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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。
Wireless Coverage【本文献信息】许彦超，王轶冬.700MHz频段3G收发双工器的原理与设计［J］.F播与电视技术，2020,Vol.47(9).700MHz频段5G收发双工器的原理与设计许彦超1,王轶冬$(河南省广播电视监测中心，河南450003)1(江苏德是和通信科技有限公司，江苏212000)2【摘要】本文介绍了一款工作在700MHz频段的5G通信用收发双工器，在上行下行通带间隔离带仅为10MHz的前提下，实现了收发通道lOOdB的隔离度。
【关键词】收发双工器，带通滤波器，有限传输零点，700MHz,5G【中图分类号]TN943【文献标识码】B[DOI编码]]0.16171/ki.rtbe.20200009019Principle and Design of5G Transceiver Duplexerin700MHz Frequency BandXu Yanchao1,Wang Yidong2(Henan Radio and TV Monitoring Center,Henan450003,China)1(Jiangsu MTH Communication Technologies Co.,Ltd.,Jiangsu212000,China)2Abstract A5G transceiver duplexer working in700MHz band is introduced in this paper,which can realize lOOdB isolation between transmission and receiving channel on the premise that isolation band between uplink and downlink passband is only10MH乙Keywords Duplexer,Bandpass Filter,Finite Transmission Zero,700MHz,5G0引言2019年6月，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，标志着国内5G商用的大幕正式拉开。
双工器tx对rx隔离度计算公式双工器是一种在通信领域中相当重要的器件，而其中 TX 对 RX 隔离度的计算公式对于理解和设计双工器起着关键作用。
先来说说双工器的基本概念哈。
简单来讲，双工器就像是一个交通指挥员，它能让两个方向的信号在同一通道里有序地通行，而不会互相干扰。
TX 呢，就是负责发送信号的，RX 则是负责接收信号的。
那这个隔离度到底是个啥呢？咱们可以想象一下，你正在跟朋友打电话，你说话的时候（TX），不希望你朋友听到的是一堆乱七八糟的杂音，也就是不希望你的发送信号干扰到他接收的信号（RX）。
这时候，隔离度就登场啦！它就是衡量发送端（TX）对接收端（RX）干扰程度的一个指标。
好啦，现在来看看这个关键的计算公式。
双工器 TX 对 RX 隔离度的计算公式通常可以表示为：隔离度（dB）= 10 log（PTX / PRX）。
这里的“PTX”表示发送端的功率，“PRX”表示接收端受到的干扰功率。
为了让大家更好地理解这个公式，我给大家讲个我曾经碰到的事儿。
有一次，我在实验室里调试一个通信设备，怎么都觉得接收端的信号不太对劲，总是有莫名其妙的干扰。
我就开始琢磨，是不是双工器的隔离度出了问题。
于是，我按照上面的公式，仔细测量了发送端和接收端的功率。
嘿，你猜怎么着，一计算，果然隔离度不够！这就好比你在一条窄窄的小路上开车，如果没有隔离带把对向的车流隔开，那多危险啊！双工器的隔离度不够，就像是这条小路上没有足够结实的隔离带，信号就会“乱窜”，通信质量就大打折扣。
再深入一点说，这个公式里的对数运算，其实是为了把功率的比值转化为更直观的分贝值。
这样，我们就能更方便地比较和评估隔离度的大小。
在实际应用中，影响双工器TX 对RX 隔离度的因素那可多了去了。
比如说，双工器的结构设计、材料特性、工作频率等等。
这就像是做菜，食材、调料、火候都得把握好，才能做出美味佳肴。
双工器也一样，各个方面都得精心设计和调试，才能保证良好的隔离度。
