CN103944602A - 双工器与其线路结构及射频收发装置 - Google Patents
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Abstract
一种双工器与其线路结构及射频收发装置，该双工器包括第一滤波器以及第二滤波器，于第一滤波器中，第一谐振电路电性电性连接第一信号端口，且第一谐振电路的第一电感、第二谐振电路的第二电感及第三谐振电路的第三电感产生互感，而第三谐振电路电性连接第二信号端口，又于第二滤波器中，第四谐振电路串联第一谐振电路，且第四谐振电路的第四电感与第五谐振电路的第五电感互感，第六谐振电路电性连接第三信号端口，并于第五与第六谐振电路之间串联主电容。本发明通过互感的设计能提升频率选择辨识力。
Description
技术领域
本发明涉及一种双工器，尤指一种具频率辨识力的双工器与其线路结构及其制法。
背景技术
通信技术日新月异，目前无线通信系统（wireless communication system）中需要射频（Radio frequency,RF）装置在多频带（Multiple frequency band）下运作，例如，双工器（Duplexer），其为多频带通信系统及多任务系统中的必要电路组件，且其为一种三埠（3ports or3I/Os）电路网络，也就是一输入端与两输出端以将不同频率的信号分开，或两输入端与一输出端以将不同频率的信号整合在一起。
图1及图1’为现有双工器1的电路图及线路结构上视图。
如图1及图1’所示，所述的双工器1将其线路结构1’形成于一基层1a表面上，该双工器1包括：一第一信号端口17、通过第一谐振电路11电性连接该第一信号端口17的第一滤波器10a、电性连接该第一滤波器10a的第二信号端口18a、电性连接该第一滤波器10a的第二滤波器10b、通过第四谐振电路14电性连接该第二滤波器10b的第三信号端口18b、以及接地埠19，其中，该第一滤波器10a包含第二至第三谐振电路12,13及主电容100，而该第二滤波器10b包含第五至第六谐振电路15,16及主电感101，且该接地埠19连接该第二及第五谐振电路12,15。
所述的第一谐振电路11具有并联的第一电感L1与第一电容C1，且电性连接该第一信号端口17。
所述的第二谐振电路12具有并联的第二电感L2与第二电容C2，且串联该第一谐振电路11。
所述的第三谐振电路13具有并联的第三电感L3与第三电容C3，且电性连接该第二信号端口18a。
所述的主电容100串联于该第二与第三谐振电路12,13之间。
所述的第四谐振电路14具有并联的第四电感L4与第四电容C4，且电性连接该第一信号端口17。
所述的第五谐振电路15具有并联的第五电感L5与第五电容C5，且串联该第四谐振电路14。
所述的第六谐振电路16具有并联的第六电感L6与第六电容C6，且电性连接该第三信号端口18b。
所述的主电感101串联于该第五与第六谐振电路15,16之间。
其中，于图1所示的双工器1中，各该电容与电感的相关数值如下表所示：
| 电容 | 电容值 | 电感 | 电感值 |
| C1 | 0.7015pF | L1 | 1.1224nH |
| C2 | 3.8487pF | L2 | 1.1787nH |
| C3 | 2.9604pF | L3 | 2.9604nH |
| C4 | 1.6818pF | L4 | 2.6941nH |
| C5 | 1.403pF | L5 | 0.5612nH |
| C6 | 0.8684pF | L6 | 0.5786nH |
| 主电容100 | 0.5787pF | 主电感101 | 2.5465nH |
现有双工器1中，一般是利用集总组件(full lump element)方式设计，所以需设计二组电性匹配网络（Electrical Matching Network）及二个滤波器（即第一与第二滤波器10a,10b）以分离隔绝该第一信号端口17所发出的二个不同频率的信号，且经由该第二及第三信号端口18a,18b传出两组信号，其中，该两电性匹配网络为第一与第四谐振电路11,14。
然而，现有双工器1中，因需设计两组电性匹配网络，所以该第一至第六谐振电路11-16、主电感101及主电容100需形成于该基层1a之同一表面上，致使该线路结构1’于该基层1a表面的占用面积极大，而使半导体组件的长度与宽度难以缩小，尤其是还需要形成该主电感101，使该半导体组件的线路分布面积及体积更加难以缩小，因而电子产品无法满足微小化的需求。
此外，该第一信号端口17所发出的信号分别进入第一与第四谐振电路11,14，致使频率辨识力不佳（于后续说明）。
