KR20230002896A - 삼차원 브랜치 라인 커플러 - Google Patents

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KR20230002896A
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엘리시아 케이. 하퍼
크리스토퍼 엠. 레이튼
프랑수아 와이. 콜롬
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레이던 컴퍼니
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Abstract

브랜치 라인 커플러 구조는, 지지 구조의 다른 수평 레벨들에 배치된 한 쌍의 메인 전송 라인들과, 지지 구조에 배치되고 수직으로 배치되고 측면으로 이격된 한 쌍의 션트 전송 라인들을 포함한다. 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 한 쌍의 메인 전송 라인들 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링된다. 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 메인 전송 라인들 중 상기 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링된다.

Description

삼차원 브랜치 라인 커플러
본 개시는 일반적으로 브랜치 라인 커플러(branchline coupler)들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컴팩트 브랜치 라인 커플러들에 관한 것이다.
당업계에 공지된 바와 같이, 아날로그 위상 천이기(analog phase shifter)의 한 타입은 브랜치 라인 커플러를 포함한다. 때때로 반사 커플러(reflective coupler) 또는 션트 하이드리드 결합기(shunt hybrid combiner)로 지칭되는, 하나의 브랜치 커플러는, 도 1에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 메인 전송 라인들 및 한 쌍의 션트 전송 라인들을 포함한다. 브랜치 라인 커플러를 포함하는 하나의 아날로그 위상 천이기(도 2)는, Kori 등, IEE Proceedings, vol. 1234, Pt. H. No. 2. 1987 4월, “하이브리드 커플러 반도체 위상 천이기들의 통합 분석”이라는 제목의 논문에서 설명된다.
브랜치 라인 커플러 타입 위상 천이기의 위상 천이를 조정하기 위해 사용하는 하나의 기술은, 한 쌍의 션트 전송 라인들 각각에 연결된 위상 조정 섹션을 연결하는 것이고, 이는 Gupta 등, “브랜치 라인 커플러 및 버랙터 다이오드(varactor diode)들을 사용한 저손실 전압 컨트롤 아날로그 위상-천이기”라는 제목의 논문에서 설명된다. (Gupta, Nishant, Raghuvir 및 Prakash Bharia, “브랜치 라인 커플러 및 버랙터 다이오스들을 사용한 저손실 전압 컨트롤 아날로그 위상-천이기”, 마이크로파 및 밀리미터파 기술, 2007. ICMMT07. 국제 회의. IEEE, 2007). 거기에서 한 쌍의 버랙터 다이오드들은 위상 천이기에 의해 제공되는 위상 천이를 조정하기 위한 전압에 의해 제어된다. 한 쌍의 션트 전송 라인들 각각에 연결된 위상 조정 섹션을 갖는 또 다른 브랜치 커플러 타입 위상 천이가 도 3에 도시된다. 여기에서 위상 조정 섹션들은 각각 서로 분리된 한 쌍의 컨덕터들을 포함한다; 컨덕터들 중 하나는 기판 바닥의 그라운드 평면 컨덕터에 연결된다. 두 컨덕터들은, 도시된 바와 같이, 일련의 브릿징, 이격된 본드 와이어(bridging, spaced bond wire)들에 의해 연결된다. 인풋 신호가 인가된 상태에서, 도 3B에 도시된 바와 같이, 아웃풋에서 위상이 측정되고 본드 와이어들이 한 번에 하나씩 제거되고, 이에 의해, 원하는 위상 천이가 얻어질 때까지 위상 조정 섹션들을 통해 그라운드까지 경로의 전기적 길이(electrical length)를 변경한다; 도 3B는 도 3A의 브랜치 라인 커플러 타입 위상 천이기로부터 제거된 몇몇 본드 와이어들을 도시한다.
본 개시 내용에 따르면, 브랜치 라인 커플러 구조는, 지지 구조(support structure); 지지 구조의 다른 수평 레벨(horizontal level)들에 배치된 한 쌍의 메인 전송 라인(main transmission line)들; 및 지지 구조에 배치되고, 수직으로 배치되고 측면으로 이격된, 한 쌍의 션트 전송 라인(shunt transmission line)들을 포함한다. 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인(a first one of the pair of main transmission line)의 제 1 영역과, 한 쌍의 메인 전송 라인들 제 2 메인 전송 라인(a second one of the pair of main transmission line)의 제 1 단 사이에 커플링된다. 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링된다.