2015届《微波射频》课程设计《LC双工器的设计》课程设计说明书学生姓名学号5021211107所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信工程15-1指导教师教师职称讲师塔里木大学教务目录前言 (1)塔里木大学信息工程学院课程设计1 概述 (1)1.1双(多)工器设计的发展概况及现状 (1)1.2微波电路仿真软件ADS简介 (2)1.3双工器的选用及设计方法 (2)1.3.1 双工器选用： (2)1.3.2 双工器的设计方法大致有两种： (3)1.4双工器的要求 (3)1.5双工器的优点和缺点 (3)1.5.1 双工器的优点 (3)1.5.2 双工器的缺点 (4)2 设计过程和内容 (5)2.1同轴腔滤波器的设计方法 (5)2.2滤波器网络拓扑结构 (5)2.3求解交叉耦合矩阵 (6)2.4在A NSOFF中建立仿真模型 (7)3 电路仿真图及结果图 (9)4 结束语 (11)参考文献 (13)摘要随着通信系统日趋复杂化，系统内多收、发信机同时工作的现象日益普遍。
多工器具有将单路宽频信号分割为多路异频或者反之将多路异频信号合为一路的功能。
双工器则是其简单特例形式。
因此，它们是实现多收、发信机共用一副宽频天线同时工作的重要装置，目前已在诸多系统中广泛应用。
与传统通过架设多个独立天线的实现方案相比，避免了由于场地局限引入“天线互耦效应”对系统性能的恶化。
系统组成变得简洁，维护成本也大为降低。
双工器、多工器的广泛使用是现代通信系统发展的必然趋势。
近年来随着通信技术的飞速发展需要传输的信息量猛增,这种情况对双工器技术指标的要求越来越高,而网络综合理论已日趋成熟,发展速度满足不了通信技术迅速变革的要求。
双工器是微波通信、雷达、卫星通信中实现双工通信所必不可少的器件。
它是天线以下进入系统的一个器件,通过将信号分别传输给发射机和接收机,从而实现整个系统的双工通信。
双工器的性能对整个系统的性能有至关重要的影响。
关键词：LC低通滤波器同轴腔滤波器同轴腔谐振器交叉耦合前言双工器是一种专门为解决收、发共用一副天线的问题而设计的微波部件，由发射通道滤波器和接收通道滤波器及连接部件组成，如图 0 所示。
摘要提出一种基于大功率白光LED的可见光双路通信系统设计方案，详细给出了该设计方案可见光发射端与接收端A、B两路系统设计的原理与组成。
发射端A路传输语音信号，B路传输高频信号。
发射端A路采用基带传输，发射端B路采用调制传输，同时通过白光LED发送；接收端A路通过带通滤波器电路、放大电路，B路通过高通滤波器电路、解调电路、放大电路，分别将信号传递给喇叭，从而分别还原出A、B路信号，如此实现了可见光双路通信。
测试结果表明该系统具有通信距离远、可靠性高及稳定性好等优点。
关键词：白光LED，可见光通信，调制解调AbstractA visible light communication system with two channels is proposed in this paper. The principle and composition of the system is described in detail. The system is divided into two parts, namely transmitting and receiving subsystems. High power white LED is used as the transmission medium, with the function of signal transmission. The voice signal can be transmitted from the transmission subsystem in two channels, correspondingly received at the receiving subsystem with two channels. It can realize communication requirement and experimental results of the proposed system performs better with further communication range, more robust and stable compared with other similar single channel communication methods.Keywords:White