CN201708239U - 表面贴装式耦合器中内部耦合结构 - Google Patents
表面贴装式耦合器中内部耦合结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及表面贴装式耦合器中内部耦合结构，内层上层和内层下层均设有并联接地电容微带，内层上层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行；内层上层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行，通过堞形镀层全通导孔将其相互连接，同时将顶部接地导体层和底部接地导体层相连。实现两条宽边传输线段耦合的电磁波一部分与延伸并联电容微带接地导体耦合，可对耦合度进行控制，使整体耦合度降低，改善幅度平衡值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种表面贴装式耦合器元件，尤其涉及表面贴装式正交混合器和定向耦合器件中耦合结构。
背景技术
表面贴装式耦合器广泛应用于微波通讯系统。正交混合耦合器设计中一个关键参数就是幅度平衡，可用于测量该器件两个输出端口之间的功率之差，理想正交混合耦合器的参数值为0分贝。然而实际幅度平衡值要大于理想值0分贝，并在工作频率范围内有所变化。幅度平衡值主要与耦合传输线宽度相关。耦合传输线段越宽，匹配效果得到改善，通常回波损耗性能也就越好，但会产生幅度平衡值不太理想，因此目前要使器件端口的实际回波损耗与幅度平衡值之间保持一种折衷状态。
典型的表面贴装式耦合器元件，由多层介电层构成，带状微带线宽边与介电内层其中一边上的传输线段耦合。该器件的介电层被夹在顶部表面和底部表面上的两个接地导体平面之间，使用许多堞形镀层全通导孔将其相互连接起来。堞形镀层全通导孔也可将导体内层和该装置外层信号脚相连，作为器件电气接线端口，与电路板或外部系统连接。外接信号脚与接地导体平面电气隔离。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种表面贴装式耦合器中内部耦合结构。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
表面贴装式耦合器中内部耦合结构，内层上层和内层下层位于顶部接地导体层与底部接地导体层之间，特点是：所述内层上层和内层下层均设有并联接地电容微带，内层上层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行。
进一步地，上述的表面贴装式耦合器中内部耦合结构，其中，所述内层上层和内层下层均设有延伸接地导体线段，内层上层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行，内层上层延伸接地导体线段和内层下层延伸接地导体线段均沿长度方向与堞形镀层全通导孔相连将顶部接地导体层与底部接地导体层相连接。
更进一步地，上述的表面贴装式耦合器中内部耦合结构，其中，所述内层上层有一对延伸接地导体线段，所述内层下层有一对延伸接地导体线段。
本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
①采用并联电容微带，用来调节器件每个端口的阻抗，从而改善器件的回波损耗性能，控制器件的幅度平衡；
②采用延伸接地导体线段，不利用并联电容微带降低耦合效应，直接适用于定向耦合器，不改变器件的回波损耗性能，仅仅用于控制幅度平衡参数；
③控制表面贴装式耦合器元件的幅度平衡参数，而不会影响其回波损耗性能，这样就能设计出较高性能的器件；本项实用新型涉及表面贴装式耦合器中耦合度的控制，控制幅度平衡参数的能力可确保设计过程具备较大灵活性，可以帮助设计出高性能耦合器，并可提高器件性能水平的预测能力。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：
图1：本实用新型的结构示意图；
图2：本实用新型另一种形式的结构示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | 顶部接地导体层 | 1a | 顶层信号输入输出焊盘 | 2 | 内层上层微带耦合线 |
| 2a | 内层上层并联接地电容微带 | 2b | 内层上层延伸接地导体线段 | 3 | 内层下层微带耦合线 |
| 3a | 内层下层并联接地电容微带 | 3b | 内层下层延伸接地导体线段 | 4 | 底部接地导体层 |
| 4a | 底层信号输入输出焊盘 |
具体实施方式
如图1所示，表面贴装式耦合器中内部耦合结构，顶部接地导体层1匹配顶层信号输入输出焊盘1a，底部接地导体层4匹配底层信号输入输出焊盘4a，形成输入输出端口。内层上层和内层下层位于顶部接地导体层1与底部接地导体层4之间，内层上层设有并联接地电容微带2a，内层下层设有并联接地电容微带3a，内层上层并联接地电容微带2a延伸至与其邻近区域内的内层上层微带耦合线2相平行，内层下层并联接地电容微带3a延伸至与其邻近区域内的内层下层微带耦合线3相平行。
