CN108023154A - 一种带状线定向耦合器及其耦合度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带状线定向耦合器及其耦合度调节方法，其中所述定向耦合器包括：依次堆叠设置的第一接地层、带状线路层及第二接地层；所述带状线路层具有第一线路和第二线路，所述第一线路和所述第二线路设有相互靠近的耦合段；所述第一接地层和/或所述第二接地层在正对或靠近所述耦合段的位置设有调节区域，所述调节区域设有用于调节耦合度的开口。在接地层的调节区域开设有用于调节耦合度的开口，通过改变开口的形状、面积和数量改变带状线路电流分布，调节耦合度，耦合度调节简单有效。

Description

一种带状线定向耦合器及其耦合度调节方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种带状线定向耦合器及其耦合度调节方法。

背景技术

定向耦合器广泛应用于射频、微波领域。目前，公知的带状线定向耦合器是由一对具有平行耦合线的带状线线路、介质、上下两层接地层组合而成。一对平行的耦合线相互靠近产生耦合，耦合度由耦合线之间的距离、介质的相对介电常数、接地层的结构尺寸所决定。具体实现通常使用多层印制电路板、空气带状线等形式，但加工精度有限，现有的带状线耦合器存在耦合度偏离参考范围或指标较差的情况，降低了设备的性能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种带状线定向耦合器在接地层的调节区域开设有开口，通过改变开口的形状、面积和数量改变带状线路电流分布，调节耦合度，使耦合度调节简单有效。

相应的，提出了一种耦合度调节方法，通过对开口焊接或刻蚀，改变开口的形状和面积改变带状线路电流分布，调节耦合度，使耦合度调节简单有效。

本发明提供一种带状线定向耦合器，包括：依次堆叠设置的第一接地层、带状线路层及第二接地层；所述带状线路层具有第一线路和第二线路，所述第一线路和所述第二线路设有相互靠近的耦合段；所述第一接地层和/或所述第二接地层在正对或靠近所述耦合段的位置设有调节区域，所述调节区域设有用于调节耦合度的开口。

优选的，所述调节区域设有多个间隔设置的所述开口。

进一步，多个所述开口沿所述耦合段延伸的方向依次排列。

优选的，所述开口为圆孔、方孔、环形孔、三角形孔或异型孔。

优选的，所述第一接地层和所述第二接地层电性相连。

优选的，所述开口包括环状缝隙，和/或条状缝隙组；所述环状缝隙的形状为矩形，其一对对边设为可焊接区域；所述条状缝隙组包括两条平行设置的条状缝隙，两所述条状缝隙端点之间的所述接地层构成可去除区域。

进一步，所述第一接地层和所述第二接地层表面还涂布有阻焊层，所述阻焊层位于所述调节区域设有开窗。

进一步，所述带状线定向耦合器还包括设置于所述第一接地层、所述带状线路层和所述第二接地层两两之间的第一介质层和第二介质层，以及设置于所述第一介质层和所述第二介质层之间用于将两者粘合的粘结材料层。

相应的，本发明还提供一种耦合度调节方法，基于上述任一项所述的带状线定向耦合器，所述耦合度调节方法包括以下步骤：

测试所述定向耦合器的耦合度，得到测试值；

将测试值与预定的耦合度参考范围进行比较；

当测试值不在参考范围内时，通过改变所述开口的形状、数量和面积大小中的至少一项，以调节耦合度使所述测试值处于参考范围。

进一步，当所述测试值高于所述参考范围时，通过第一后处理工艺在相应的所述开口上覆盖第一接地层，降低耦合度；当所述测试值低于所述参考范围时，通过第二后处理工艺去除相应的所述第一接地层形成新的开口，提高耦合度。

优选的，所述第一后处理工艺为焊接工艺；所述第二后处理工艺为刻蚀工艺。

与现有技术相比，本发明的所述带状线定向耦合器，将正对耦合段的第一接地层挖孔处理设置具有至少一种形状的开口的调节区域；通过改变开口形状、面积和数量来调节耦合度，耦合度调节方法简单有效。

优选的，开口分为沿耦合段延伸方向交替设置的环状缝隙和条状缝隙组；通过焊接和实现两种开口的转换，同样使耦合度调节方法简单有效。

优选的，环状缝隙设为矩形，其一对对边分别设为可焊接区域；条状缝隙组包括两条平行设置的条状缝隙，两条状缝隙端点的连线分别构成可去除区域；焊接区域和去除区域形状规则，方便对金属层进行焊接或去除，调节耦合度，且调节前后外形美观。

第一接地层和第二接地层表面还涂布有阻焊层，且在可去除区域和可焊接区域设有开窗；不仅可以有效保护非调节区域的金属层不被破坏，同时可以使切割和焊接过程操作位置更准确、容易控制。

针对本发明带状线定向耦合器接地层上的调节区域，提供了一种调节耦合度的方法，采用两种简单的工艺(焊接和刻蚀)实现耦合度的调节，耦合度调节方法简单有效，提高了耦合度指标的合格率，在相同的加工精度，能够满足更为严格的耦合度指标，尤其适用于同时使用多个耦合器、对耦合度的一致性要求很高的应用场景。

