双工器是异频双工常用的器件,它主要作用是解决异频干扰的问题。
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。
下面就实际应用对双工器的设计与仿真
频率1:
发射:350-400MHz
发射功率:33dBm
频率2
接收:750-810MHz
接收灵敏度:-100dBm
频率1与频率2公用天线
根据计算我们可以得知:频率1的二次谐波会落入频率2的接收
要想频率1对频率2不影响,频率2的二次谐波要低于-105dBm
频率1发射功率为33dBm,二次谐波不做任何处理一般在-15dBc左右,即频率1的谐波功率在18dBm,二次要抑制到-105dBm,也就是抑制要大于123dB
要实现123的抑制是很难实现的
可以对123的抑制进行分配,频率1的滤波器抑制50dB,双工器抑制75dB
下面对双工器进行仿真设计
首先要明白的是双工器其实就是一个低通加高通的设计
把双工器分解成低频低通和一个高频高通的滤波器
低通:fp:0-400MHZ fs:750-810MHz
这样就设计好了一个低通滤波器
然后在设计高通
fs:0-400MHZ fp:750-810MHz
最后高通加低通带入一起仿真隔离
可以看到隔离度是81dB,双工器对低频和高频的插损也比较合理,当然这个是理想器件。
最后就是实际器件模型带入仿真优化。这里就不展开演示了。
需要注意的一点是,两个滤波器的设计仿真值要合理才能够实际实现。
下图是低通的仿真器件,电容与电感值都是正常能找到的器件
下图是高通的仿真器件值
腔体滤波器也是同理,把电容电感换成微带线即可。