如图2所示，内层上层1和内层下层4均设有延伸接地导体线段，内层上层延伸接地导体线段2b与其邻近区域内的内层上层微带耦合线2相平行，内层下层延伸接地导体线段3b与其邻近区域内的内层下层微带耦合线3相平行，内层上层延伸接地导体线段2b和内层下层延伸接地导体线段3b均沿长度方向与堞形镀层全通导孔相连将顶部接地导体层1与底部接地导体层4相连接；通过堞形镀层全通导孔将其相互连接，堞形镀层全通导孔同时将顶部接地导体层和底部接地导体层相连。内层上层延伸接地导体线段2b有一对，内层下层延伸接地导体线段3b有一对。适用于定向耦合器的结构形式，而这些耦合器一般包括一对边界耦合传输线并位于内层上下层。
采用并联电容微带，用来调节器件每个端口的阻抗，改善器件的回波损耗性能。并联电容微带共用上述堞形镀层全通导孔，而这些导孔则将顶部接地电容微带面和底部接地电容微带面相互连接。并联电容微带型式保证在每条耦合传输线邻近区域内与这些传输线平行。采用这种技术，即可将上述两条宽边传输线段耦合的电磁波一部分与延伸并联电容微带接地导体耦合，这样整体耦合度就会降低，从而导致幅度平衡值降低，在保持相同回波损耗性能同时，可控制器件的幅度平衡。
采用延伸接地导体线段，沿器件长度方向与堞形镀层全通导孔相连，而不是利用并联电容微带降低耦合效应。这种结构也直接适用于定向耦合器，两条耦合传输线段通常布置在共面边界耦合形式中。该结构并不改变器件的回波损耗性能，仅仅用来控制幅度平衡参数。
适用于正交混合器和表面贴装式定向耦合器件，证明可对耦合度进行控制，不会影响器件的回波损耗响应特性，藉此，可使用多层印刷电路板耦合器器件内层中形成的接地导体，通过可控方式增加每条传输线和接地面之间的耦合，改善两条耦合传输线之间耦合度的幅度平衡特性。因此，在回波损耗和幅度平衡之间通常能够得到性能折衷的状态。一组电容微带，通常用于耦合度设计，设计方案主要采用宽边耦合传输线段，从而改善端口匹配效果，延伸的接地导体长度在每条耦合传输线邻近区域内与这些传输线保持平行。延伸接地导体，与镀层全通导孔相连，而这些导孔则将器件顶部接地导体层和底部接地导体层连接起来，并在每条宽边耦合传输线邻近区域内与这些传输线保持平行。
综上所述，本实用新型设计独特、结构新颖，涉及表面贴装式耦合器中耦合度的控制，这种控制幅度平衡参数的能力可以确保设计过程具备较大灵活性。本顶实用新型描述的技术概要可以帮助设计出高性能耦合器，并可提高器件性能水平的预测能力。采用上述方法，控制表面贴装式耦合器元件的幅度平衡参数，而不会影响其回波损耗性能，这样就能设计出较高性能的器件。
需要理解到的是：以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的工程技术人员来说，在不背离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.表面贴装式耦合器中内部耦合结构，内层上层和内层下层位于顶部接地导体层与底部接地导体层之间，其特征在于：所述内层上层和内层下层均设有并联接地电容微带，内层上层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层并联接地电容微带延伸至与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行。
2.根据权利要求1所述的表面贴装式耦合器中内部耦合结构，其特征在于：所述内层上层和内层下层均设有延伸接地导体线段，内层上层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层上层微带耦合线相平行，内层下层延伸接地导体线段与其邻近区域内的内层下层微带耦合线相平行，内层上层延伸接地导体线段和内层下层延伸接地导体线段均沿长度方向与堞形镀层全通导孔相连将顶部接地导体层与底部接地导体层相连接。
3.根据权利要求2所述的表面贴装式耦合器中内部耦合结构，其特征在于：所述内层上层有一对延伸接地导体线段，所述内层下层有一对延伸接地导体线段。
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| CN2010202050515U CN201708239U (zh) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | 表面贴装式耦合器中内部耦合结构 |
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| CN111261991A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-06-09 | 南京邮电大学 | 小型化多层宽带3-dB耦合器 |
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