일 실시 예에서, 브랜치 라인 커플러 구조는, 한 쌍의 위상 조정 섹션(phase adjusting section)들을 포함하고, 한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인(phase shifter section transmission line)들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션(shunt transmission line section)들 중 대응하는 하나에 커플링되고, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들은 지지 구조의 상부 표면 상에 배치된다. 그라운드 패드(ground pad)는, 갭들에 의해 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면 상에 배치된다. 복수 개의 전도체(electrical conductor)들은, 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 갭들을 브릿징 하고, 복수 개의 전도체들 각각은, 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가진다.
일 실시 예에서, 브랜치 라인 커플러 구조는, 한 쌍의 갭들에 의해 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면에 배치된 제 2 그라운드 패드; 및 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되는, 복수 개의 제 2 전도체들을 포함하고, 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비한다.
일 실시 예에서, 먼저 언급된 복수 개의 전도체(first-mentioned plurality of electrical conductor)들 및 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 갭(first mentioned gap) 및 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게(staggered) 마련된다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 션트 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수직으로 배치된다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 메인 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수평으로 배치된다.
일 실시 예에서, 브랜치 라인 커플러 구조는, 한 쌍의 메인 전송 라인들; 한 쌍의 션트 전송 라인들 -한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 한 쌍의 메인 전송 라인들 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링되고, 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링됨; 한 쌍의 위상 조정 섹션들 -한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들 중 대응하는 하나에 커플링됨-; 갭들에 의해 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되는 그라운드 패드; 및 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 갭들을 브릿징 하는, 복수 개의 전도체들 -복수 개의 전도체들 각각은, 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가짐-을 포함한다.
일 실시 예에서, 제 2 그라운드 패드는, 한 쌍의 갭들에 의해 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면에 배치된다. 복수 개의 제 2 전도체들은, 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되고, 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비한다.
일 실시 예에서, 먼저 언급된 복수 개의 전도체들 및 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 갭 및 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게 마련된다.
일 실시 예에서, 이러한 배열로 컴팩트한 브랜치 라인 커플러가 제공된다. 또한, 제 2 그라운드 패드를 제공하여 사용 가능한 위상 변위의 수가 증가한다.
본 개시 내용의 하나 이상의 실시 양태의 세부 사항은 첨부 도면 및 하기 설명에 기재되어 있다. 본 개시 내용은 다른 특징, 목적 및 이점은 설명, 도면 및 청구범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 브랜치 라인 커플러의 개략도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 브랜치 라인 커플러를 사용한 위상 천이기의 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따른 그 제조의 다양한 단계에서 종래 기술에 따른 브랜치 라인 커플러를 사용한 위상 천이기의 사시도이다.
도 4는 본 개시에 따른 브랜치 라인 커플러의 부분적으로 가상선으로 도시된 사시도이다.
도 4a는 도 4의 브랜치 라인 커플러의 부분적으로 가상선으로 도시된 사시도이고, 본 개시에 따른 브랜치 라인 커플러의 내부 레이어들을 보여주기 위해 그 일부가 제거되고, 이러한 내부 부분은 7-7로 지정되고, 도 7에 도시된다
도 4b는 본 개시에 따른 도 4의 브랜치 라인 커플러에 사용된 신호 도체(signal conductor)를 도시한다.
도 5는 본 개시에 따른 도 4의 브랜치 라인 커플러의 수직으로 적층된 복수 개의 인쇄 회로 기판들 각각을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5a 내지 도 5m은, 본 개시에 따른 브랜치 라인 커플러를 형성하는데 사용되는 도 5의 인쇄 회로 기판들 각각의 평면도이다.
도 6은 도 4의 브랜치 라인 커플러의 단순화된 분해 개략도이고, 본 개시에 따른 도 4의 브랜치 라인 커플러의 도 5a 내지 도 5m의 인쇄 회로 기판의 배열을 더 이해하는데 유용하다.
도 7은 본 개시에 따른 도 4의 브랜치 라인 커플러의 도 4a의 7-7로 표시된 내부 부분의 단면도이다.