因此，如何克服现有技术中的种种问题，实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺失，本发明的主要目的在于提供一种双工器与其线路结构及射频收发装置，通过互感的设计能提升频率选择辨识力。
本发明的双工器的线路结构，包括：第一线路层，其包含；主电容；第一至第六电容；第二电感，其并联该第二电容，以与该第二电容构成第二谐振电路；及第一半部电感；以及第二线路层，其设于该第一线路层上，该第二线路层包含：第一电感，其并联该第一电容，以与该第一电容构成第一谐振电路，且该第一电感与第二电感互感；第三电感，其并联该第三电容，以与该第三电容构成第三谐振电路，且该第三电感与第二电感互感，该第一至第三谐振电路并构成第一滤波器；第四电感，其并联该第四电容，以与该第四电容构成第四谐振电路，且该第四谐振电路串联该第一谐振电路；第二半部电感，其串联该第一半部电感，以与该第一半部电感形成第五电感，该第五电感并联该第五电容，以与该第五电容构成第五谐振电路，且该第五电感与第四电感互感；第六电感，其并联该第六电容，以与该第六电容构成第六谐振电路，且该第六谐振电路、主电容与该第五谐振电路串联，该第四至第六谐振电路并构成第二滤波器；第一信号端口，其电性连接该第一谐振电路；第二信号端口，其电性连接该第三谐振电路；及第三信号端口，其电性连接该第六谐振电路。
前述的双工器的线路结构中，该第二电感的尺寸大于该第一电感的尺寸。
前述的双工器的线路结构中，该第二电感的尺寸大于该第三电感的尺寸。
前述的双工器的线路结构中，形成该第二线路层之前，形成多个导电盲孔于该第一线路层中，以令该些导电盲孔分别对应电性连接该第一电感与第一电容、该第三电感与第三电容、该第四电感与第四电容、该第一与第二半部电感、该第二半部电感与第五电容、及该第六电感与第六电容。
前述的双工器的线路结构中，还包括形成该第一线路层之前，先形成基层，以承载该第一线路层，该基层具有多个电极，且各该电极分别对应该主电容、第一至第六电容。又包括形成该第二线路层之前，形成连通该基层与第一线路层的多个导电通孔，且该些导电通孔分别对应电性连接该电极与第一电感、该电极与第三电感、该电极与第四电感、及该电极与第二半部电感。
本发明又提供一种双工器，包括：第一信号端口；第二信号端口；第三信号端口；第一滤波器，包含：第一谐振电路，其电性连接该第一信号端口，且该第一谐振电路具有并联的第一电感与第一电容；第二谐振电路，其具有并联的第二电感与第二电容，且该第一电感与第二电感互感；及第三谐振电路，其电性连接该第二信号端口，且该第三谐振电路具有并联的第三电感与第三电容，又该第三电感与第二电感互感；以及第二滤波器，其包含：第四谐振电路，其串联该第一谐振电路，且该第四谐振电路具有并联的第四电感与第四电容；第五谐振电路，其具有并联的第五电感与第五电容，且该第五电感与第四电感互感；第六谐振电路，其电性连接该第三信号端口，且该第六谐振电路具有并联的第六电感与第六电容；及主电容，其串联于该第五与第六谐振电路之间。
前述的双工器中，该第五电感由第一与第二半部电感串联而成。
前述的双工器与其线路结构中，该第一电感与第三电感互感。
前述的双工器与其线路结构中，该主电容由两电容串联而成。该二串联的电容的一者串联该第五谐振电路，而该另一电容串联该第六谐振电路。
前述的双工器与其线路结构中，该第一信号端口为输入端口，且第二与第三信号端口为输出端口。
前述的双工器与其线路结构中，该第一信号端口为输出端口，且第二与第三信号端口为输入端口。
前述的双工器与其线路结构，还包括接地埠，其连接该第三、第四及第五谐振电路。
另外，本发明又提供一种无线通信系统的射频收发装置，用以收发对应于第一中心频率的第一频带信号及对应于第二中心频率的第二频带信号，该射频收发装置包括：天线，用以收发该第一及第二频带信号；第一处理单元，用以处理该第一频带信号；第二处理单元，用以处理该第二频带信号；以及前述的双工器，其第一信号端口电性连接该天线，且该第二信号端口电性连接该第一处理单元，而该第三信号端口电性连接该第二处理单元。
前述的射频收发装置中，该无线通信系统为无线网络存取(Access Point)装置、无线路由器(Router)、无线网络卡、第三代无线通信（3G）系统或第四代无线通信（4G）系统。
由上可知，本发明的双工器与其线路结构及其制法，通过两电感距离相近时会产生互感的设计，使该第一信号端口只需连接该第一谐振电路，再以该第一谐振电路串联该第四谐振电路即可，而不需形成两组电性匹配网络或现有主电感。因此，可将电容与电感等被动组件形成于叠层线路结构中，使该电容与电感能分布于不同线路层中，以减少该双工器的线路结构于基层表面的占用面积，而能缩小半导体组件的体积。
