CN102569973A - 定向耦合器及定向耦合器的耦合度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够容易地调整耦合度的定向耦合器及耦合度调整方法。定向耦合器具备：基板；两个导体线路，在基板上相互接近地配置，形成耦合部；第一电介质，配置在接近地配置的两个导体线路上，并具有弹性；第二电介质，配置在第一电介质上，比第一电介质硬；以及耦合度调整机构，通过隔着第二电介质对第一电介质施加压力，来改变第一电介质的厚度而调整两个导体线路间的耦合度。

Description

定向耦合器及定向耦合器的耦合度调整方法

本申请基于日本特许申请2010-283755(申请日：2010年12月20日)，享有该申请的优先权，本申请通过参照该申请而包含有该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施例涉及将高频率信号分离或耦合的定向耦合器及定向耦合器的耦合度调整方法。

背景技术

地面数字广播的发送器需要有高的直线性。此外，服务区域广的广播站所使用的发送器需要有高的输出功率。多数情况下，高输出发送器的終段的功率放大器由并联连接的多个放大器构成。

图6示出了地面数字电视广播的发送器用功率放大器的系统图的一例。

在图6中，使用前置放大器pa作为驱动放大器。前置放大器pa的输出通过分配器d分配给构成功率放大器U的多个放大器PA1～PA8。此外，多个放大器PA1～PA8的输出被合成器c合成。分配器d由多个3dB混合耦合器h1～h7的组合构成，并且合成器c通过混合耦合器h8～h14的组合构成。在分配器d中，若对各3dB混合耦合器h4～h7的输出端子输出的信号的电平差较大，则放大电路PA1～PA8的动作点产生偏差，功率放大器U的性能降低。

如果能够对分配器d的3dB混合耦合器的各输出端口间的电平偏差进行微调，则原理上来讲能够在指定的频率下使各输出端口间的电平偏差为零。由此，能够抑制功率放大器的性能降低。

以往，在各混合耦合器h1～h7的分配输出端子中插入固定衰减器，由此来对混合耦合器的输出端口间的电平偏差进行微调。但是，由于固定衰减器而存在部件数量增加，电路规模变大，并且传送线路的损失增加这样的问题。

作为通过3dB混合耦合器自身来减少输出偏差的方法，已知有在平行线路的耦合部分配置电介质来调整耦合度的方法(例如参照日本特许第2823004号公报)。但是，该方法的调整并不容易。此外，基于该方法的混合耦合器需要有多层构造的基板，构造复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够容易地调整耦合度的定向耦合器及定向耦合器的耦合度调整方法。

实施例的定向耦合器具备：基板；两个导体线路，在基板上相互接近地配置，形成耦合部；第一电介质，配置在接近地配置的两个导体线路上，并具有弹性；第二电介质，配置在第一电介质上，比第一电介质硬；以及耦合度调整机构，通过隔着第二电介质对第一电介质施加压力，来改变第一电介质的厚度而调整两个导体线路间的耦合度。

根据上述定向耦合器，能够提供可容易地调整耦合度的定向耦合器。

附图说明

图1是表示实施例1的定向耦合器的构造的剖面图。

图2是表示实施例2的定向耦合器的构造的剖面图。

图3是表示实施例3的使用了多个定向耦合器的分配器的构造的图。

图4是表示实施例3的定向耦合器的构造的剖面图。

图5是表示实施例3的变形例的定向耦合器的构造的剖面图。

图6是表示地面数字电视广播的发送器用功率放大器的系统图的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

图1示出了实施例1的定向耦合器的剖面。

在图1中，定向耦合器具有在例如玻璃环氧的印刷基板或陶瓷基板等基板1上形成的微波传输带(microstrip)耦合线路。微波传输带耦合线路具有由金属导电图案形成的、相互接近的第一线路L1及第二线路L2。相互接近的第一线路L1及第二线路L2构成定向耦合器的耦合部。