LED, Visible light communication system, Modulation and demodulation目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题研究的背景及意义 (2)1.2 白光LED通信系统性能的相关技术 (2)1.2.1 阵列光源的布局设计 (2)1.2.2 驱动电路优化设计 (3)1.2.3 均衡技术 (4)1.2.4 正交频分复用技术 (4)1.2.5 信道编码技术 (4)1.2.6 分集接收技术 (5)1.2.7 自适应传输技术 (6)1.3 白光LED通信的展望 (6)2 系统方案 (8)2.1 电源方案选择与论证 (8)2.2 LED驱动电路方案的选择与论证 (9)3 理论分析与计算 (11)3.1 电路结构分析 (11)3.2 电路参数分析 (11)3.2.1 555方波发生器参数分析 (11)3.2.2 调制解调电路参数分析 (12)3.2.3 大功率LED驱动电路参数分析 (12)3.2.4 带通滤波电路参数分析 (13)3.2.5 放大电路参数分析 (13)3.3 元器件的选择 (14)4 电路设计 (16)4.1 系统总体框图 (16)4.2 发送端电路设计 (16)4.2.1 A路电路设计 (16)4.2.2 B路电路设计 (16)前言可见光通信技术(Visible Light Communication，简称VLC)是随着白光LED照明技术的发展而兴起的无线光通信技术，可分为室内可见光通信和室外可见光通信两大类。
湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院（系、部）2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称移动通信指导教师陈卫兵职称教授学生姓名张帝专业班级通信1104班学号11408200401题目双工器成绩起止日期2014 年05 月11 日～2014 年05 月19 日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书12课程设计说明书13课程设计图纸张4源代码56湖南工业大学课程设计任务书2013 —2014 学年第2 学期计算机与通信学院通信工程专业通信114 班级课程名称：移动通信设计题目：双工器完成期限：自2014 年 5 月11 日至2014 年 5 月19 日共 1 周内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。
发送频率范围为49-49.475 MHz。
接收频率46-46.475 MHz。
二、设计任务主要内容：利用专用集成电路TH71221外加晶振、双工器和一些外围电路组成接收、发射机电路。
可以利用移动通信实验箱完成。
主要任务：1、完成电路设计；2、完成电路实际搭建和实现；2、完成双工收发信机的各项性能测试。
三、设计工作量1周完成起止日期工作内容5月11日分组、任务分配、课题理解5月11日-5月15日功能分析、电路设计和实现5月15日-5月18日实验验证和测试进度安排5月19日总结、书写实验报告参考资料(1) 李建东等. 《移动通信》.西安电子科技大学出版社.2006.7(2)吴伟陵.《移动通信原理》.电子工业出版社.2005.11(3)蔡涛等译.《无线通信原理与应用》.电子工业出版社.2001.4(4)及燕丽等.《现代通信系统》.电子工业出版社.2002.6.指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日移动通信设计说明书双工器起止日期： 2014年 05 月 11 日至 2014年 05 月 19 日学生姓名张帝班级通信工程1104学号11408200401成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2014年 05 月 19 日课题名称双工器人数5人组长闫彬彬组员邓兰平、张帝、张峰、鲍春香内容及任务一、设计的主要技术参数使用专用集成电路和双工器设计一个接收、发射机电路，要求每个频点的频带宽度25 kHz。
大功率、多信道通信系统中无源互调的产生机理和测试系统的设计作者：李凯台中和黄燕来源：《电子世界》2013年第13期【摘要】移动通信的飞速发展带来了许多愉悦地体验，也带来了许多问题，其中系统中的无源互调问题日益严重，引起多方地关注。
