本发明涉及通信，尤其涉及一种内匹配的高隔离度双工器。
背景技术：
1、随着现代通信系统的飞速更新，双工器在频分系统及多频段通信系统中应用非常广泛，高隔离度的双工器近年来引起了人们的广泛关注。
2、双工器是一种三端口器件，其两个通道均为带通特性。当信号从公共端口进入时，由于其特殊的设计，输出端口使得只有符合其工作频率的信号才能通过，起到分离不同频率信号的作用。类似地，当信号从输出口进入到双工器时，也只有符合通道频率的信号能够从公共端口输出，起到信号合路的作用。隔离度时双工器的一个重要指标，它的好坏直接影响两个通道间信号串扰的程度。一个优秀的双工器理论上两个输出端口的隔离度是无限大。因此双工器的隔离度越大越好。要想把隔离度提高需要对双工器两个通道整体进行优化，双工器的隔离度都在30db-40db。
3、现有技术中提出了一种混合型谐振器，并设计一个基于该谐振器的双工器。该双工器的公共端口通过一个额外的t型匹配网络来实现两个工作在不同频段的混合型谐振器阻抗匹配，实线了较好的滤波特性和隔离度。但由于t型匹配网络的并不属于谐振器的一部分，需要单独额外设计，此外在有些双工器设计中会占用比较大的体积。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种内匹配的高隔离度双工器，能够在公共端口没有额外匹配结构同时实现两个通道良好的滤波特性及优于45db的通道隔离度。
2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
3、本发明提供了一种内匹配的高隔离度双工器，包括介质基板和设置于所述介质基板上表面的输入电路、输出电路以及谐振电路；所述输入电路包括输入馈线、第一j变换器、第二j变换器、第一开路短路谐振器以及第二开路短路谐振器；所述第一j变换器一端与所述输入馈线连接，另一端对所述第一开路短路谐振器进行抽头馈电；所述第二j变换器一端与所述输入馈线连接，另一端对所述第二开路短路谐振器进行抽头馈电；所述输出电路包括第一输出馈线、第二输出馈线、第三j变换器、第四j变换器、第三开路短路谐振器以及第四开路短路谐振器；所述第三j变换器一端与所述第一输出馈线连接，另一端对所述第三开路短路谐振器进行抽头馈电；所述第四j变换器一端与所述第二输出馈线连接，另一端对所述第四开路短路谐振器进行抽头馈电；所述谐振电路包括第一半波长均匀阻抗谐振器和第二半波长均匀阻抗谐振器；所述第一半波长均匀阻抗谐振器设置于所述第一j变换器和所述第三j变换器之间，用于分别与所述第一j变换器和所述第三j变换器进行缝隙耦合馈电；所述第二半波长均匀阻抗谐振器设置于所述第二j变换器和所述第四j变换器之间，用于分别与所述第二j变换器和所述第四j变换器进行缝隙耦合馈电。
4、可选的，所述第一开路短路谐振器、第二开路短路谐振器、所述第三开路短路谐振器以及所述第四开路短路谐振器结构相同，均包括并联的短路枝节和开路枝节，所述短路枝节和所述开路枝节位于靠近馈线的一侧，所述短路枝节靠近j变换器，所述开路枝节呈弯折状。
5、可选的，开路短路谐振器在谐振时产生一个传输极点的同时，还会在低频产生一个由短路枝节控制的传输零点，在高频产生一个由开路枝节控制的传输零点；
6、将低频通道产生的高频零点设置在高频通带处，将高频通道产生的低频零点设置在低频通带处，则第一开路短路谐振器的开路枝节在处产生传输零点，第二开路短路谐振器的短路枝节在处产生传输零点，为双工器的两个工作频段中心频率，且。
7、可选的，以所述输入馈线的端口为公共端口，基于阻抗变换公式及所述公共端口阻抗特性得到所述双工器内匹配的条件：
8、；
9、式中，为第一j变换器和第二j变换器处的通道等效阻抗，频率为的信号从公共端口进入时，通道等效阻抗无限大，只能从低频通道输出；频率为的信号从公共端口进入时，通道等效阻抗无限大，只能从高频通道输出。
10、可选的，所述第一开路短路谐振器、所述第一j变换器与所述第三开路短路谐振器、所述第三j变换器结构相同；所述第二开路短路谐振器、所述第二j变换器与所述第四开路短路谐振器、所述第四j变换器结构相同；所述第一j变换器和所述第三j变换器与所述第一半波长均匀阻抗谐振器的间距相同；所述第二j变换器和所述第四j变换器与所述第二半波长均匀阻抗谐振器的间距相同。