다양한 도면들에서 동일한 참조 부호들은 동일한 요소들을 나타낸다.
이제 도 4, 4a, 4b 및 5를 참조하면, 브랜치 라인 커플러 구조(10, branchline coupler structure)가 도시된다. 브랜치 라인 커플러 구조(10)는 다음을 포함한다: 지지 구조(12)(도 4a) 여기서 유전체 구조는, 복수 개의, 여기서 13개의, 평면 인쇄 회로 기판들(121-1213), 도 6에 도시된 것처럼, Z 축을 따라 수직으로 적층되고, 기판들(121-1213)의 평면 표면(planar surface)들은 수평(X-Y) 평면들에 배치되고, 복수 개의 인쇄 회로 기판들(121-1213)의 각각의 평면은 도 5a 내지 도 5m에 각각 도시됨; 기판들(121-1213)의 상단은, 121로 지정되고, 하단은 1213으로 지정됨. 복수 개의 인쇄 회로 기판들(121-1213)이 임의의 통상적인 유전체 본딩 물질(conventional dielectric bonding material)로 함께 접합되는 경우, 도시되지는 않지만, 브랜치 라인 커플러 구조(10)는 도 5에 도식적으로 도시된 바와 같이 형성됨; 브랜치 라인 커플러(10)의, 신호 스트립 컨덕터들(381, 382), 신호 스트립 컨덕터들(161, 162) 및 내부 신호 컨덕터들(261, 262)은 도 4b에 도시되고 아래에서 구체적으로 설명한다.
도 5a 내지 도 5m을 참조하여, 한 쌍의 메인 전송 라인들(141, 142)(도 5), 여기서는 마이크로스크립 전송 라인(microstrip transmission line)들, 각각은, 각각 신호 스트립 컨덕터(161, 162)를 갖고, 이는 각각 기판들의 상부 표면(1211, 121) 상에 형성되고, 각각 도 5k 및 도 5a에 도시되고, 대응하는, 그라운드 평면 컨덕터들(181, 182)의 한 쌍의 아래에, 각각 기판들(1213, 123) 상의 전도성의 시트 부분들(1213금속/그라운드 평면, 123금속/그라운드 평면)에 의해 형성되고, 이는 각각 도 5m 및 도 5c에서 도시되고, X-Y 수평면에 배치되어 수직한 Z축을 따라 전기장을 지지하도록 배치되고, 메인 전송 라인들(141,142) 각각은 지지 구조(12)의 서로 다른 수평 레벨들에 배치되고; 한 쌍의 션트 전송 라인들(261, 262)(도 5)는 여기에서 동축 타입 전송 라인들(221, 222, coaxial type transmission line)을 갖고: (a) 전도성 시트(241, 242, 243)에 의해 형성되는 그라운드된 외부 컨덕터(grounded outer conductor)들, 각각, 도 5e, 5g 및 도 5i에서, 각각 기판들(125, 127) 상의 전도성 시트 부분들(125금속/그라운드 평면, 127금속/그라운드 평면, 및 129금속/그라운드 평면)에 의해 형성되고, 전도성 시트들은, 연속적인 전도체로서 전기적으로 나타나기 위해 브랜치 라인 커플러의 공칭 작동 파장(nominal operating wavelength)에서, 1/4 파장보다 작게 수직으로 이격되어 있고; 내부 신호 전도체들(261, 262)는 각각 전도성 신호 비아들(221, 222)에 의해 형성되고, 도 5l을 통해 도 5b에서 도시된 각각의 기판들(122-1212) 상의 전도성 시트들의 전도성 부분들에 의해 형성되고, 동축 타입 전송 라인들(221, 222)은, 수직 및 측방으로 이격되어 연장되고, X-Y 수평면들을 따라 전기장을 지지하기 위해 지지 구조(12)에 배치된다.