本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例所述带状线定向耦合器分解图；

图2为本发明一种实施例所述带状线定向耦合器的截面图；

图3为本发明一种实施例所述带状线定向耦合器的第一接地层的结构示意图；

图4为本发明一种实施例的将环状缝隙转变为条状缝隙后的第一接地层的结构示意图；

图5为本发明一种实施例的将条状缝隙转变为环状缝隙后的第一接地层的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，本发明提供一种带状线定向耦合器100，包括依次层叠的第一接地层1，第一介质层2，带状线路层3，粘结材料层4，第二介质层5和第二接地层6。

请结合图2，所述第一介质层2和所述第二介质层5相互堆叠设置，并通过所述粘接材料相互粘接，形成多层电路板。

所述带状线路层3设置于所述第一介质层2靠近所述第二介质层5的一侧。所述带状线路层3包括相互耦合的第一线路31和第二线路32，两线路设有相互平行延伸的耦合段30，以实现信号从一线路输入并在其直通端输出时，可同时耦合部分信号到另一线路输出。

所述第一接地层1和所述第二接地层6均为覆铜层，分别设置于所述第一介质层2和所述第二介质层5，且分别位于两介质层相互远离的一侧。优选的，所述第一接地层1和所述第二接地层6在所述带状线路层3上的投影，分别覆盖所述带状线路层3，用于对所述带状线路层3的信号起到调节和屏蔽作用。优选的，所述第一接地层1和所述第二接地层6电性相连。

所述第一接地层1正对或靠近所述耦合段30的位置设有用于调节该带状线定向耦合器的耦合度的调节区域10，所述调节区域10通过刻蚀第一接地层1的金属层(挖铜处理)设有多个开口。优选的，所述调节区域10设有多个间隔设置的所述开口，多个所述开口沿所述耦合段30延伸的方向依次排列。

在其他实施例中，所述第二接地层6正对或靠近所述耦合段30的位置还可以设有用于调节该带状线定向耦合器的耦合度的调节区域，所述调节区域10通过刻蚀第二接地层6的金属层(挖铜处理)设有多个开口。

其中，优选地，所述开口分为环状缝隙11和条状缝隙12。所述环状缝隙11设有两个可焊接区域110；所述条状缝隙12的个数为偶数，相邻两所述条状缝隙12组成条状缝隙组，且每一所述条状缝隙组设有两个可去除区域120。

请参照图3，本实施例中，所述环状缝隙11设为矩形，所述两个可焊接区域110分别为所述矩形的两条对边。所述条状缝隙组的形状为两条平行设置的条状缝隙12，所述两个可去除区域120为两所述条状缝隙12端点的连线。

其他实施例中，所述环状缝隙11和所述条状缝隙组可以为多个，且两者分别沿所述耦合段30的延伸方向交替排列。

作为一种实施例，所述第一接地层1和所述第二接地层6表面还涂布有阻焊层(未图示)，所述阻焊层为液态光致阻焊剂(绿油)，且位于所述调节区域10设有开窗(未图示)。优选的，所述开窗设置于所述可去除区域120和所述可焊接区域110，可以使切割和焊接过程操作位置更准确。

相应的，本发明提供一种基于所述带状线定向耦合器100的耦合度调节方法，包括以下步骤：

测试所述定向耦合器的耦合度，得到测试值；

将测试值与预定的耦合度参考范围进行比较；

当测试值不在参考范围内时，通过改变所述开口的形状、数量和面积大小中的至少一项，以调节耦合度使所述测试值处于参考范围。

具体地，当所述测试值高于所述参考范围时，通过第一后处理工艺在相应的所述开口上覆盖第一接地层，降低耦合度；当所述测试值低于所述参考范围时，通过第二后处理工艺去除相应的所述第一接地层形成新的开口，提高耦合度。

优选的，所述第一后处理工艺为焊接工艺；所述第二后处理工艺为刻蚀工艺。

请参照图3至图5，优选的，当所述缝隙分为环状缝隙11和条状缝隙组，包括：若测试值高于参考范围，将所述环状缝隙11转变为条状缝隙12'，降低耦合度；若测试值低于参考范围，将所述条状缝隙组转变为环状缝隙11'，提高耦合度。

请参照图3和图4，其中，图4为将所述环状缝隙11转变为条状缝隙12'后的第一接地层1'和调节区域10'的示意图。具体调节方法可以为：对所述可焊接区域110的金属层进行焊接，使所述可焊接区域110内的金属层短路。优选的，其焊接方法可以通过电烙铁，将熔融的焊锡涂在所述焊接区域110'内，通过焊锡使所述环状缝隙11的两条边与所述调节区域10'的金属层短路，进而将所述环状缝隙11转变为条状缝隙12'。通过改变缝隙的形状的变化改变了局部电流分布，从而改变了耦合度。