鉴于越来越多的移动通信系统设备制造商投入到无源互调的测试及问题解决中，文章从无源互调的产生机理、无源互调的测量方法等方面对无源互调进行了分析。
结合多年的无源互调测试经验，介绍了自制无源互调测试系统的搭建，并与国内外测试设备进行了对比。
最后给出了一些减小或降低无源互调的措施和建议。
【关键词】无源互调；PIM测量；自制PIM测试系统1.引言随着科技的不断地发展和进步，移动通信技术也在飞速发展，从早期的1G（First Generation-第一代移动通信技术），到前些年的2G（Second Generation-第二代移动通信技术），再到最近几年火热的3G，以及正在布点试网的4G，移动通信系统在不断地更新换代，移动通信基站也在不断地增加扩容。
从2012年中国工业和信息化部发布的通信业运行报告中移动通信用户总数首次突破10亿的数据上也可见一斑。
随着移动通信技术飞速发展和移动通信用户的不断增加，我们的通信系统也要持续升级以满足增加的数据传输要求，然而这些飞速的发展和升级并不是完全是积极向上的，也会带来一系列的问题出现。
比如无源互调干扰，各运营商不同网络间的干扰，同邻频干扰以及直放站、干放有源干扰等。
而其中最为突出的就是无源互调干扰问题。
在大功率、多信道通信系统中，存在各种各样无源器件（天线、射频馈线、连接件、避雷器、滤波器、双工器、定向耦合器、射频终端负载及衰减器等），这些无源器件的非线性会产生相对于工作频率的更高次谐波，而这些谐波与工作频率混合在一起会产生一组新的频率，其最终结果就是在空中产生一组无用的频谱从而影响通信系统的正常的通信。
这就是大功率多通道通信系统中无源互调干扰问题。
便加工调试,又能满足技术指标要求。
图1大功率连续通道双工器仿真模型
图2大功率连续通道双工器仿真结果
Science&Technology Vision科技视界
23
保承受300W大功率信号。
3大功率连续通道双工器实物要求。
图4大功率连续通道双工器内部电路
图5大功率连续通道双工器测试结果
表1大功率连续通道双工器测试数据
4结论
本文设计了一款大功率连续通道双工器,给出了仿真和实测结果。
本设计特定是采用陶瓷覆银板代替聚四氟乙烯板材,极大提高散热性能,提高功率容量。
综合考虑电感电容Q值,合理选型,降低双工器插损。
【参考文献】
项目
插入损耗(dB)驻波隔离度
(dB)最大承受
功率(W)通道交叉点通道交叉点
指标
要求≤0.2≤5
≤
1.25≤1.5≥15300测试值0.16 4.96 1.22 1.3815.2300
Science&Technology Vision。
大功率连续通道双工器设计
作者：游金凤王书新朱江
来源：《科技视界》2019年第17期
【摘要】设计并制作了工作在20MHz～100MHz的大功率LC双工器，两通带分别为
20MHz～57.8MHz和57.8MHz～100MHz的椭圆型滤波器，并通过ADS进行仿真。
由仿真结果可知，在20MHz～57.8MHz通带内输入端口的驻波小于1.2，插损小于0.2dB;57.8MHz～100MHz通带内输入端口的驻波小于1.2，插损小于0.2dB;交接点57.8MHz处驻波小于1.3，插损小于4.6dB。
为解决大功率散热问题，本设计采用陶瓷板代替聚四氟乙烯印制板，极大地改善了双工器散热性能。
实测值与仿真结果吻合较好，产品已大量应用。
【关键词】大功率;连续通带;双工器
中图分类号： TN722.75 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）17-0023-002
DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.17.009
0 引言
双工器是用来将一个宽带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宽带信号的部件。
因此双工器一般用于射频前端实现收发共用一副天线。
随着通信技术的发展，频谱资源愈加紧张。
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越来越大。
本文设计的双工器为连续通道双工器，可以最大限度利用频谱资源，且可承受大功率信号。
1 理论及仿真设计
1.1 设计原理
本设计采用一个高通和一个低通滤波器加一定的匹配元件组成三端口的双工器。
