CN102315853A

CN102315853A - 射频装置

Info

Publication number: CN102315853A
Application number: CN2010102195913A
Authority: CN
Inventors: 蔡文才; 蓝文镇; 吴大任
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-11

Abstract

本发明公开一种射频装置。该射频装置包含有一绝缘基板，该绝缘基板包含有一第一面及一第二面；一接地层，该接地层布于该绝缘基板的该第二面上，用来提供接地；一第一信号端，该第一信号端形成于该绝缘基板的该第一面上；一第二信号端，该第二信号端形成于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该接地层；一射频电路，该射频电路布于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端；以及一阻抗单元，该阻抗单元设置于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端与该第二信号端。本发明可省去使用人工操作方式来黏贴吸收体的工时，而大幅缩短生产时间与降低制造生产成本。

Description

射频装置

技术领域

本发明涉及一种射频装置，尤指一种可利用阻抗单元作为传输线终端来降低串音噪声的射频装置。

背景技术

随着科技的发展及产品制造技术的精进，使得电子产品不断地朝向轻薄短小化研发，且伴随着产品工作频率的提升，电磁干扰的效应也变得越来越重要。关于降低电磁干扰的对策，目前已有许多各式各样的方法可供使用。举例来说，在射频电路中，为了克服串音噪声(cross talk)或抑制辐射功率，以避免造成影响周遭其他电路的工作，常见的作法是利用电磁吸收体来解决前述的问题。

请参考图1，图1为公知的使用吸收体的一射频装置10的示意图。射频装置10包含一绝缘基板102、一接地层104、一射频电路106、一开路残段ST以及一吸收体108。其中开路残段ST为射频电路106的一部分。公知技术主要是通过将吸收体108黏贴于开路残段ST上，以抑制信号传输时所产生的电磁干扰。一般来说，传统上业界在制造射频装置10时，仍必须以人工操作方式来将吸收体108黏贴至相对应的开路残段ST上，如此一来，不但耗时又费力。另一方面，目前的电路装置都已非常小型化，因而极可能因为人为疏失而无法准确地将吸收体108黏贴至相应的位置，进而使得串音噪声或辐射功率的抑制效果不彰。此外，由于吸收体108的成本较高，因此，若是使用过多的吸收体108，将会造成射频装置10的制造成本过高的问题。换言之，在射频电路中，使用吸收体108来抑制线路间的串音噪声或是过高的辐射功率，将会面临冗长的施工时间及高昂的制造成本。

发明内容

因此，本发明主要在于提供一种射频装置。

本发明公开一种射频装置，该射频装置包含有：一绝缘基板，该绝缘基板包含有一第一面及一第二面；一接地层，该接地层布于该绝缘基板的该第二面上，用来提供接地；一第一信号端，该第一信号端形成于该绝缘基板的该第一面上；一第二信号端，该第二信号端形成于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该接地层；一射频电路，该射频电路布于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端；以及一阻抗单元，该阻抗单元设置于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端与该第二信号端。

本发明可省去使用人工操作方式来黏贴吸收体的工时，而大幅缩短生产时间与降低制造生产成本。

附图说明

图1为公知的使用吸收体的一射频装置的示意图。

图2为本发明实施例的一射频装置的示意图。

图3为本发明第一实施例的使用电阻来实现图2中的阻抗单元的示意图。

图4为图3的射频装置的辐射功率示意图。

图5为本发明实施例的使用电阻串联电容来实现图2中的阻抗单元的示意图。

图6为图5的射频装置的辐射功率示意图。

图7为图5的射频装置的频率响应示意图。

图8为图5的射频装置在使用不同电阻值的电阻时的辐射功率示意图。

图9为图5的射频装置在使用不同电阻值的电阻时的频率响应示意图。

图10为本发明第二实施例的使用电阻来实现图2中的阻抗单元的示意图。

图11为公知技术与图10的射频装置工作时的频率响应示意图。

图12为图10的射频装置在使用不同电阻值的电阻时的辐射功率示意图。

主要组件符号说明：

10、20 射频装置 R 电阻

102、202 绝缘基板 C 电容

104、204 接地层 P1、P2 信号端

106、206 射频电路 ST、ST1、ST2 残段

108 吸收体 TL1、TL2 传输导线

208 阻抗单元

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明实施例的一射频装置20的示意图。绝缘基板202、一接地层204、射频电路206以及信号端P1、P2。绝缘基板202、一接地层204、一射频电路206以及一阻抗单元208。绝缘基板202包含有上、下两面，其中一面设置射频电路206、信号端P1、P2以及阻抗单元208，另一面则布有接地用的接地层204。此外，如图2所示，射频电路206耦接至信号端P1，阻抗单元208耦接至信号端P1与信号端P2之间，而信号端P2耦接于接地层204。换言之，本发明在射频电路206工作时，通过阻抗单元208接地的设计，可将传输线中较容易辐射出的能量导引至接地层204，以抑制射频电路206所产生的辐射功率，而可避免进一步对其他的主动组件造成干扰。

