CN101740844B

CN101740844B - 用于一导波管的馈入装置及其相关通信装置

Info

Publication number: CN101740844B
Application number: CN 200810181045
Authority: CN
Inventors: 黄章修; 徐杰圣
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: CN101740844A

Abstract

本发明涉及用于一导波管的馈入装置及其相关通信装置。具体地，用于一导波管的馈入装置，该导波管包含有一开口及围绕该开口的一底周边，该底周边包含有一馈入边，该馈入装置包含有一基板及一馈入段。该基板，用以连接于该导波管的该底周边，以及该馈入段，设置于该基板上，用以馈入信号至该导波管，其中该馈入段由该馈入边的异于该馈入边的中心点的一位置伸入该开口。通过本发明大幅降低了馈入装置的横向所占据的面积，进而减少射频电路的使用面积，并且大幅减少印刷电路板上的电路布局面积与螺丝使用量，如此一来，将有效降低产品的体积与重量，以达到产品微小化与低制造成本的目的。

Description

用于一导波管的馈入装置及其相关通信装置

技术领域

本发明涉及一种用于一导波管的馈入装置及其相关通信装置，尤其涉及一种可有效降低印刷电路板布局面积的馈入装置及其相关通信装置。

背景技术

随者无线通信技术的进步，轻、薄、短、小乃是无线通信装置发展的一大趋势。在无线通信装置的前端组件中，导波管(Waveguide)则常被应用于微波或毫米波频段的微波电路中的传输线路，来降低发射和接收的损失，以达最佳的通信效能。

请参考图1，图1为公知一实现微带传输线(Microstrip Line)对波导管的传输的示意图。其中，波导管102为一半圆形波导管。一般而言，一微带传输线印刷电路板104会利用一微带传输线探针106以垂直于该半圆形的波导管102直径边R的方向伸入波导管102区域，以馈入信号。请继续参考图2，图2为公知的微带传输线印刷电路板104的布局俯视示意图。在公知技术中，由于微带传输线对波导管的馈入皆以对称的方向作馈入，并且微带传输线探针106以垂直方向进入半圆形区，因此，微带传输线印刷电路板104必须配置很大的横向(即第一方向100)面积来配合。然而，如图2所示，耦接于微带传输线探针106之后的一微波电路202实际上毋需如此大的布局面积，但是由于横向面积因馈入方式而固定，因此，将会有许多未使用的空白区域204出现，而微波电路202的布局设计上亦常呈现出一松散结构。如此一来，除了会牺牲印刷电路板的空间外，更导致通信设备生产成本的增加。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供用于一导波管的馈入装置及其相关通信装置。

本发明公开一种用于一导波管的馈入装置，该导波管包含有一开口及围绕该开口的一底周边，该底周边包含有一馈入边，该馈入装置包含有一基板及一馈入段。该基板，用以连接于该导波管的该底周边，以及该馈入段，设置于该基板上，用以馈入信号至该导波管，其中该馈入段由该馈入边的异于该馈入边的中心点的一位置伸入该开口。

本发明还公开一种通信装置，包含有一导波管、一馈入装置及一载具。该导波管，包含有一开口及围绕该开口的一底周边，该底周边包含有一馈入边。该载具，形成有一容置空间以容置该馈入装置，并与该导波管连接。该馈入装置，包含有一基板及一馈入段。该基板，用以连接于该导波管的该底周边。该馈入段，设置于该基板上，用以馈入信号至该导波管，其由该馈入边的异于该馈入边的中心点的一位置伸入该开口。

通过本发明实施例大幅降低了馈入装置的横向所占据的面积，进而减少射频电路的使用面积，并且大幅减少印刷电路板上的电路布局面积与螺丝使用量，如此一来，将有效降低产品的体积与重量，以达到产品微小化与低制造成本的目的，更重要的是，经由变化馈入段的偏折方向，而能有效达到符合电子规范的电子特性。

