同轴电介质共振器的构成及其等效电路的附图。

具体实施方式

以下按照附图具体说明对装备在具有无线LAN功能的便携电话 机上的电介质双工器实施本发明的方式。在此,该便携电话机的发 送带例如设为1.85~1.91GHz,接收带例如设为1.93~1.99GHz,无 线LAN的工作带例如设为2.4045~2.4795GHz。
本发明涉及的电介质双工器10如图1所示,是在长方体状的电 介质块11一体组合进8个同轴电介质共振器部7a~7g而构成。在 这里,大致中央位置的同轴电介质共振器部7t构成作为本发明特征 的陷波电路,该同轴电介质共振器部7t左侧的4个同轴电介质共振 器部7a、7b、7c、7f构成接收滤波装置,右侧的3个同轴电介质共 振器部7d、7e、7g构成发送滤波装置。
各同轴电介质共振器部7如图3所示,具备电介质块11、在电 介质块11的贯通孔内表面形成的内导体层13、在电介质块11外表 面形成的外导体层14、促成内导体层13与外导体层14相互短路的 短路导体层15。
而且,在各同轴电介质共振器部7的贯通孔开口的电介质块11 一个的端面形成有相互连接7个同轴电介质共振器部7a~7g用的布 线16。该布线16如图1所示由按同轴电介质共振器部7从贯通孔的 开口边缘向周围扩展的7个矩形布线片21~27、为与天线连接的带 状布线片31、为与接收电路连接的带状布线片28、为与发送电路连 接的带状布线片29构成。
3个带状布线片31、28、29如图2所示分别连接于在电介质块 11背面形成的天线连接端子部17、接收侧连接端子部18以及发送 侧连接端子部19。
图6表示上述电介质双工器10的等效电路。如图所示,对天线 连接端子部ANT17并联连接有接收滤波装置1及发送滤波装置2。接 收滤波装置1由在接收信号频带具有通带的滤波电路3和抑制发送 信号频带的陷波电路4构成。而且,发送滤波装置2由在发送信号 频带具有通带的滤波电路5和抑制接收信号频带的陷波电路6构 成。
另外,在针对天线连接端子部17的接收滤波装置1与发送滤波 装置2的连结点80连接有对从接收滤波装置1的接收带及发送滤波 装置2的发送带偏离的规定频带进行抑制的陷波电路8。
在接收滤波装置1的滤波电路3与陷波电路4的连结点设有接收 侧的连接端子部Rx(18),在发送滤波装置2的滤波电路5与陷波 电路6的连结点设有发送侧的连接端子部Tx(19)。
接收滤波装置1的滤波电路3由3个同轴电介质共振器部7a~ 7c构成,陷波电路4由1个同轴电介质共振器部7f构成。发送滤波 装置2的滤波电路5由2个同轴电介质共振器部7d、7e构成,陷波 电路6由1个同轴电介质共振器部7g构成。而且,陷波电路8由1 个同轴电介质共振器部7t构成。
在此,构成接收滤波装置1及发送滤波装置2的多个同轴电介质 共振器部7a~7g为了在各滤波装置获得规定的滤波特性而设有各自 的电容及电感。而且,构成陷波电路8的同轴电介质共振器部7t为 了在从接收滤波装置1的接收带及发送滤波装置2的发送带偏离的 无线LAN的频带获得陷波特性而设有电容及电感。
图6所示的电介质双工器10的等效电路中,在从天线连接端子 部17延伸的3条信号线路上存在10个电容元件C0~C9,这些电容 元件基于在图1所示的电介质双工器10中形成于电介质块11的一 端面的布线16构成。
即从天线连接端子部17延伸的布线片31先端部分成两股形成一 对的臂部32、32,两臂部32、32从两侧夹持同轴电介质共振器部7t 的布线片30,在两布线片31、30间构成了电容元件C0。而且,布 线片31的两臂部3232接近位于其两侧的同轴电介质共振器部7a、 7d的布线片21、24,在相互接近的布线片30、21间构成电容C1, 同时在相互接近的布线片30、24间构成了电容C5。
构成滤波电路3、5的5个同轴电介质共振器部7a~7e中,在相 互邻接的一组同轴电介质共振器部之间也同样构成了电容C2、C3、 C6。
如图1,从接收侧连接端子部18延伸的布线片28在构成滤波电 路的同轴电介质共振器部7c的布线片23与构成陷波电路的同轴电 介质共振器部7f的布线片26之间延伸,在相互接近的布线片28、 23间构成电容C4,同时在相互接近的布线片28、26间构成了电容 C8。
