CN1419313A - 双频定向耦合器 - Google Patents
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Abstract
一种双频定向耦合器，架构于一基板上，基板上配置有一第一主线路与一第二主线路，第一主线路一第二主线路上配置有一介电层，而介电层上配置一耦合线路。其中，耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，第一耦合部位于第一主线路的上方，而第二耦合部位于该第二主线路的上方。此外，耦合线路采用单螺旋状线圈设计或是双螺旋状线圈设计，使得同一耦合线路能够兼顾与第一主线路及第二主线路之间耦合效应。
Description
技术领域
本发明是有关于一种定向耦合器(directional coupler)，且特别是有关于一种双频(dual band)定向耦合器。
背景技术
定向耦合器主要的功能为在原传输系统中将一定方向传输的波耦合至另一系统中，定向耦合器会忽略原传输系统中以相反方向传输的波(reverse power)，故定向耦合器在一般移动电话中扮演着定向馈电(feedback)的角色。以目前一般的移动电话而言，有单频、双频甚至三频等操作模式，而定向耦合器在设计上也有所出入。以单频的定向耦合器为例，其主要由一主线路(main line)、一耦合线路(coupling line)以及四个端口(port)构成。主线路的两端分别与信号输入端口(input port)、信号输出端口(output port)连接，而耦合线路的两端则分别与绝缘端口(isolation port)、耦合输出端口(coupling port)连接。当信号输入端口接受一信号后会于信号输出端口产生一输出信号，并由主线路与耦合线路之间的耦合效应而同时在耦合输出端口产生一耦合信号；且当信号输入端口接受一信号后，同样会于绝缘端口产生一较小的输出信号。上述耦合输出端口所输出的耦合信号与绝缘端口所输出的输出信号之差(difference)即为所谓的定向性(directivity)，定向性不但会出现在单频的定向耦合器中，也会出现在双频甚至三频的定向耦合器中。
请同时参照图1与图2，为公知双频定向耦合器中主线路与耦合线路的结构示意图与外观示意图。公知的双频定向耦合器通常为两层以上的图案化线路堆栈而构成，而承载图案化线路的介电层通常以陶瓷基板为主。以JP 11-261313专利为例，适用于双频操作的积层型定向耦合器100是由介电层102、104、106、108、110、112堆栈而成。其中，介电层102与介电层110上配置有接地电极114与接地电极116，接地电极114与接地电极116两端与接地端口P7、P8电连接。介电层104上配置有一第一主线路118，第一主线路118的两端分别与第一输入端口P1、第一输出端口P2电连接。介电层106上配置有耦合线路122，耦合线路122的两端分别与绝缘端口P5、耦合输出端口P6电性连接。介电层108上配置有一第一主线路120，第一主线路120的两端分别与第二输入端口P3、第二输出端口P4电连接。而介电层112则覆盖于接地电极116上以作为保护层用。
公知的双频定向耦合器采用多片介电层(陶瓷基板)共烧结的方式进行制作，厚度上的限制使得其小型化的发展仍有其限制。
此外，由于定向耦合器双频的需求，公知定向耦合器为多层线路的设计，故制作不易且成本较高。
发明内容
因此，本发明的目的在提出一种双频定向耦合器仅为两层线路的设计，以满足组件小型化的需求，同时可降低制作成本。
为达本发明的上述目的，提出一种双频定向耦合器，是架构于一基板上，基板上配置有一第一主线路与一第二主线路，第一主线路一第二主线路上配置有一介电层，而介电层上配置由一耦合线路。其中，耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，第一耦合部位于第一主线路的上方，而第二耦合部位于该第二主线路的上方。此外，第一耦合部例如为一第一螺旋状图案，而第二耦合部例如为一第二螺旋状图案的双螺旋状线圈设计。
本发明上述耦合线路的双螺旋状线圈设计中，可以对第一螺旋状图案及第二螺旋状图案进行调整，以分别控制第一主线路及第二主线路上的耦合电。
为达本发明的上述目的，提出一种双频定向耦合器，是架构于一基板上，基板上配置有一第一主线路与一第二主线路，第一主线路一第二主线路上配置有一介电层，而介电层上配置由一耦合线路。其中，耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，而第一耦合部分布的位置对应于第一主线路的上方，该第二耦合部分布的位置对应于第二主线路的上方。此外，第一耦合部与该第二耦合部例如分别为同一螺旋状图案的一部份，即耦合线路是采用单螺旋状线圈设计。
本发明上述耦合线路的单螺旋状线圈设计中，可以对单螺旋状线圈中的第一耦合部与第二耦合部图案进行调整，同样能够达到控制第一主线路及第二主线路上耦合电的目的。
本发明的双频定向耦合器中，基板上例如配置有接地线路，而此接地线路例如配置于第一主线路与第二主线路间的基板上。
本发明的双频定向耦合器例如具有至少八个端口，此八个端口分别为与第一输入端口、第一输出端口、第二输入端口、第二输出端口、绝缘端口、耦合输出端口以及二接地端口。其中，第一输入端口、第一输出端口分别与第一主线路的两端电性连接，第二输入端口、第二输出端口分别与第二主线路的两端电连接，绝缘端口、耦合输出端口分别与耦合线路的两端电连接，而二接地端口分别与接地线路的两端电连接。