在构成耦合部的第一线路L1及第二线路L2上，配置有第一电介质d1。第一电介质d1以跨过位于第一线路L1和第二线路L2之间的基板1的方式，配置在第一线路L1及第二线路L2上。此外，在第一电介质d1上配置有第二电介质d2。进而在第二电介质d2上配置有压触板5。

作为第一电介质d1，使用高频率特性良好且比第二电介质柔软的弹性材料。作为第二电介质d2，使用硬度比第一电介质d1高的材料。例如，作为第一电介质d1使用微发泡聚苯乙烯，并且作为第二电介质d2使用陶瓷类层叠基板。另外，发泡聚苯乙烯的介电常数例如为2.25至2.3，并且，陶瓷类层叠基板的介电常数例如为6至10。

第一电介质d1与第二电介质d2被螺钉2和螺母3经压触板5固定于基板1。例如，在基板1、第一电介质d1、第二电介质d2及压触板5上设有贯通孔，通过从贯通孔贯通的螺钉2和与螺钉2螺合的螺母3b，来对基板1、第一电介质d1、第二电介质d2及压触板5进行固定。螺钉2、螺母3b及压触板5由金属、陶瓷或者塑料形成。第一电介质d1由于具有弹性，因此伴随着改变螺钉2的紧固度，其厚度T例如从0.3mm变化为0.1mm。第一线路L1和第二线路L2所形成的耦合部的耦合度与第一电介质d1的厚度T的变化相对应地在±0.5dB的范围内被调整。即，耦合度的调整范围是1dB。在该情况下，定向耦合器的中心频率的变化少，并且能够容易地调整耦合度。在该实施例中，螺钉和螺母是耦合度调整机构。耦合度调整机构的占有空间也能够设置得较小。

图2示出了实施例2的定向耦合器的剖面。

在图2中，在基板1上，第一线路L1和第二线路L2相接近地配置而形成耦合部。在第一线路L1及第二线路L2上配置有第一电介质d1。在第一电介质d1上配置有第二电介质d2，进而在第二电介质d2上配置有压触板5。第一电介质d1、第二电介质d2及压触板5被固定于基板的罩体3a所覆盖。与实施例1相同，第一电介质d1具有弹性，第二电介质d2比第一电介质硬。螺钉2保持于在罩体3a上设置的与螺钉2螺合的螺纹孔中。螺钉2的前端对压触板5进行按压，螺钉2隔着压触板5及第二电介质d2压缩第一电介质d1。通过使螺钉2旋转来改变螺钉2对压触板5的按压力，由此调整定向耦合器的耦合度。在该实施例中，螺钉2和罩体3a是耦合度调整机构。

另外，也可以是，在罩体3a上设置贯通孔，进而将螺母固定于罩体3a，在螺母中保持螺钉。

图3示出了实施例3的排列多个定向耦合器而构成的分配器B。分配器B具有基板1和箱状的罩体3。基板1和罩体3针对多个定向耦合器H共通地设置。即，基板1上形成有多个定向耦合器H，并且以覆盖多个定向耦合器H的方式设置罩体3。罩体3固定于基板1，用于调整各定向耦合器H的耦合度的螺钉2保持于罩体3。罩体3由金属制成，作为屏蔽壳发挥作用。

分配器B中，在基板1上形成的未图示的布线将多个定向耦合器H的端子间加以连接，以便多个定向耦合器H构成例如图6所示的分配器d或合成器c。

图4示出了实施例3的各定向耦合器H的剖面。定向耦合器H在基板1的上表面，具有相互接近地形成的第一线路L1及第二线路L2。定向耦合器H还具有在第一线路L1及第二线路L2上配置的第一电介质d1、在第一电介质d1上配置的第二电介质d2、在第二电介质d2上配置的压触板5、以及对压触板5进行按压的螺钉2。与实施例1相同，第一电介质d1具有弹性，第二电介质d2比第一电介质硬。在罩体3上形成有贯通孔，螺母3b固定于罩体3。螺钉2保持于螺母3b中。在该实施例中，罩体3、螺母3b和螺钉2是耦合度调整机构。