此外，通过互感的设计能提升频率选择辨识力，于后续说明。
附图说明
图1为现有双工器的电路图；
图1’为现有双工器的线路结构的上视图；
图2及图2’为本发明双工器的不同实施例的电路示意图；
图3A至图3D为本发明双工器的线路结构的制法的上视示意图；其中，图3B’为图3B的分层示意图，图3C’为图3C的分层示意图，图3D’为图3D的局部剖面示意图；
图4为滤波器运作原理的示意图；
图4A及图4B为本发明双工器于不同信号下的运作电路图；
图5A为现有双工器的反射损耗与频率的关系图；
图5B为本发明双工器的反射损耗与频率的关系图；
图6A为现有双工器的插入损耗与频率的关系图；
图6B为本发明双工器的插入损耗与频率的关系图；
图7为本发明射频收发装置的电路示意图；
图7A及图7B为图7的不同实施例的电路示意图；
图8A为本发明射频收发装置应用于第三代无线通信（3G）系统的电路示意图；以及
图8B为本发明射频收发装置应用于第四代无线通信（4G）系统的电路示意图。
符号说明
1,2,2’,2a,2b,3,8a,8b双工器
1’线路结构
1a,30基层
10a,20a第一滤波器
10b,20b第二滤波器
100,200主电容
101主电感
11,21第一谐振电路
12,22第二谐振电路
13,23第三谐振电路
14,24第四谐振电路
15,25第五谐振电路
16,26第六谐振电路
17,27第一信号端口
18a,28a第二信号端口
18b,28b第三信号端口
19,29接地埠
201,202电容
30a硅晶圆
30b电极
30c,31a,32a介电材
30d钝化层
300主电容电极
301-306第一至第六电容电极
31第一线路层
31’,31”叠层
31b第一图案化线路
310导电盲孔
311导电通孔
32第二线路层
32b第二图案化线路
33凸块底下金属层
34导电凸块
7,7a,7b射频收发装置
70天线
71第一处理单元
71a第一中心频率
710第一频带信号
72第二处理单元
72a第二中心频率
720第二频带信号
73a第一信号发射端
73b第一信号接收端
74a第二信号发射端
74b第二信号接收端
75蓝牙端
80通用移动通信系统接收处
81通用封包无线装置的接收处
82检测器
83,83a,83b带通滤波器
84去耦器
85全球行动通信系统
86耦合器
87平衡与不平衡转换器
88天线
89功率放大器
9a低频传输系统
9b高频传输系统
9c宽频传输系统
91第一传输路径
92第二传输路径
93第三传输路径
94第四传输路径
a第一半部电感
b第二半部电感
C1-C6第一至第六电容
L1-L6第一至第六电感
P1输入埠
P2,P3输出埠。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，所以不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”及“一”等用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当也视为本发明可实施的范畴。
图2及图2’为本发明的双工器2的不同实施例的电路示意图。如图2及图2’所示，所述的双工器2,2’包括：一第一信号端口27、电性连接该第一信号端口27的第一滤波器20a、电性连接该第一滤波器20a的第二信号端口28a、电性连接该第一滤波器20a的第二滤波器20b、电性连接该第二滤波器20b的第三信号端口28b、以及接地埠29，其中，该第一滤波器20a包含第一至第三谐振电路21,22,23，而该第二滤波器20b包含第四至第六谐振电路24,25,26及主电容200，且该接地埠29连接该第三、第四及第五谐振电路23,24,25。
所述的第一谐振电路21具有并联的第一电感L1与第一电容C1，且电性连接该第一信号端口27。
所述的第二谐振电路22具有并联的第二电感L2与第二电容C2，且该第一电感L1与第二电感L2互感。
所述的第三谐振电路23具有并联的第三电感L3与第三电容C3，且电性连接该第二信号端口28a，又该第三电感L3分别与该第一电感L1及第二电感L2互感。
所述的第四谐振电路24具有并联的第四电感L4与第四电容C4，且串联该第一谐振电路21。
所述的第五谐振电路25具有并联的第五电感L5与第五电容C5，且该第五电感L5与第四电感L4互感。
所述的第六谐振电路26具有并联的第六电感L6与第六电容C6，且电性连接该第三信号端口28b。