详细来说，阻抗单元208可由一电阻来实现。因此，对于射频电路206来说，相当于传输线终端提供一高阻抗，来降低电阻在传输线造成的损耗。进一步地，若射频电路206有直流信号存在，则可在阻抗单元208中加入一电容，来提供直流阻绝的功能，以避免发生短路。换言之，阻抗单元208可以一电阻与一电容来实现，并以串联形式连接。当然，由于为串联电路，若在信号端P1先串接一电容，再通过电阻接地，并不影响直接电阻接地的效应。因此，电阻与电容的连接顺序亦可对调。也就是说，在阻抗单元208中，各组件的耦接方式可为电阻的一第一端串接于信号端P1，电阻的一第二端耦接在电容的一第一端，以及电容的一第二端耦接于信号端P2；或者，电容的一第一端串接于信号端P1，电容的一第二端耦接于电阻的一第一端，以及电阻的一第二端耦接于信号端P2。

因此，相比较于公知技术，本发明通过在射频电路206的终端串接阻抗单元208来降低辐射功率，进而避免串音噪声干扰的问题，因此，将可省去使用人工操作方式来黏贴吸收体的工时，而大幅缩短生产时间与降低制造生产成本。更重要的是，电阻以及电容的成本远低于吸收体，且电阻及电容通常利用表面黏着技术(SMT)来进行打件，在特性上相对较为稳定。整体来说，使用电阻或电容亦可进一步降低制造生产成本。而若传输线上无直流信号时，更仅需电阻即可达到抑制辐射功率的目的，如此一来，将可再降低生产成本。

需注意的是，射频装置20仅为本发明的一实施例，本领域普通技术人员应当可据以作不同的修饰。举例来说，信号端P2可通过贯穿孔或导线连接的方式耦接至接地层204，但不以此为限。此外，较佳地，射频电路206可应用于各种射频信号频段，例如可应用于一Ka频段或一Ku频段。

举例来说，若阻抗单元208由一电阻所实现，请参考图3及图4，图3为本发明实施例以电阻实现图2中的阻抗单元208的示意图，图4为图3的射频装置20的辐射功率示意图。如图3所示，阻抗单元208包含一电阻R。电阻R耦接于信号端P1与信号端P2之间。假设射频电路206(未绘于图3中)为一低噪声放大器的射频扼流圈(RF choke)，而微带线残段ST为该射频扼流圈中的开路残段，且耦接于信号端P1。换言之，在图3中，藉由连接于接地层的电阻R串联于属于射频电路206的微带线残段ST，来降低射频电路206的辐射功率干扰。若以不同电阻值的电阻R来实现阻抗单元208，则射频装置20的频率响应如图4所示。其中，横轴表示工作频率，单位为GHz；纵轴表示辐射功率，单位为dB。在图4中，分别显示有使用吸收体在微带线残段ST时、使用电阻R为50欧姆(Ohm)时及电阻R为500欧姆时的结果。由图4可知，无论使用电阻R为50欧姆或是500欧姆时，微带线残段ST的辐射功率皆小于公知的使用吸收体的方式，但使用50欧姆时，在开路残段将有一理想的负载(一般射频统阻抗通常是50欧姆)，此时，将失去开路残段本身的特性，表示大部分的能量将从50欧姆电阻被引导至接地层。

进一步地，若是考虑到直流阻绝的应用，请参考图5及图6，图5为本发明实施例的使用电阻串联电容来实现图2中的阻抗单元108的示意图，图6为图5的射频装置20的辐射功率示意图。如图5所示，阻抗单元208包含一电阻R与一电容C，其中，电阻R与电容C以串接形式连接。电容C耦接于信号端P1与一信号端P3之间。电阻R耦接于信号端P2与信号端P3之间。假设射频电路206(未绘于图3中)为一低噪声放大器的射频扼流圈，且该射频扼流圈的一微带线残段ST耦接于信号端P1。换言之，在图3中，藉由以串联形式连接的电阻R与电容C作为射频电路206的终端，来降低辐射功率干扰。请继续参考图6，图6中，分别显示有完全不使用任何电磁干扰抑制装置时、使用吸收体于微带线残段ST时、使用电阻R为500欧姆且电容C为0.5皮法(pF)来实现阻抗单元208时及使用电阻R为500欧姆来实现阻抗单元208时的结果。由图6可知，无论使用电阻R与电容C来实现阻抗单元208的结果，微带线残段ST的辐射功率仍小于公知的使用吸收体的方式。此外，请参考图7显示图5的射频装置20工作于8GHz至16GHz时，反射系数的分布图。由图7可知，当阻抗单元208加上电容C后会有稍微向低频区域偏移的现象。此现象最主要的原因是电容C本身的寄生电感所造成，解决之道，可以通过缩短相对应的射频扼流圈的长度或是缩短微带线残段ST的长度来避免图7中的偏移现象。