附图说明

图1为公知一实现微带传输线对波导管的传输的示意图。

图2为公知的微带传输线印刷电路板的布局俯视示意图。

图3为本发明实施例的一馈入装置的示意图。

图4为本发明实施例与公知技术的馈入装置的比较示意图。

图5至图7为本发明实施例的用于导波管的馈入装置的部分俯视透视图。

图8为本发明实施例的一微带传输线对波导管的传输特性的一模拟结果示意图。

主要组件符号说明：

100 第一方向 306 底周边

102、302 波导管 308 馈入边

104 微带传输线印刷电路板 310 基板

106 微带传输线探针 312 馈入段

202 微波电路 314 射频电路

204、316 空白区域 Pin1 第一分段

30 馈入装置 Pin2 第二分段

304 开口 Pin3 第三分段

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明实施例的一馈入装置30的示意图。馈入装置30用于一导波管302，其中，导波管302包含有一开口304以及围绕开口304的一底周边306。其中，底周边306包含有一馈入边308。较佳地，导波管302为一半圆型导波管，且底周边306为一半圆环形，馈入边308为一半圆弧。馈入装置30包含有一基板310及一馈入段312。基板310用以连接于导波管302的底周边306。馈入段312设置于基板310上，耦接于一射频电路314，用以馈入信号至导波管302，馈入段312由馈入边308的异于馈入边308的一中心点M的一位置P伸入开口304，换句话说，馈入段312的馈入方向与直径边的法线方向会有一夹角θ，亦即位置P与中心点M至底周边306的圆心O形成该夹角θ。较佳地，该夹角θ小于60度。较佳地，该夹角θ等于50度。因此，简单来说，馈入装置30藉由馈入段312以非垂直于底周边306的一直径边R的方向伸入开口304，将射频电路312的射频信号馈入至导波管302，使得图3中的空白区域316面积将大幅减少。

进一步说明，请参考图4，图4为本发明实施例与公知技术的馈入装置的比较示意图。馈入装置30与公知的微带传输线印刷电路板104上具有相同的电路组件，差异在于公知技术是以垂直于直径边R的方向进入导波管开口，而本发明实施例的馈入段312是由馈入边308的异于馈入边308的中心点M的位置P伸入开口304。因此，如图4所示，由于本发明实施例的馈入段312的设计架构，让基板310在第一方向100上不需使用到公知技术L10的长度，使得本发明实施例的馈入装置30的第一方向100的长度L₃₀将会远小于公知技术的微带传输线印刷电路板104的长度L₁₀。如此一来，通过本发明将可提高射频电路的密度，且大幅减少印刷电路板上的电路布局面积与螺丝使用量，进而降低产品的体积与重量，以达到产品微小化与低制造成本的目的。

此外，请继续参考图5至图7，图5至图7为本发明实施例的用于导波管302的馈入装置30的部分俯视透视图。为简洁起见，本图仅将欲说明的组件标示出。馈入段312还包含有位于开口304区域外的一第一分段Pin1、位于304开口区域内且与第一分段Pin1相连的一第二分段Pin2，及位于开口304区域内且与第二分段Pin2相连的一第三分段Pin3。较佳地，其中第一分段Pin1及第二分段Pin2以相连且直线方式排列，且以正交于馈入边308圆弧的方向进入开口304。如图5所示，相连的第一分段Pin1、第二分段Pin2及第三分段Pin3可以一直线方式排列。如图6所示，第三分段Pin3可朝向直径边R的方向弯折延伸，其中弯折角度为Ф。如图7所示，第三分段Pin3可朝远离直径边R的方向弯折延伸，其中弯折角度为Ф。如前所述，本发明实施例的馈入段312改变馈入方向来减少馈入装置的横向面积，并且变化馈入段312的第三分段Pin3，来达到更佳的电子特性。一般来说，以电子特性规格的要求来看，除了需要微带传输线对波导管的传输能量够大之外，而且传输频宽亦需愈大愈好，举例来说，传输频宽大于1GHz。请参考图8，图8为本发明实施例的一微带传输线对波导管的传输特性的一模拟结果示意图。图8是以Ansoft公司推出的HFSS(高频结构模拟器，High Frequency Structure Simulator)模拟软件，在以图3中的位置P与中心点M至底周边306的圆心O形成的夹角θ为50度且第三分段Pin3朝直径边R弯折58.4度(Ф为58.4度)的情况下，所得出参数S11及参数S12的模拟结果，如图8所示，可以看出其传输频宽可达1.5GHz，足以符合电子规范所需。