所述的主电容200串联于该第五与第六谐振电路25,26之间。
于本实施例中，当两电感之间的距离接近至一定距离时会产生互感（mutualinductance）。通过互感的设计，该第一信号端口27只需连接该第一谐振电路21，再以该第一谐振电路21串联该第四谐振电路24即可，而不需形成两组电性匹配网络或现有主电感。
此外，该第一信号端口27为输入埠，且该第二与第三信号端口28a,28b为输出埠；于其它实施例中，该第一信号端口27可为输出埠，且该第二与第三信号端口28a,28b可为输入埠。
其中，于图2所示的双工器2中，各该电容与电感的相关数值如下表所示：
| 电容 | 电容值 | 电感 | 电感值 |
| C1 | 4.524pF | L1 | 0.8678nH |
| C2 | 3.38pF | L2 | 1.3804nH |
| C3 | 4.524pF | L3 | 0.8678nH |
| C4 | 1.637pF | L4 | 0.5115nH |
| C5 | 1.637pF | L5 | 0.5115nH |
| C6 | 0.8684pF | L6 | 0.5786nH |
| 主电容200 | 0.5787pF |
图4为滤波器的运作原理。如图4所示，以带通滤波器（Band-Pass Filter,BPF）的频率响应（Frequency Response）的图表作说明，该带通滤波器的运作由一输入埠（P1）至一输出埠（P2或P3），且转换器为平衡与不平衡转换器（BALUN），放大器为低噪音放大器（Low-noise amplifier,LNA），“a+”表示为入射功率（incidencepower），“a-”表示为反射功率（reflection power），“b＋”表示为传送功率（transmissionpower），S11表示为反射损耗（Return Loss），S21表示为插入损耗（Insertion Loss），其中，S11＝10log[a-/a+]，S21＝10log[b＋/a+]。
该带通滤波器的设计主要为使频带内的信号频率的反射损耗S11大，而插入损耗S21小，如图4所示的中央频带部分，频带内的信号频率可轻易通过该带通滤波器，频带外的信号频率则不能。
本发明的双工器2,2’具有双频带通滤波器（BPF），即该第一与第二滤波器20a,20b，其由一输入埠至两个输出埠，使两个频带信号频率能轻易通过该双频带通滤波器。
因此，本发明双工器2的运作电路图如图4A及图4B所示。
如图4A所示，于接收2.45GHz的情况下，其中，Lm12表示该第一电感L1与第二电感L2的互感，Lm13表示该第一电感L1与第三电感L3的互感，Lm23表示该第二电感L2与第三电感L3的互感，且各该电容与电感的相关数值如下表所示：
| 电容 | 电容值 | 电感 | 电感值 |
| C1 | 4.524pF | L1 | 0.8678nH |
| C2 | 3.38pF | L2 | 1.3804nH |
| C3 | 4.524pF | L3 | 0.8678nH |
| Lm12 | 0.3395nH | ||
| Lm13 | 0.1323nH | ||
| Lm23 | 0.3395nH | ||
| L4 | 0.6381nH |
如图4B所示，于接收5.5GHz的情况下，其中，Lm45表示该第四电感L4与第五电感L5的互感，且各该电容与电感的相关数值如下表所示：
| 电容 | 电容值 | 电感 | 电感值 |
| C1 | 3.5591pF | ||
| C4 | 1.637pF | L4 | 0.5115nH |
| C5 | 1.637pF | L5 | 0.5115nH |
| C6 | 0.8684pF | L6 | 0.5786nH |
| 主电容200 | 0.5787pF | Lm45 | 0.1808nH |
另外，本发明的双工器2,2’可接收任两不同频率，并不限于上述2.45GHz与5.5GHz，特此述明。
图5A、图5B、图6A及图6B为现有双工器1与本发明双工器2的实际运作频率的比较图，于此实施例中，本发明以图2的双工器2作说明，其中，S11,S11’为反射损耗，S21,S21’为插入损耗（由第一信号端口17,27至第二信号端口18a,28a），S31,S31’为插入损耗（由第一信号端口17,27至第三信号端口18b,28b）。
图5A为现有双工器1的反射损耗S11’与频率的关系图，图5B本发明的双工器2的反射损耗S11与频率的关系图。