而且,从发送侧连接端子部19延伸的布线片29在构成滤波电路 的同轴电介质共振器部7e的布线片25与构成陷波电路的同轴电介 质共振器部7g的布线片27之间延伸,在相互接近的布线片29、25 间构成电容C7,同时在相互接近的布线片29、27间构成了电容C9。
这样一来,在本发明涉及的电介质双工器10中,接收滤波装置 1的滤波电路3被作为3个同轴电介质共振器部7a~7c、陷波电路4 被作为1个同轴电介质共振器部7f、发送滤波装置2的滤波电路5 被作为2个同轴电介质共振器部7d、7e、陷波电路6被作为1个同 轴电介质共振器部7g、再有陷波电路8被作为1个同轴电介质共振 器部7t一体组合进共用的电介质块11,构成了单块型电介质双工器 10。
图4所示的电介质双工器10为了在从接收带及发送带偏离的无 线LAN的频带实现陷波特性而配备了一对同轴电介质共振器部 7t7t。图7表示该电介质双工器10的等效电路。
图7中,在接收滤波装置1与发送滤波装置2的连结点80并联 连接有一对陷波电路8a、8b,该陷波电路8a、8b基于所述一对同轴 电介质共振器部7t、7t构成。这些陷波电路8a、8b,由于一对同轴 电介质共振器部7t、7t与布线片31的臂部32、32的相对位置的不 同而耦合电容不同(COa≠COb),所以应抑制的频带相互偏离,基 于两陷波电路8a、8b在宽度宽的频带实现陷波特性。
另外,图5所示的电介质双工器10,把连接于天线连接端子的 布线片31直接连接在为构成陷波电路的同轴电介质共振器部7t的 布线片30。图8表示该电介质双工器10的等效电路。图8中,在接 收滤波装置1与发送滤波装置2的连结点80直接连接有陷波电路8。
图12(a)及图12(b)表示图9所示的现有电介质双工器40 的发送时和接收时的频率特性。如图所示,基于发送滤波装置2可 在规定发送带Bt(1.85~1.91GHz)获得通过特性,同时基于接收滤 波装置2可在规定接收带Br(1.93~1.99GHz)获得通过特性。
图13(a)及图13(b)表示图1所示的本发明电介质双工器10 的发送时和接收时的频率特性。如图所示,基于陷波电路8在从发 送带Bt及接收带Br偏离的位置出现1个衰减极Q,在包含无线LAN 工作带Bm(2.4045~2.4795GHz)的频带实现了陷波特性。与图12 (a)及图12(b)所示的现有电介质双工器40的特性相比,在无线 LAN的工作带Bm发送时及接收时都可获得约20dB的抑制效果。另 外,在图5所示的本发明电介质双工器10中也能获得与图1所示电 介质双工器10几乎同样的频率特性。
而且,图14(a)及图14(b)表示图4所示的本发明电介质双 工器10的发送时和接收时的频率特性。如图所示,基于陷波电路8a、 8b在从发送带Bt及接收带Br偏离的位置出现2个衰减极Q、Q,在 包含无线LAN工作带Bm(2.4045~2.4795GHz)的宽频带实现了陷波 特性。与图12(a)及图12(b)所示的现有电介质双工器40的特 性相比,在无线LAN的工作带Bm发送时可获得约35~36dB的抑制 效果,接收时可获得约37~38dB的抑制效果。
结果是,在装备了本发明涉及的电介质双工器10的便携电话机 中,由于接收信号通过接收滤波装置1,所以接收带以外的频率成分 衰减,再基于陷波电路8无线LAN的工作带被抑制,因此接收信号 不会给无线LAN的工作带来影响。
并且,由于发送信号通过发送滤波装置2,所以发送带以外的频 率成分衰减,再基于陷波电路8无线LAN的工作带被抑制,因此无 线LAN的工作不会给发送信号带来影响。
而且,在装备了本发明涉及的电介质双工器10的便携电话机 中,由于电介质双工器10作为单块类型一体具备陷波电路8,在发 送时和接收时共用该陷波电路8,所以电介质双工器10被维持在与 目前几乎相同的电路片尺寸,没有招致电路基片的大型化。
另外,本发明的各部构成不限于上述实施方式,在不脱离权利要 求中记载的本发明思想的范围内,如果是本行业者则可以实施各种 可能的变形
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