[其他]具有陡變過渡特性的選頻篩

無效

• 申請號: 87105569
• 申請日: 1987-08-14
• 公開（公告）號: CN87105569A
• 公開（公告）日: 1988-05-04
• 發明（設計）人: 羅森·哈羅德·A
• 申請（專利權）人: 休斯航空公司
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04B7/19
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

本發明廣泛地涉及到將無線電信號分離成相應頻率分量的雙工器，特別詳盡地討論了用于將無線電信號分離成第一頻帶與第二頻帶的選頻篩。

在無線電接收與發送系統里，常常要求將射頻信號分離成不同的頻帶。在某些應用里，過去一直采用一種所謂準光學雙工器來分離包含不同頻帶的入射無線電信號。如在《用一小型陳列組成掃描波束的映象反射器排列》（《貝爾系統技術雜志》，1979年2月，58卷2期，C·Dragon和M·J·Gans全著）一文中就披露了采用這種準光學雙工器。該文談及，一個頻率雙工器被放置在發射陳列和映象反射器之間。接收陳列則相對發射陳列位于雙工器的另一邊。來自發射陳列的發射頻帶信號通過雙工器到達映象反射器。而雙工器對接收頻帶的信號反射性，入射在雙工器上的接收頻帶信號則被反射到接收陳列。上述的安置方式是很精巧的，因此被用到了衛星的天線系統里。

各種結構的共振柵準光學雙工器披露在《共振柵準光學雙工器》（J·A·Araud和F·A·Pelnm發表于《貝爾系統技術雜志》54卷，2期，1975年2月）及《自共振柵理論》（I·Anaerson發表于《貝爾系統技術雜志》54卷10期，1975年12月）兩篇文章中。正如這兩篇文章所論述的，在很多與通信衛星天線或赫茲電纜相關聯的毫米波系統中，準光學濾波器及雙工器是十分有用的。由于它們面積大，準光學器件有很強的處理功率的能力。并且，在某種意義上講，還避開了多問題。它們的歐姆損耗小，而且柵網容易用光板印刷來制作。上述兩篇文章，論述了很多柵或多柵雙工器。每種柵網，均包括各種結構的柵元件，它們能有效地形電容或電感。一個柵網，不論其幾何形減或設計如何，均可用電路元件來表示。等效電路可通過驗法將測得的柵網的共振曲線與計算得的等效電路相擬合來獲得。在上述《共振柵準光學雙工器》一文中，談到了很多柵網型式，其中包括一種有電容元件的柵網裝置，這與一種所謂的《杰羅塞勒姆正交》（Jerusalam????Cross）相似。在共振頻率上，杰羅塞勒姆正交柵是全反射性的，其性能相似于一片展平的銅箔。

但是先有工藝制作的準光學雙工器，其頻率過渡特性一直不很陡峭。因此，對于某些應用，其分離頻帶反射特性的差異一直不夠大。況且，分離頻帶的寬度對某些應用來講，也一直比要求的小。因此，必須選用多個選頻篩，它們需要細致的相互位。所以，人們總是盡量選用單個選頻篩的。

本發明克服了上面提到的早期所用技術的種種弊端。

依據本發明，給出了一個選頻篩或雙工器，用以分離一個射頻信號里的第一與第二兩個相接近的頻帶。特別是在微波范圍內，雙工器構成了一電導性元件陣列，它們的配置所給出的等效電路，在第一頻帶內是并聯諧振，第二頻帶內是串聯諧振。電導元件被安置在一個平面Nx????M的陣列內。這樣，等效電路就由兩部分組成。第一部分包括互相并聯的第一電感和第一電容;第二部分與第一部分串聯耦合，它也含一個第二電容。

每個電導元件，包括一對空間分開的邊腿（Side????leg）各形成一個電感;一對空間分開的連接腿（Connecting????leg），它們彼此擴展并聯結邊腿。相鄰元件的連接腿，在空間上靠近，形成了等效電路中的一個串聯電容。每個元件還包括一對中間腿（Medial????leg），由連接腿向彼此擴展而形成一個第二電感。另外還有一對中心腿，連到中間腿的端點，空間上彼此靠攏，形成了第二電容，在等效線路中它與第一電感并聯。

選頻篩可用在多層聚酯亞胺薄膜上運用傳統的光印刷術形成電感元件的辦法制作得相當完好。在一個實體的選頻篩上，將電感元件分成兩半，其半個篩上的元件相對另一半旋轉90°，這樣的雙工器的兩半可分別工作于水平和垂直極化的信號上。

因此，本發明的基本目的是提供一種選頻篩，它可用作有尖銳過渡特性的雙工器，用以分離無線信號成第一、第二兩個頻帶，特別適用于該兩頻帶彼此相對很接近時。

本發明的進一步目的是提供一個如上所述的雙工器。它在一個頻帶內呈現并聯諧振，故有高阻抗;在另一個頻帶內則呈現串聯諧振，低阻抗。

再進一步的目的是提供一個上述的雙工器，它適用于將兩個信號-這兩個信號有不同的極化-中的一個分成第一頻帶和第二頻帶信號。

本發明的某些目標，以及更深遠的目的和優越性，在下面對發明描述的過程中將變得更為清楚和直觀。

在所給的附圖中：

圖1是采用了本發明選頻篩的通信衛星天線透視圖;

圖2是圖1所示天線系統的頂視圖;

圖3是沿圖2（3-3）線所作的剖視圖;