在图3所示的分配器B中，各定向耦合器H通过使螺钉2旋转而改变第一电介质d1的厚度，来调整耦合度。由此，能够不使用固定衰减器地消除分配器B的各输出端口间的电平偏差。因此，能够实现在具有多个放大电路的功率放大器中使用的分配器，而不需要用于对各输出端口间的电平偏差进行调整的固定衰减器所需的较大空间。

图5示出了实施例3的定向耦合器的变形例。在上述实施例3中，构成微波传输带线路的第一线路和第二线路形成在基板1的同一平面上。但是，在该变形例中，第二线路L2、电介质层1b、第一线路L1层叠在基板1上。即，第二线路L2、电介质层1b、第一线路L1构成层叠构造。第二线路L2与第一线路1相对置地形成，第二线路L2和第一线路1构成耦合部。其他结构与图4所示的定向耦合器的结构相同。

根据以上所述的至少一个实施例的定向耦合器，具有在耦合线路上配置的具有弹性的第一电介质、以及在第一电介质上配置的比第一电介质硬的第二电介质，能够通过耦合度调整机构调整第一电介质的厚度。因此，根据实施例的定向耦合器，能够容易地调整耦合度。此外，耦合度调整机构的结构简单且小型，因此，能够以小的空间实现排列多个定向耦合器而构成的分配器。此外，根据以上所述的至少一个实施例的定向耦合器的耦合度的调整方法，耦合度的调整简单。

另外，在上述的实施例及变形例中，在第二电介质d2上设置压触板5。但是，也可以构成为，不设置压触板5而是使螺钉2的前端与第二电介质d2直接接触，第二电介质d2对第一电介质d1进行压缩。在该情况下也与上述的实施例及变形例相同，能够容易地调整定向耦合器的耦合度。

说明了本发明的几个实施例，但是这些实施例只是作为例子来提示，并不意欲限定发明的范围。这些实施例能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施例及其变形包含在发明的范围和宗旨内，同样包含在权利要求书中记载的发明及其等同的范围内。

Claims (5)

1.一种定向耦合器，其特征在于，具备：

基板；

两个导体线路，在所述基板上相互接近地配置，形成耦合部；

第一电介质，配置在接近地配置的所述两个导体线路上，并具有弹性；

第二电介质，配置在所述第一电介质上，比第一电介质硬；以及

耦合度调整机构，通过隔着所述第二电介质对所述第一电介质施加压力，来改变所述第一电介质的厚度而调整所述两个导体线路间的耦合度。

2.如权利要求1所述的定向耦合器，其特征在于，

所述耦合度调整机构具有：

螺钉，贯通所述基板、所述第一电介质及所述第二电介质；以及

螺母，与螺钉螺合。

3.如权利要求1所述的定向耦合器，其特征在于，

所述耦合度调整机构具有：

罩体，固定于所述基板，覆盖所述第二电介质；以及

螺钉，安装于所述罩体，隔着所述第二电介质按压所述第一电介质。

4.如权利要求1所述的定向耦合器，其特征在于，

还在所述第二电介质上具有压触板，

所述耦合度调整机构隔着所述压触板及所述第二电介质对所述第一电介质施加压力。

5.一种耦合度调整方法，用于调整定向耦合器的耦合度，该定向耦合器具有由在基板上接近地配置的两个导体线路形成的耦合部，其特征在于，该耦合度调整方法包括：

在所述两个导体线路上配置具有弹性的第一电介质的工序；

在所述第一电介质上配置比第一电介质硬的第二电介质的工序；以及

隔着所述第二电介质对所述第一电介质进行按压，来改变所述第一电介质的厚度而调整所述耦合部的耦合度的工序。

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