由图5A、图5B可知，本发明的双工器2具有较明显（即曲线较陡斜）的双频频带，且其反射损耗S11较大；反观现有双工器1，其反射损耗S11’较小或频带较窄，即频带不明显（即曲线较平缓）。
图6A为现有双工器1的插入损耗S21’、S31’与频率的关系图，图6B本发明的双工器2的插入损耗S21、S31与频率的关系图。
由图6A、图6B可知，本发明的双工器2具有较明显或较宽的双频频带，且其插入损耗S21、S31较小；反观现有双工器1的插入损耗S21’、S31’较大，且频带不明显或频带较窄。
因此，相比于现有技术，本发明的双工器2,2’的反射损耗S11及插入损耗S21、S31具有较好的双频频带，且其双频频带极为明显（即曲线较陡斜），致使该双工器2,2’有较好的频率辨识力。
图3A至图3D为本发明的双工器3的线路结构的制法的上视示意图。
如图3A及图3D’所示，提供一硅晶圆30a，以涂布方式形成一如聚苯并二恶唑（PolyBenzobisOxazole,PBO）的介电材30c于该硅晶圆30a上，再进行图案化工艺以形成多个电极30b于该介电材30c上，之后以化学气相沉积（Chemical VaporDeposition,CVD）方式形成如氮化硅的钝化层30d于该介电材30c与该些电极30b上并露出部分电极30b，以制成一基层30。
于本实施例中，各该电极30b为铜材，且其区分有主电容电极300、第一至第六电容电极301-306，且该第一与第四电容电极301,304相连。
如图3B、图3B’及图3D’所示，形成一第一线路层31于该基层30上，该第一线路层31由如聚苯并二恶唑（PBO）的介电材31a及第一图案化线路31b所构成，该第一图案化线路31b形成于该钝化层30d上并包含主电容200、第一至第六电容C1-C6、第二电感L2及第一半部电感a。
于本实施例中，该第二电感L2并联该第二电容C2，以构成第二谐振电路22，且各该电极30b分别对应该主电容200、第一至第六电容C1-C6，也就是该主电容电极300对应该主电容200、第一至第六电容电极301-306对应该第一至第六电容C1-C6。
接着，形成多个导电盲孔310（图3B及图3B’中的矩形斜线区）于该第一线路层31的介电材31a中，且形成连通该基层30与第一线路层31的多个导电通孔311（图3B及图3B’中的圆形斜线区）。
于本实施例中，该些导电盲孔310分别对应电性连接该主电容200、第一电容C1、第三电容C3、第四电容C4、第一半部电感a、第五电容C5及第六电容C6。
此外，该些导电通孔311电性连接外露于该钝化层30d的部分电极30b，即该些导电通孔311分别对应电性连接该第一电容电极301、第三电容电极303、第四电容电极304及第五电容电极305。
又，该主电容200由两电容201,202串联而成，具体地，该两电容201,202的电容值为2C，使该主电容200的电容值为C，也就是1/2C＋1/2C＝1/C。然而，有关电容的结构态样种类繁多，并不限于上述。
另外，该第一线路层31可分为两叠层31’,31”制作，以利于制作该第一图案化线路31b、导电盲孔310及导电通孔311。
如图3C及图3D’所示，形成一第二线路层32于该第一线路层31上，且该第二线路层32由如聚苯并二恶唑（PBO）的介电材32a及第二图案化线路32b所构成。
该第二图案化线路32b包含：通过该导电盲孔310并联该第一电容C1以构成第一谐振电路21的第一电感L1、通过该导电盲孔310并联该第三电容C3以构成第三谐振电路23的第三电感L3、通过该导电盲孔310并联该第四电容C4以构成第四谐振电路24的第四电感L4、通过该导电盲孔310串联该第一半部电感a以形成第五电感L5的第二半部电感b、及通过该导电盲孔310并联该第六电容C6以构成第六谐振电路26的第六电感L6、电性连接该第一谐振电路21（或第一电感L1）的第一信号端口27、电性连接该第三谐振电路23（或第三电感L3）的第二信号端口28a、电性连接该第六谐振电路26（或第六电感L6）的第三信号端口28b、及连接该第三至第五谐振电路23,24,25（或第三至第五电感L3-L5）的接地埠29。
所述的第一至第三谐振电路21-23构成第一滤波器20a，且该第五电感L5通过该导电盲孔310并联该第二半部电感b与该第五电容C5以构成第五谐振电路25，而使该第四至第六谐振电路24-26构成第二滤波器20b。
于本实施例中，如图3C所示，该第一电感L1分别与第二及第三电感L2,L3互感，且该第三电感L3与第二电感L2互感，而该第二电感L2的尺寸大于该第一电感L1的尺寸与该第三电感L3的尺寸。
