К.В. Кобрин¹, В.А. Рудаков², Li Zimeng³, В.А. Следков⁴, М.Б. Мануилов⁵

1,5 Южный федеральный университет (г. Ростов-на-Дону, Россия)

2−4 Guangzhou Compass Technology Co Ltd, (Guangzhou, China)

Постановка проблемы. При создании диплексеров с близко расположенными полосами пропускания для мобильных систем связи крутизна характеристик отдельных фильтров оказывается недостаточной для достижения необходимой развязки каналов диплексера.

Цель. Разработать методику синтеза конструкции диплексера, обеспечивающей достижение необходимых электрических параметров при близко расположенных полосах пропускания.

Результаты. Предложена новая конструкция диплексера для работы в составе базовых станций мобильной связи в диапазонах 1710-1880/1920-2170 МГц. Диплексер реализован на встречно-штыревых фильтрах и имеет компактную конструкцию с цельнометаллическим корпусом, включающим фильтры и коаксиальное Т‑сочленение. Для повышения частотной избирательности в конструкцию введен дополнительный изогнутый резонатор, формирующий полюс затухания на частотной характеристике.

Практическая значимость. Предложенный диплексер с простой, технологичной конструкцией подходит для использования в антеннах базовых станций мобильной связи. Диплексер имеет высокое согласование и развязку (S11 = −22 дБ, S32 = −23 дБ), а также низкий уровень вносимых потерь (около 0,2 дБ).

Кобрин К.В., Рудаков В.А., Li Zimeng, Следков В.А., Мануилов М.Б. Синтез диплексера с близко расположенными полосами пропускания для систем мобильной связи // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 6. С. 28−37. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202206-04

1. Cameron R.J., Kudsia C.M., Mansour R.R. Microwave filters for communication systems: fundamentals, design and applications. Hoboken, NJ: Wiley. 2018.
2. Mansour R.R. RF Filters and Diplexers for Wireless System Applications: State-of-the-Art and Trends // Proceedings of Radio and Wireless Conference. 2003. RAWCON'03. P. 373−376.
3. Hunter I.C., Billonet L., Jarry B., Guillon P. Microwave Filters - Applications and Technology // IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques. 2002. V. 50. № 3. P. 794−805.
4. Macchiarella G., and Tamiazzo S. Synthesis of Star-Junction Multiplexers // IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques. 2010. V. 58. № 12. P. 3732−3741.
5. Zhao P., Wu K.L. An Analytical Approach to Synthesis of Diplexers with an Optimal Lumped-element Junction Model // IEEE MTT‑S International Microwave Symposium (IMS2014). 3 p.
6. Zhang Z.-C., Chu Q.-X., Wong S.-W., Feng S.-F., Zhu L., Huang Q.-T., Chen F.-C. Triple-Mode Dielectric-Loaded Cylindrical Cavity Diplexer Using Novel Packaging Technique for LTE Base-Station Applications // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2016. V. 6. № 3. P. 383−389.
7. Wu K.L. Recent Progress in Non-planar Microwave Filters – from Theory and Practices //Asia Pacific Microwave Conference (APMC 2012). Kaohsiung, Taiwan. 4−7 December 2012. P. 388−390.
8. Pelliccia L., Cacciamani F., Cazzorla A., Tiradossi D., Vallerotonda P., Sorrentino R., Steffè W., Vitulli F., Picchione E., Galdeano J., Martìn-Igleasias P. Compact On-board L-band Dielectric-loaded Diplexer for High-power Applications // 49th European Microwave Conference. 2019. Paris, France. P. 61−64.
9. Kobrin K.V., Rudakov V.A., Sledkov V.A., Li Zimeng, Manuilov M.B. A Novel Design of Wideband Diplexer for Base Station Applications // Proceedings of IEEE Conference on Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW-2019). 2019. P. 148−151.
10. Kobrin K.V., Rudakov V.A., Li Z., Manuilov M.B. A Novel High-Performance Diplexer for Mobile Communication Base Stations // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2021. V. 35. № 2. P. 1273−1289.
11. Kobrin K., Rudakov V., Li Z., Sledkov V., Manuilov M. A Novel Diplexer Design with Closely Situated Pass-bands for Base Stations of Mobile Communications // Proceedings of IEEE 7th All-Russian Microwave Conference (RMC-2020). Moscow. 2020. P. 176−179.
12. Matthaei G.L., Young L., Jones M.T. Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures. New York, McGraw-Hill. 1964. V. 1, 2.
13. Ansys HFSS, https://www.ansys.com.
14. Kobrin K., Manuilov M. Fast full-wave technique for CAD of polarizers based on double-ridge waveguide sections // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2020. V. 34. № 1. P. 70−85.
15. Gerini G., Guglielmi M. Full-Wave CAD of a Rectangular Waveguide Filter with Integrated Coaxial Excitation // IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques. 2001. V. 49. № 5. P. 986−990.