션트 전송 라인들(261, 262)(도 5)의 한 쌍 중 제 1 션트 전송 라인, 여기서 션트 전송 라인(261)은, 한 쌍의 메인 전송 라인들(141, 142) 중 제 1 메인 전송 라인, 여기서 메인 전송 라인(141)의 기판(1211)(도 5k) 상의 제 1 영역(281)과, 한 쌍의 메인 전송 라인들(141, 142) 중 제 2 메인 전송 라인, 여기서 메인 전송 라인(142)의 기판(121)(도 5k) 상의 제 1 단(301) 사이에서 커플링된다. 한 쌍의 션트 전송 라인들(261, 262) 중 제 2 션트 전송 라인은, 여기서 션트 전송 라인(262)은, 한 쌍의 메인 전송 라인들(141, 142) 중 제 1 메인 전송 라인(141)의 기판(1211)(도 5k) 상의 제 2 영역(282) 사이에 커플링되고, 제 1 메인 전송 라인(141)은 기판(1211) 상의 제 2 영역(282)으로부터 측방으로 이격된 제 1 영역(281)을 갖는다.
여기서 브랜치 라인 커플러 구조(10)는 다음을 포함한다: 도 5, 한 쌍의 위상 조정 섹션들(321, 322), 한 쌍의 위상 천이 섹션들(321, 322)의 각각은 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들(261, 262)의 대응하는 하나에 커플링되고, 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 대응하는 하나는, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들(341, 342)의 대응하는 하나, 여기에서 도시된 마이크로스트립 전송 라인들을 통해서, 영역들(281, 282)에서 각각 도시된다. 보다 구체적으로, 위상 천이 섹션 전송 라인들(341, 342), 각각은 각각 한 쌍의 신호 스트립 컨덕터들(381, 382)의 대응하는 것들을 갖고, 이는 Y 방향을 따라 연장되고 지지 구조(10, 기판(121), 도 5a)의 상부 표면 상에 배치된다. 한 쌍의 신호 스트립 컨덕터들(381, 382)의 각각의 하나는 한 쌍의 그라운드 평면 컨덕터들(401, 402)의 대응하는 하나 상에 배치되고, 여기서는 도 5d에 도시된 바와 같이 기판(124) 상에 도시된 바와 같은 공통 컨덕터(31)에 의해 제공되고, Z축을 따라 수직으로 전기장을 지원하도록 위치된다.
복수 개의, 여기서는 3개의 전기적으로 연결된 그라운드 패드들(421, 422, 423)은, 지지 구조(10)의 상부 표면 상에 배치되고, 표시된 바와 같이 기판(121)(도 5a) 상에 형성된 패턴화된 전도체(19)에 의해 형성된다. 3개의 그라운드 패드들(421, 422, 423)은 도시된 바와 같이 갭들(441, 442)에 의해 서로 분리되고, 도시된 바와 같이 각각의 신호 스트립 컨덕터들(381, 382)가 도시된 바와 같이 갭들(441, 442)에 배치된다. 전기 컨덕터들의 두 세트들(46a1, 46b1, 46a2, 46b2), 여기서 본드 와이어들은 도시된 바와 같이 각각 갭들(441, 442)을 가로질러 엇갈리게 배치된다. 세트들(46a1, 46b1)의 한 부분, 여기서 세트(46a1)는 그라운드 패드(421)에 연결된 제 1 단과, 신호 스트립 컨덕터(381)에 연결된 반대 단(opposite end)을 갖고, 여기서 세트(46b1)는 그라운드 패드(422)에 연결된 제 1 단과, 신호 스트립 컨덕터(381)에 연결된 반대 단을 갖는다. 세트(46a1) 및 세트(46b1)의 전기 컨덕터들은 도시된 바와 같이 세트(46a1)의 컨덕터들 각각이 세트(46b1)의 컨덕터들의 각각에 대해 엇갈리는 상태로, 갭(441)을 따라 연속적으로 배치된다는 점에 유의해야 한다. 다시 말해, 세트(46b1)의 각각의 컨덕터들은, 도시된 바와 같이, 세트(46a1)의 한 쌍의 컨덕터들 사이에 배치된다. 유사하게, 세트(46a2) 및 세트(46b2)의 전도체들 각각은 도시된 바와 같이, 세트(46b2)의 컨덕터들의 각각에 대해 엇갈려 있는 세트(46a2)의 각각의 컨덕터들과 함께 갭(442)을 따라 연속적으로 배치된다는 점에 유의해야 한다. 다시 말해서, 세트(46b2)의 컨덕터들 각각은 도시된 바와 같이 세트(46a2)의 컨덕터들의 쌍 사이에 배치된다.