此外，该些导电通孔311分别对应电性连接该第一电容电极301与第一电感L1、该第三电容电极303与第三电感L3、该第四电容电极304与第四电感L4、及该第五电容电极305与第五电感L5的第二半部电感b。
又，该第四谐振电路24串联该第一谐振电路21，且该第五电感L5与第四电感L4互感，而该第六谐振电路26、主电容220与该第五谐振电路25串联。
另外，该主电容200由两电容201,202串联而成，其中一电容201串联该第五谐振电路25，而另一电容202串联该第六谐振电路26，并且该第一与第二半部电感a,b的电感值为1/2L，使该第五电感L5的电感值为L，也就是1/2L＋1/2L＝L。
如图3D及图3D’所示，于该第二线路层32的介电材32a上形成开孔，以外露出该第一信号端口27、第二信号端口28a、第三信号端口28b及接地埠29，以供作为电性接触垫，再于该些电性接触垫上形成凸块底下金属层（Under BumpMetallurgy,UBM）33，以结合导电凸块34，以供外接其它电子组件（图略）。
本发明的双工器3的线路结构的主要组件的分布如下表或如图3C’所示：
本发明的双工器3利用整合被动组件（Integrated Passive Devices,IPD）多层堆叠技术，将电容与电感等被动组件形成于叠层线路结构中，使该电容与电感能分布于不同线路层中，以符合电子组件薄化的需求，且当两电感之间的距离接近至一定距离时会产生互感。
因此，该双工器3通过互感的设计，而不需形成现有电性匹配网络，所以该第一至第六谐振电路21-26及主电容200不需形成于同一线路层上，以减少该双工器3的线路结构于各该介电材30c,31a,32a表面的占用面积，而能缩小半导体组件的长度与宽度，使电子产品能满足微小化的需求。
此外，该双工器3通过互感的设计，能减少使用一电感（即现有主电感），不仅成本降低，且减少线路分布面积及半导体组件的体积，使电子产品更能满足微小化的需求。
图7为本发明的双工器2的应用，即一种无线通信系统的射频收发装置7，用以收发对应于第一中心频率71a的第一频带信号710及对应于第二中心频率72a的第二频带信号720。
所述的无线通信系统为无线网络存取(Access Point)装置、无线路由器(Router)、无线网络卡、第三代无线通信（3G）系统或第四代无线通信（4G）系统。
所述的射频收发装置7包括：天线70、第一处理单元71、第二处理单元72以及双工器2。
所述的天线70用以收发该第一及第二频带信号710,720。
所述的第一处理单元71用以处理该第一频带信号710。
所述的第二处理单元72用以处理该第二频带信号720。
所述的双工器2如图2所示，其第一信号端口27电性连接该天线70，该第二信号端口28a电性连接该第一处理单元71，该第三信号端口28b电性连接该第二处理单元72。
如图7A所示，所述的射频收发装置7a可为单一功能，即第一信号端口27、第二信号端口28a及第三信号端口28b仅能作为输出端或输入端的其中一者，又该射频收发装置7a的第一信号发射端73a连接该第一与第二处理单元71,72，该射频收发装置7a的第一信号接收端73b连接该第一与第二处理单元71,72，且该射频收发装置7a的第二信号发射端74a连接该第一与第二处理单元71,72，该射频收发装置7a的第二信号接收端74b连接该第一与第二处理单元71,72。
如图7B所示，所述的射频收发装置7b可为双功能，即第一信号端口27、第二信号端口28a及第三信号端口28b能通过切换装置作为输出端或输入端，又该第一信号发射端73a连接该第一与第二处理单元71,72，该射频收发装置7b的第一信号接收端73b连接该第一与第二处理单元71,72，且该射频收发装置7b的第二信号发射端74a连接该第一与第二处理单元71,72，该射频收发装置7b的第二信号接收端74b连接该第一与第二处理单元71,72，而该射频收发装置7b的蓝牙端75连接该第一与第二处理单元71,72。
于上述两实施例中，所述的信号发射端为上传端（TX），且所述的信号接收端为下传端（RX）。
此外，第一信号发射端73a与第一信号接收端73b的传输频率为2G（即2.45GHz），且该第二信号发射端74a与第二信号接收端74b的传输频率为5G（即5.1GHz）。
又，该射频收发装置7a,7b可接收任两不同频率，并不限于上述2.45GHz与5.1Hz，特此述明。
图8A为本发明的射频收发装置应用于第三代无线通信（3G）系统的电路图。