11、可选的，所述介质基板采用相对介电常数为3.5，厚度为0.8mm的板材；所述输入馈线、所述第一输出馈线以及所述第二输出馈线均采用50ω馈线。
12、可选的，所述输入电路、所述输出电路以及所述谐振电路的总面积为，为2.3ghz对应的导波波长。
13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
14、本发明提供的内匹配的高隔离度双工器，具有新型的双工器拓扑结构，通过使用j变换器末端加载并联的短路和开路枝节形成开路短路谐振器及使用j变换器与半波长均匀阻抗谐振器耦合的方式同时实现了公共端口内匹配和高隔离度的双工器特性。同时，在双工器工作通道内设置传输零点来提高双工器隔离度。本发明能够在公共端口没有额外匹配结构同时实现两个通道良好的滤波特性及优于45db的通道隔离度。
1.一种内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，包括介质基板和设置于所述介质基板上表面的输入电路、输出电路以及谐振电路；所述输入电路包括输入馈线、第一j变换器、第二j变换器、第一开路短路谐振器以及第二开路短路谐振器；所述第一j变换器一端与所述输入馈线连接，另一端对所述第一开路短路谐振器进行抽头馈电；所述第二j变换器一端与所述输入馈线连接，另一端对所述第二开路短路谐振器进行抽头馈电；所述输出电路包括第一输出馈线、第二输出馈线、第三j变换器、第四j变换器、第三开路短路谐振器以及第四开路短路谐振器；所述第三j变换器一端与所述第一输出馈线连接，另一端对所述第三开路短路谐振器进行抽头馈电；所述第四j变换器一端与所述第二输出馈线连接，另一端对所述第四开路短路谐振器进行抽头馈电；所述谐振电路包括第一半波长均匀阻抗谐振器和第二半波长均匀阻抗谐振器；所述第一半波长均匀阻抗谐振器设置于所述第一j变换器和所述第三j变换器之间，用于分别与所述第一j变换器和所述第三j变换器进行缝隙耦合馈电；所述第二半波长均匀阻抗谐振器设置于所述第二j变换器和所述第四j变换器之间，用于分别与所述第二j变换器和所述第四j变换器进行缝隙耦合馈电。
2.根据权利要求1所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，所述第一开路短路谐振器、第二开路短路谐振器、所述第三开路短路谐振器以及所述第四开路短路谐振器结构相同，均包括并联的短路枝节和开路枝节，所述短路枝节和所述开路枝节位于靠近馈线的一侧，所述短路枝节靠近j变换器，所述开路枝节呈弯折状。
3.根据权利要求2所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，开路短路谐振器在谐振时产生一个传输极点的同时，还会在低频产生一个由短路枝节控制的传输零点，在高频产生一个由开路枝节控制的传输零点；
4.根据权利要求3所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，以所述输入馈线的端口为公共端口，基于阻抗变换公式及所述公共端口阻抗特性得到所述双工器内匹配的条件：
5.根据权利要求1所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，所述第一开路短路谐振器、所述第一j变换器与所述第三开路短路谐振器、所述第三j变换器结构相同；所述第二开路短路谐振器、所述第二j变换器与所述第四开路短路谐振器、所述第四j变换器结构相同；所述第一j变换器和所述第三j变换器与所述第一半波长均匀阻抗谐振器的间距相同；所述第二j变换器和所述第四j变换器与所述第二半波长均匀阻抗谐振器的间距相同。
6.根据权利要求1所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，所述介质基板采用相对介电常数为3.5，厚度为0.8mm的板材；所述输入馈线、所述第一输出馈线以及所述第二输出馈线均采用50ω馈线。
7.根据权利要求1所述的内匹配的高隔离度双工器，其特征在于，所述输入电路、所述输出电路以及所述谐振电路的总面积为，为2.3ghz对应的导波波长。