附图说明
图1为公知双频定向耦合器中主线路与耦合线路的结构示意图；
图2为公知双频定向耦合器外观的示意图；以及
图3与图4分别为依照本发明一实施例双频定向耦合器中主线路与耦合线路的结构示意图。
附图标记说明：
100：积层型定向耦合器
102、104、106：介电层
108、110、112：介电层
114、116：接地电极
118：第一主线路 120：第二主线路
122：耦合线路 200：基板
202：第一主线路 204：第二主线路
206：接地线路 208：耦合线路
208a：第一耦合部 208b：第二耦合部
210a、210b：插塞
212a、212b、214、216a、216b：线路
218a、218b、218c、218d：插塞
P1：第一输入端口 P2：第一输出端口
P3：第二输入端口 P4：第二输出端口
P5：绝缘端口 P6：耦合输出端口
P7、P8：接地端口
具体实施方式
请参照图3与图4，为本发明一实施例双频定向耦合器中主线路与耦合线路的结构示意图。首先请参照图3，本实施例中的双频定向耦合器例如具有至少八个端口，此八个端口分别为与第一输入端口P1、第一输出端口P2、第二输入端口P3、第二输出端口P4、绝缘端口P5、耦合输出端口P6以及二接地端口P7、P8。
同样请参照图3，本实施的双频定向耦合器架构于一基板200上，基板200的材料例如为氧化铝。基板200上配置有一第一主线路202、一接地线路204以及一第二主线路206。其中，第一主线路202与第二主线路206的图案例如近似一U字形，而接地线路204的图案如为一直线。而第一主线路202一第二主线路206上配置有一介电层(未绘示)，而介电层上配置由一耦合线路208。其中，耦合线路208具有一第一耦合部208a与一第二耦合部208b，而第一耦合部208a分布的位置例如对应于第一主线路202的上方，该第二耦合部208b分布的位置例如对应于第二主线路206的上方。此外，第一耦合部208a与第二耦合部208b例如分别为一螺旋状图案，二螺旋状图案架构出耦合线路208的双螺旋状线圈设计。
此外，第一输入端口P1、第一输出端口P2分别与第一主线路202的两端电连接，第二输入端口P3、第二输出端口P4分别与第二主线路206的两端电连接，绝缘端口P5、耦合输出端口P6分别与耦合线路208的两端电连接，而二接地端口P7、P8分别与接地线路204的两端电连接。其中，绝缘端口P5与第一耦合部208a之间例如由配置于基板200上的线路212a以及配置于介电层中的插塞210a进行电连接，而耦合输出端口P6与第二耦合部208b之间例如由配置于基板200上的线路212b以及配置于介电层中的插塞210b进行电连接。
上述耦合线路208的双螺旋状线圈设计中，可以分别对双螺旋状线圈设计中的第一耦合部208a与第二耦合部208b图案进行调整，能够分别达到控制第一主线路202及第二主线路206上耦合电的目的。
接着请参照图4，本实施的另一种双频定向耦合器同样架构于一基板200上，基板200的材料例如为氧化铝。基板200上配置有一第一主线路202、一接地线路204以及一第二主线路206。其中，第一主线路202的图案例如近似一U字形，第二主线路206的图案例如近似一O字形(于后详述)，而接地线路204的图案如为一直线。而第一主线路202一第二主线路206上配置有一介电层(未绘示)，而介电层上配置由一耦合线路208。其中，耦合线路208具有一第一耦合部208a与一第二耦合部208b，而第一耦合部208a分布的位置例如对应于第一主线路202的上方，该第二耦合部208b分布的位置例如对应于第二主线路206的上方。此外，第一耦合部208a与第二耦合部208b例如分别为同一螺旋状图案的一部份，即耦合线路208采用单螺旋状线圈设计。
此外，第一输入端口P1、第一输出端口P2分别与第一主线路202的两端电连接，第二输入端口P3、第二输出端口P4分别与第二主线路206的两端电连接，绝缘端口P5、耦合输出端口P6分别与耦合线路208的两端电连接，而二接地端口P7、P8分别与接地线路204的两端电连接。其中，绝缘端口P5与第一耦合部208a之间例如由配置于介电层中的插塞218a、218b、配置于基底200上的线路214以及配置于介电层上的线路216a进行电连接。
此外，由于线路设计的缘故，第二主线路206例如近似O字形。其中，第二输入端口P3与第二输出端口P4之间例如由配置于基板200上的第二主线路206、配置于介电层中的插塞218c、218d以及配置于介电层上的线路216b进行电连接。
上述耦合线路208的单螺旋状线圈设计中，可以对单螺旋状线圈中的第一耦合部208a与第二耦合部208b图案进行调整，同样能够达到控制第一主线路202及第二主线路206上耦合电的目的。
综上所述，本发明的双频定向耦合器至少具有下列优点：
1.本发明的双频定向耦合器中，主线路加上耦合线路仅两层结构即可达到双频操作，符合定向耦合器组件小型化的需求。
2.本发明的双频定向耦合器由一螺旋状图案(单螺旋状线圈设计)的耦合线路同时与二主线路进行耦合，使得层数减少、成本降低。
3.本发明的双频定向耦合器由二螺旋状图案构成(单螺旋状线圈设计)的耦合线路分别与二主线路进行耦合，使得层数减少、成本降低。