该3G系统包括：双工器8a,8b、通用移动通信系统（Universal MobileTelecommunications System,UMTS）接收处80、增强数据率演进（Enhanced Datarates for GSM Evolution,EDGE）的通用封包无线装置（General Packet Radio Device,GPRD）的接收处81、检测器（detector）82、带通滤波器（BPF）83、去耦器（isolator）84、全球行动通信系统（Global System for Mobile Communications,GSM）85、耦合器（coupler）86、功率放大器（Power Amplifier,PA）89。再者，“高上传”是指高频带上传端，“低上传”是指低频带上传端。
又，“下传1”电性导通“上传1”，“下传2”电性导通“上传2”，且该全球行动通信系统（GSM）85电性导通“高上传”、“低上传”、“下传3”、“下传4”、“下传5”及“下传6”。
另外，虚线框处表示前端模块。
图8B为本发明的射频收发装置应用于第四代无线通信（4G）系统的电路图，其中，具有两组双工器2a,2b。
该4G系统具有低频传输系统9a、高频传输系统9b与宽频传输系统9c。具体地，该4G系统还包括：带通滤波器83a,83b、耦合器（coupler）86、平衡与不平衡转换器（BALUN）87、天线88、功率放大器（Power Amplifier,PA）89。
此外，于图8A中，为了避免线路过于复杂，部分线路简略，例如，两第一传输路径91互相电性连接、两第二传输路径92互相电性连接、两第三传输路径93互相电性连接、两第四传输路径94互相电性连接。
综上所述，本发明的双工器与其线路结构及其制法，通过互感的设计与多层堆叠技术，以取代现有电性匹配网络，不仅能缩小半导体组件的体积，且能提升频率选择辨识力。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (29)
1.一种双工器的线路结构，其包括：
第一线路层，其包含；
主电容；
第一至第六电容；
第二电感，其并联该第二电容，以与该第二电容构成第二谐振电路；及
第一半部电感；以及
第二线路层，其设于该第一线路层上，该第二线路层包含：
第一电感，其并联该第一电容，以与该第一电容构成第一谐振电路，且该第一电感与第二电感互感；
第三电感，其并联该第三电容，以与该第三电容构成第三谐振电路，且该第三电感与第二电感互感，该第一至第三谐振电路并构成第一滤波器；
第四电感，其并联该第四电容，以与该第四电容构成第四谐振电路，且该第四谐振电路串联该第一谐振电路；
第二半部电感，其串联该第一半部电感，以与该第一半部电感形成第五电感，该第五电感并联该第五电容，以与该第五电容构成第五谐振电路，且该第五电感与第四电感互感；
第六电感，其并联该第六电容，以与该第六电容构成第六谐振电路，且该第六谐振电路、主电容与该第五谐振电路串联，该第四至第六谐振电路并构成第二滤波器；
第一信号端口，其电性连接该第一谐振电路；
第二信号端口，其电性连接该第三谐振电路；及
第三信号端口，其电性连接该第六谐振电路。
2.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第一电感与第三电感互感。
3.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第二电感的尺寸大于该第一电感的尺寸。
4.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第二电感的尺寸大于该第三电感的尺寸。
5.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该主电容由两电容串联而成。
6.根据权利要求5所述的双工器的线路结构，其特征在于，该二串联的电容的一者串联该第五谐振电路，而该另一电容串联该第六谐振电路。
7.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第一线路层中具有多个导电盲孔，以分别对应电性连接该第一电感与第一电容、该第三电感与第三电容、该第四电感与第四电容、该第一与第二半部电感、该第二半部电感与第五电容、及该第六电感与第六电容。
8.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第一信号端口为输入端口，且该第二与第三信号端口为输出端口。
9.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该第一信号端口为输出端口，且该第二与第三信号端口为输入端口。