值得注意的是，馈入装置30为本发明的实施例，本领域普通技术人员应当可据以作不同的变化。举例来说，基板310不拘于种类或材质，只要能让图形化线路布局于其上的基板即可。此外，馈入段312的实现方式不拘，只要是能以微带传输线的探针形式传输射频信号即可。馈入段312之后所耦接的射频电路314，可以是一低噪声放大器、中频低通滤波器、中频放大器等等可能的射频电路或是其组合，而本领域普通技术人员应当可依其所需作适当的变化。而较佳地，射频电路可以对称于半圆形直径边R的形式布局于基板310。此外，本发明实施例的所有装置外部可以是由金属所包覆。另一方面，本发明实施例的馈入装置30可运用于各种通信装置中，凡是具有足以容置馈入装置30的容置空间，且可与导波管连接的通信装置，便可以执行馈入装置30的功能，本领域普通技术人员应当可据以作不同的变化。

综上所述，通过本发明实施例大幅降低了馈入装置的横向所占据的面积，进而减少射频电路的使用面积，并且大幅减少印刷电路板上的电路布局面积与螺丝使用量，如此一来，将有效降低产品的体积与重量，以达到产品微小化与低制造成本的目的，更重要的是，经由变化馈入段的偏折方向，而能有效达到符合电子规范的电子特性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种用于一导波管的馈入装置，所述导波管包括一开口及围绕所述开口的一底周边，所述底周边包括一馈入边，所述馈入装置包括：

一基板，用以连接于所述导波管的所述底周边；以及

一馈入段，设置于所述基板上，用以馈入信号至所述导波管，所述馈入段由所述馈入边的异于所述馈入边的中心点的一位置伸入所述开口；

其中，所述导波管为半圆形，所述底周边为半圆环形且所述馈入边为半圆弧。

2.如权利要求1所述的馈入装置，其中所述位置至所述底周边的圆心与所述馈入边的中心点至所述底周边的圆心的夹角角度小于60度。

3.如权利要求1所述的馈入装置，其中所述位置至所述底周边的圆心与所述馈入边的中心点至所述底周边的圆心的夹角角度为50度。

4.如权利要求3所述的馈入装置，其中所述底周边还包括一直径边，所述馈入段包括位于所述开口外的一第一分段、位于所述开口内且与所述第一分段相连的一第二分段，及位于所述开口内且与所述第二分段相连的一第三分段，所述第三分段向所述直径边的方向弯折延伸。

5.如权利要求4所述的馈入装置，其中所述第一分段及所述第二分段正交于所述馈入边。

6.如权利要求1所述的馈入装置，其中所述馈入段耦接于一射频电路。

7.一种通信装置，包括：

一导波管，包括一开口及围绕所述开口的一底周边，所述底周边包括一馈入边；

一馈入装置，包括：

一基板，用以连接于所述导波管的所述底周边；以及

一馈入段，设置于所述基板上，用以馈入信号至所述导波管，其由所述馈入边的异于所述馈入边的中心点的一位置伸入所述开口；以及

一载具，形成有一容置空间以容置所述馈入装置，并与所述导波管连接；

其中，所述导波管为半圆形，且所述底周边为半圆环形以及所述馈入边为半圆弧。

8.如权利要求7所述的通信装置，其中所述位置至所述底周边的圆心与所述馈入边的中心点至所述底周边的圆心的夹角角度小于60度。

9.如权利要求7所述的通信装置，其中所述位置至所述底周边的圆心与所述馈入边的中心点至所述底周边的圆心的夹角角度为50度。

10.如权利要求9所述的通信装置，其中所述底周边还包括一直径边，所述馈入段包括位于所述开口外的一第一分段、位于所述开口内且与所述第一分段相连的一第二分段，及位于所述开口内且与所述第二分段相连的一第三分段，所述第三分段向所述直径边的方向弯折延伸。

11.如权利要求10所述的通信装置，其中所述第一分段及所述第二分段正交于所述馈入边。

12.如权利要求7所述的通信装置，其中所述馈入段耦接于一射频电路。