请参考图8，图8为图5的射频装置20在使用不同电阻值的电阻R时的频率响应示意图。在图8中，分别显示使用电阻R为550欧姆、750欧姆、950欧姆、1150欧姆时以及使用吸收体于微带线残段ST时所呈现的辐射功率的结果。由图8可知当电阻R的电阻值在950欧姆以下时，射频装置20的抑制辐射功率的能力皆比传统使用吸收体的方式来的更好。因此，可选择电阻值在950欧姆以下的电阻来实现电阻R。请参考图9，图9为图5的射频装置20在使用不同电阻值的电阻R时的频率响应示意图。由图9可知当电阻R的电阻值在500欧姆以上，反射系数的变化逐渐变小，因此，为了不让电阻在传输线上产生过大的损耗，可选择电阻值在500欧姆以上的电阻来实现电阻R。

除此之外，请参考图10，图10为本发明第二实施例的使用电阻来实现图2中的阻抗单元208的示意图。假设射频电路206为应用于一集波器(LNBF)的一低通滤波器。此低通滤波器的通行频段介于0.95GHz至2.15GHz，而截止频段介于9.75GHz至12.75GHz。射频电路206包含有传输导线TL1、传输导线TL2、残段ST1与残段ST2。如图10所示，传输导线TL1耦接于残段ST1。传输导线TL2耦接于残段ST2与传输导线TL1。阻抗单元208由一电阻R所实现。电阻R耦接于信号端P1与信号端P2之间。由于射频电路206为低通滤波器，因此当射频电路106介于9.75GHz至12.75GHz间的信号将可能会由残段ST1或残段ST2辐射出去，而造成其他主动组件的干扰问题。换言之，本发明通过将耦接于接地层204的阻抗单元208连接至射频电路206的开路残段，来抑制辐射功率。另一方面，在此实施例中并无直流信号，因此，不需使用电容来做直流隔绝。

请参考图11，图11为公知技术与图10的射频装置20工作时的频率响应示意图。在图11中，分别显示有完全不使用任何电磁干扰抑制装置时、单独使用吸收体于残段ST1或ST2时、同时使用吸收体于残段ST1与ST2时以及使用电阻值为550欧姆的电阻R于残段ST1时的的穿透系数。由图11可知，传统使用吸收体的方式，由于等效介电系数因为吸收体的加入而改变，所以会造成工作频率向低频偏移的现象。而此实施例中无偏移的现象，主要是将电阻视为一理想电阻所致，若考虑本身的寄生效应，则同吸收体会产生频偏现象。请参考图12，图12为图10的射频装置20在使用不同电阻值的电阻R时的辐射功率示意图。在图12中，分别显示有完全不使用任何电磁干扰抑制装置时、使用电阻R为550欧姆、750欧姆、950欧姆、1150欧姆时以及使用吸收体于微带线残段ST1时所呈现的辐射功率的结果。由图12可知本发明的方式抑制辐射功率的效果比公知技术更佳，当电阻R的电阻值愈小，则抑制能力愈佳。

综上所述，相比较于公知技术，本发明通过在射频电路206的终端串接阻抗单元208来降低辐射功率，以避免串音噪声干扰的问题，将可省去使用人工操作方式来黏贴吸收体的工时，而大幅缩短生产时间与降低制造生产成本。另一方面，电阻以及电容的成本远低于吸收体，且电阻及电容通常利用表面黏着技术(SMT)来进行打件，在特性上相对较为稳定，因此，整体来说，使用电阻或电容亦可进一步降低制造生产成本。而且，若传输线上无直流信号时，更仅需电阻即可达到抑制辐射功率的目的，如此一来，将可再降低生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种射频装置，包括：

一绝缘基板，该绝缘基板包括一第一面及一第二面；

一接地层，该接地层布于该绝缘基板的该第二面上，用来提供接地；

一第一信号端，该第一信号端形成于该绝缘基板的该第一面上；

一第二信号端，该第二信号端形成于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该接地层；

一射频电路，该射频电路布于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端；以及

一阻抗单元，该阻抗单元设置于该绝缘基板的该第一面上，并耦接至该第一信号端与该第二信号端。

2.如权利要求1所述的射频装置，其中该射频电路包括：

一传输线组件，该传输线组件布于该绝缘基板的该第一面上，并耦接于该第一信号端。

3.如权利要求1所述的射频装置，其中该阻抗单元包括：

一电阻，该电阻包括一第一端，耦接于该第一信号端，以及一第二端，耦接于该第二信号端。

4.如权利要求3所述的射频装置，其中该阻抗单元还包括：

一电容，该电容耦接于该电阻的该第二端与该第二信号端之间，该电容包括一第一端，耦接于该电阻的该第二端，以及一第二端，耦接于该第二信号端。

5.如权利要求3所述的射频装置，其中该阻抗单元还包括：

一电容，该电容耦接于该第一信号端与该电阻的该第一端之间，该电容包括一第一端，耦接于该第一信号端，以及一第二端，耦接于该电阻的该第一端。

6.如权利要求3所述的射频装置，其中该电阻的阻抗值小于950欧姆。

7.如权利要求3所述的射频装置，其中该电阻的阻抗值大于500欧姆。

8.如权利要求1所述的射频装置，其中该第二信号端通过一贯穿孔耦接至该接地层。

9.如权利要求1所述的射频装置，其中该射频电路的工作频段相应于一Ka频段。

10.如权利要求1所述的射频装置，其中该射频电路的工作频段相应于一Ku频段。