4.本发明的双频定向耦合器由二螺旋状图案构成(单螺旋状线圈设计)的耦合线路分别与二主线路进行耦合，故可个别调整二主线路与耦合线路之间的耦合效应。
虽然本发明已以一实施例说明如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。
Claims (21)
1.一种双频定向耦合器，其特征为：至少包括：
一基板，该基板上配置有一第一主线路与一第二主线路；
一介电层，该介电层配置于该第一主线路与该第二主线路上；
一耦合线路配置于该介电层上，该耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，其中该第一耦合部位于该第一主线路的上方，而该第二耦合部位于该第二主线路的上方。
2.如权利要求1所述的双频定向耦合器，其特征为：该第一主线路的两端分别与一第一输入端口、一第一输出端口连接。
3.如权利要求1所述的双频定向耦合器，其特征为：该第二主线路的两端分别与一第二输入端口、一第二输出端口连接。
4.如权利要求1所述的双频定向耦合器，其特征为：该基板上还包括一接地线路，该接地线路配置于该第一主线路与该第二主线路之间。
5.如权利要求1所述的双频定向耦合器，其特征为：还包括一保护层配置于该耦合线路上。
6.如权利要求1所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路的两端分别与一绝缘端口、一耦合输出端口连接。
7.如权利要求6所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路与该绝缘端口、该耦合输出端口之间由至少一配置于该介电层中的插塞进行电连接。
8.一种双频定向耦合器，其特征为：至少包括：
一基板，该基板上配置有一第一主线路与一第二主线路；
一介电层，该介电层配置于该第一主线路与该第二主线路上；
一耦合线路配置于该介电层上，该耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，其中该第一耦合部位于该第一主线路的上方，该第二耦合部位于该第二主线路的上方，且该第一耦合部为一第一螺旋状图案，而该第二耦合部为一第二螺旋状图案。
9.如权利要求8所述的双频定向耦合器，其特征为：该第一主线路的两端分别与一第一输入端口、一第一输出端口连接。
10.如权利要求8所述的双频定向耦合器，其特征为：该第二主线路的两端分别与一第二输入端口、一第二输出端口连接。
11.如权利要求8所述的双频定向耦合器，其特征为：该基板上还包括一接地线路，该接地线路配置于该第一主线路与该第二主线路之间。
12.如权利要求8所述的双频定向耦合器，其特征为：还包括一保护层配置于该耦合线路上。
13.如权利要求8所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路的两端分别与一绝缘端口、一耦合输出端口连接。
14.如权利要求13所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路与该绝缘端口、该耦合输出端口之间由至少一配置于该介电层中的插塞进行电连接。
15.一种双频定向耦合器，其特征为：至少包括：
一基板，该基板上配置有一第一主线路与一第二主线路；
一介电层，该介电层配置于该第一主线路与该第二主线路上；
一耦合线路配置于该介电层上，该耦合线路具有一第一耦合部与一第二耦合部，其中该第一耦合部位于该第一主线路的上方，该第二耦合部位于该第二主线路的上方，且该第一耦合部与该第二耦合部构成一螺旋状图案。
16.如权利要求15所述的双频定向耦合器，其特征为：该第一主线路的两端分别与一第一输入端口、一第一输出端口连接。
17.如权利要求15所述的双频定向耦合器，其特征为：该第二主线路的两端分别与一第二输入端口、一第二输出端口连接。
18.如权利要求15所述的双频定向耦合器，其特征为：该基板上还包括一接地线路，该接地线路配置于该第一主线路与该第二主线路之间。
19.如权利要求15所述的双频定向耦合器，其特征为：还包括一保护层配置于该耦合线路上。
20.如权利要求15所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路的两端分别与一绝缘端口、一耦合输出端口连接。
21.如权利要求20所述的双频定向耦合器，其特征为：该耦合线路与该绝缘端口、该耦合输出端口之间由至少一配置于该介电层中的插塞进行电连接。
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|---|---|---|---|---|
| WO2012084379A1 (de) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Epcos Ag | Richtkoppler |
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2001
- 2001-11-12 CN CN 01134773 patent/CN1263194C/zh not_active Expired - Lifetime
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