根据设计指标的插损和隔离度要求，并留一定余量，通过ADS的集总参数滤波器设计向导，滤波器采用椭圆函数形式，得到一个高通和一个低通滤波器的基本电路模型。
考虑射频信号为交流信号，电感具有隔交通直的作用，且安装、调试方便，则通过一个电感将这两个滤波器的输出端跨接在一起，构成了一个三端口的基本电路。
本设计的特点是：频率范围较宽、两通道为连续频段、插入损耗较小、承受功率大。
因此，在设计与制作时针对以上特点予以考虑。
1.2 设计指标
大功率连续通道设计指标如下：
（1）通带频率：20MHz～57.8MHz、57.8MHz～100MHz;
（2）插入损耗：≤0.2dB、交叉点：≤5dB;
（3）驻波：≤1.25、交叉点：≤1.5;
（4）两通道隔离度：≥15dB;
（5）最大承受功率：300W。
1.3 元件参数设计
为提高仿真结果与实际结果的吻合程度，在仿真设计时，均考虑电容和电感的Q值。
通过查阅电容手册，并根据实际工作频段，仿真时电容的Q值取500～800，电感的Q值取300。
为能承受300W大功率，选用700C系列陶瓷电容，封装较大（约为6mm×6mm），散热性能好。
但安装需要较大焊盘，为提高仿真精度，在仿真时均带入焊盘参数进行仿真。
1.4 仿真设计
根据上述设计原理和元器件参数设计，搭建仿真电路。
仿真时，将所有电容和电感元件值均设为可优化、可调谐的，并设置适当的优化、调谐范围。
优化设计时综合电容型号容值和电感绕制加工可实现性等因素。
优化仿真后的电路如图1所示，仿真结果如图2所示。
2 工程设计及装配调试
本设计是一种大功率双工器设计，因此设计时需考虑器件散热、调试等多方因素，保证设计产品即方便加工调试，又能满足技术指标要求。
2.1 原料选型设计
2.1.1 元器件的选用
由于电容的寄生特性，及双工器承受高功率的要求，电容需选择高Q值、高射频功率、低等效串联电阻、超高稳定性的陶瓷高射频功率多层电容700C系列，其温度特性可满足宽温度范围、高稳定的需求。
电感采用漆包线绕制的空心线圈。
高频电感线匝间的电容、趋肤效应导致导线电阻增加而造成Q值降低。
为使线圈在高频情况下使用，应尽量减少分布参量，线圈尺寸尽可能做得小
些，当然，线圈过小也容易造成Q值降低。
为达到一个平衡点，通常将线圈直径定为与线圈长度相当。
漆包线的直径大小虽然不影响感量，但线径越细，线圈的等效串联电阻就越大，Q 值就越低，线圈的性能也会越差，综合考虑电感Q值、承受功率、制作难易等因素，线径大小选为1.1mm左右。
2.1.2 印制板的选用
由于双工器承受功率要求较高，用一般的聚四氟乙烯板或FR4板难以良好散热，散热较差将会使元器件的使用寿命大大降低，因而考虑选用散热良好的陶瓷覆铜板或覆银板，而覆铜板的加工成本较覆银板更高，且装配难度高于覆银板。
综合考虑承受功率、电性能指标、成本、装配等因素，选用陶瓷（Er=9.6）覆银板作为印制板。
2.1.3 盒体的选用
盒体采用铝基材、再镀铜、最后镀银的方式，保证良好散热的同时，提高腔体的Q值，降低损耗。
2.1.4 电路的调试
由于该双工器由一个低通和一个高通滤波器组成，实际调试时可先调其中一个，然后再合在一起调试。
调试时主要调整电感的大小，可通过调整单个线圈内部的间距来改变电感大小，間距变大，电感减小，反之电感增大。
由于线圈较多，线圈与线圈之间相互耦合相互影响，还可适当调整线圈的朝向和两个线圈之间的距离，以达到设计指标。
3 双工器测试
双工器实物如图3所示，内部如图4所示。
通过图4可见陶瓷覆银板结构，陶瓷覆银板底部黄色的为铜板，二者通过焊膏焊接在一起，最大限度提高双工器散热量，确保承受300W大功率信号。
大功率连续通道双工器实测指标如图5和表1所示。
分析测试数据可知，实际制作的双工器在性能上与仿真结果接近，且完全满足技术指标的要求。
因采用了多项散热措施，保证能满足承受300W大功率的要求。
4 结论
本文设计了一款大功率连续通道双工器，给出了仿真和实测结果。
本设计特定是采用陶瓷覆银板代替聚四氟乙烯板材，极大提高散热性能，提高功率容量。
综合考虑电感电容Q值，合理选型，降低双工器插损。
【参考文献】
[1]森荣二.LC滤波器的设计与制作[M].北京：科学出版社，2005.
[2]Reinhold Ludwig，Pavel Bretchko.射频电路设计：理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2002.
[3]黄玉兰.ADS射频电路设计基础与典型应用[M].北京：人民邮电出版社，2010.。