10.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该结构还包括接地埠，其连接该第三、第四及第五谐振电路。
11.根据权利要求1所述的双工器的线路结构，其特征在于，该结构还包括基层，其承载该第一线路层，该基层具有多个电极，且各该电极分别对应该主电容、第一至第六电容。
12.根据权利要求11所述的双工器的线路结构，其特征在于，该结构还包括多个导电通孔，其连通该基层与第一线路层，且该些导电通孔分别对应电性连接该电极与第一电感、该电极与第三电感、该电极与第四电感、及该电极与第二半部电感。
13.一种双工器，其包括：
第一信号端口；
第二信号端口；
第三信号端口；
第一滤波器，其包含：
第一谐振电路，其电性连接该第一信号端口，且该第一谐振电路具有并联的第一电感与第一电容；
第二谐振电路，其具有并联的第二电感与第二电容，且该第一电感与第二电感互感；及
第三谐振电路，其电性连接该第二信号端口，且该第三谐振电路具有并联的第三电感与第三电容，又该第三电感与第二电感互感；以及
第二滤波器，其包含：
第四谐振电路，其串联该第一谐振电路，且该第四谐振电路具有并联的第四电感与第四电容；
第五谐振电路，其具有并联的第五电感与第五电容，且该第五电感与第四电感互感；
第六谐振电路，其电性连接该第三信号端口，且该第六谐振电路具有并联的第六电感与第六电容；及
主电容，其串联于该第五与第六谐振电路之间。
14.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该第一电感与第三电感互感。
15.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该第五电感由第一与第二半部电感串联而成。
16.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该主电容由两电容串联而成。
17.根据权利要求16所述的双工器，其特征在于，该二串联的电容的一者串联该第五谐振电路，而该另一电容串联该第六谐振电路。
18.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该第一信号端口为输入端口，且该第二与第三信号端口为输出端口。
19.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该第一信号端口为输出端口，且该第二与第三信号端口为输入端口。
20.根据权利要求13所述的双工器，其特征在于，该双工器还包括接地埠，其连接该第三、第四及第五谐振电路。
21.一种无线通信系统的射频收发装置，用以收发对应于第一中心频率的第一频带信号及对应于第二中心频率的第二频带信号，该射频收发装置包括：
天线，用以收发该第一及第二频带信号；
第一处理单元，用以处理该第一频带信号；
第二处理单元，用以处理该第二频带信号；以及
根据权利要求13所述的双工器，其第一信号端口电性连接该天线，且该第二信号端口电性连接该第一处理单元，而该第三信号端口电性连接该第二处理单元。
22.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该第一电感与第三电感互感。
23.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该第五电感由第一与第二半部电感串联而成。
24.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该主电容由两电容串联而成。
25.根据权利要求24所述的射频收发装置，其特征在于，该二串联的电容的一者串联该第五谐振电路，而该另一电容串联该第六谐振电路。
26.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该第一信号端口为输入端口，且第二与第三信号端口为输出端口。
27.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该第一信号端口为输出端口，且第二与第三信号端口为输入端口。
28.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该装置还包括接地埠，其连接该第三、第四及第五谐振电路。
29.根据权利要求21所述的射频收发装置，其特征在于，该无线通信系统为无线网络存取装置、无线路由器、无线网络卡、第三代无线通信系统或第四代无线通信系统。
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