请参照图3和5，其中，图5为将所述条状缝隙组转变为环状缝隙11'后的第一接地层1”和调节区域10”的示意图。具体调节方法可以为：对所述可去除区域120的金属层进行腐蚀或切割，使所述可去除区域120内的金属层断路。优选的，其切割方法可以通过刀具，将所述可去除区域120内的金属层挖除，使所述条状缝隙组的内两条状缝隙12的端点连线金属层断开，进而将所述条状缝隙组转变为环状缝隙11'。通过改变缝隙的形状的变化改变了局部电流分布，从而改变了耦合度。

需要说明的，本实施例图示中，可焊接区域110和可去除区域120的范围及位置为一种有利于操作的较优的实施方式，但图示不作为两者精确的范围限制，即其范围可以在此框选基础上适当放大或缩小，其位置也可以在此框选基础上适当移动。

其中，所述刻蚀工艺，可以包括但不限于，物理上的雕刻、切割、激光刻，化学腐蚀或电化学腐蚀等工艺。

在其他实施例中，所述开口还可以为圆孔、方孔、环形孔、三角形孔、异型孔、“工”字形孔、“田”字形孔等其他形状或任意组合，只要满足所述开口设置于接地层的调节区域，且可以通过对其操作，改变其形状和面积，进而改变带状线路的电流分布，即在本方案的保护范围内。

与现有技术相比，本发明所述带状线定向耦合器及其耦合度调节方法具有以下优点：

(1)将正对耦合段的第一接地层挖孔处理设置具有多种开口形状的调节区域；通过改变开口形状和面积调节耦合度，耦合度调节方法简单有效。

(2)开口分为沿耦合段延伸方向交替设置的环状缝隙和条状缝隙组；通过焊接和刻蚀实现两种缝隙的转换，同样使耦合度调节方法简单有效。

(3)环状缝隙的形状为矩形，其一对对边分别设为可焊接区域；条状缝隙组包括两条平行设置的条状缝隙，两条状缝隙端点的连线分别构成可去除区域；焊接区域和去除区域形状规则，方便对金属层进行焊接或去除，调节耦合度，且调节前后外形美观。

(4)第一接地层和第二接地层表面还涂布有阻焊层，且在可去除区域和可焊接区域设有开窗；不仅可以有效保护非调节区域的金属层不被破坏，同时可以使切割和焊接过程操作位置更准确、容易控制。

(5)针对本发明带状线定向耦合器接地层上的调节区域，提供了一种调节耦合度的方法，采用两种简单的工艺(焊接和刻蚀)实现耦合度的调节，耦合度调节方法简单有效，提高了耦合度指标的合格率，在相同的加工精度，能够满足更为严格的耦合度指标，尤其适用于同时使用多个耦合器、对耦合度的一致性要求很高的应用场景。

以上对本发明所提供的一些实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种带状线定向耦合器，其特征在于，包括：

依次堆叠设置的第一接地层、带状线路层及第二接地层；

所述带状线路层具有第一线路和第二线路，所述第一线路和所述第二线路设有相互靠近的耦合段；

所述第一接地层和/或所述第二接地层在正对或靠近所述耦合段的位置设有调节区域，所述调节区域设有用于调节耦合度的开口。

2.根据权利要求1所述的带状线定向耦合器，其特征在于，所述调节区域设有多个间隔设置的所述开口。

3.根据权利要求2所述的带状线定向耦合器，其特征在于，多个所述开口沿所述耦合段延伸的方向依次排列。

4.根据权利要求1所述的带状线定向耦合器，其特征在于，所述开口为圆孔、方孔、环形孔、三角形孔或异型孔。

5.根据权利要求1所述的带状线定向耦合器，其特征在于，所述第一接地层和所述第二接地层电性相连。

6.根据权利要求1所述的带状线定向耦合器，其特征在于，所述第一接地层和所述第二接地层表面还涂布有阻焊层，所述阻焊层位于所述调节区域设有开窗。

7.根据权利要求1至6任意一项中所述的带状线定向耦合器，其特征在于，所述带状线定向耦合器还包括设置于所述第一接地层、所述带状线路层和所述第二接地层两两之间的第一介质层和第二介质层，以及设置于所述第一介质层和所述第二介质层之间用于将两者粘合的粘结材料层。

8.一种耦合度调节方法，其特征在于，基于权利要求1～7任一项所述的带状线定向耦合器，所述耦合度调节方法包括以下步骤：

测试所述定向耦合器的耦合度，得到测试值；

将测试值与预定的耦合度参考范围进行比较；

当测试值不在参考范围内时，通过改变所述开口的形状、数量和面积大小中的至少一项，以调节耦合度使所述测试值处于参考范围。

9.根据权利要求8所述的耦合度调节方法，其特征在于，当所述测试值高于所述参考范围时，通过第一后处理工艺在相应的所述开口上覆盖第一接地层，降低耦合度；当所述测试值低于所述参考范围时，通过第二后处理工艺去除相应的所述第一接地层形成新的开口，提高耦合度。

10.根据权利要求9所述的耦合度调节方法，其特征在于，所述第一后处理工艺为焊接工艺；所述第二后处理工艺为刻蚀工艺。