인쇄 회로 기판들(121, 123, 125, 127, 129, 1211, 1213)(도 5a, 도 5c, 도 5e, 도 5g, 도 5i, 도 5k 및 도 5m) 상의 그라운드 평면 및 기판(121) 상의 3개의 그라운드 패드들(421, 422, 423)은, 도 5a-5m에 도시된 바와 같이, 전도성 그라운드 비아(21)와 함께 연결된다. 기판들(122, 124, 126, 128, 1210, 1212)(도 5b, 도 5d, 도 5f, 도 5h, 도 5j 및 도 5l)은, 전도성 비아(21)를 갖고, 기판들(122, 124, 126, 128, 1210, 1212)은 도 7에 도시된 바와 같이 동축의 션트 전송 라인들(221, 222)의 중심 신호 컨덕터의 부분들을 갖는다.
기판들(121-1213)은 도 5a-M에 도시되고 전술한 바와 같이, 그라운드 비아(21) 및 내부 신호 컨덕터들(261, 262)을 제외하고 형성된다. 형성된 기판들(121, 1213)은, 도시되지는 않았지만, 임의의 통상적인 유전체 본딩 재료와 함께 적층되고 본딩된다. 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 전도체 비아 및 그라운드 비아(19)는, 기판(1213)의 후면으로부터 시작하여 수직으로 본딩된 구조의 바텀 또는 후면으로부터 본딩된 구조의 홀들을 먼저 에칭 또는 드릴링함으로써 형성되고, 그 다음 적절한 전기 전도성 재료로 홀들을 채운다. 전도성 물질이 내부 신호 컨덕터들(261, 262)을 전기적으로 연결하는 것을 방지하기 위해. 기판(1213) 상의 그라운드 평면에, 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 일부, 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 전도성 재료는, 예를 들어 백-드릴링 또는 시간 에칭에 의해 제거되고, 제거된 전도성 재료는 유전체 재료로 대체된다.
따라서, 도 5a에서, 기판(121): 부호(19)는 패드들(421, 422, 423)을 형성하도록 패터닝된 전도성 시트임; 신호 스트립 컨덕터들(381, 382); 메인 전송 라인 신호(142) 스트립 컨덕터(162); 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 탑 부분들; 메인 전송 라인(1421)의 제 1 단 및 제 2 단; 신호 스트립 컨덕터들(301, 302); 기판(121)의 유전체 부분들의 표면의 노출된 부분(121S).
도 5b에서, 기판(122): 동축 션트 전송의 중심 신호 컨덕터들(221, 222)을 위한 기판의 유전체 표면(122S) 및 전도성 비아(122신호)는, 유전체 표면(122S)의 부분들에 노출된다.
도 5c에서, 기판(123): 패턴화된 컨덕터(123그라운드 평면)은 메인 전송 라인(142)의 신호 스트립 컨덕터(162)에 대한 그라운드 평면 컨덕터(182) 및 위상 천이 전송 라인(342)의 스트립 컨덕터(382)에 대한 그라운드 평면 컨덕터들(402)로서 역할을 한다; 부호(123S)는 유전체 기판(1230의 유전체 노출 표면 부분들이고; 부호(123금속/신호)는 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 외부 부분을 지칭한다.
도 5d에서, 기판(124): 부호(124S)는 기판(124)의 표면의 노출된 부분들이다.
도 5e에서, 기판(125): 부호(125그라운드 평면)은 부호(125S)로 지칭된 유전체 기판(125)의 노출된 유전체 부분을 갖는 그라운드 평면을 제공하는 패턴화된 컨덕터이고; 부호(125금속/신호)는 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 외부 부분을 지칭한다.
도 5f에서, 기판(126): 부호(126S)는 유전체 기판(126)의 부분을 지칭한다.
도 5g에서, 기판(127): 부호(127그라운드 평면)은 부호(127S)로 지칭된 유전체 기판(127)의 노출된 유전체 부분들을 갖는 그라운드 평면을 제공하는 패턴화된 컨덕터이고; 부호(127금속/신호)는 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 외부 부분을 지칭한다.
도 5h, 기판(128): 부호(128S)는 유전체 기판(128)의 표면의 부분들이다.
도 5i, 기판(129): 부호(129그라운드 평면)은 부호(129S)로 지칭된 유전체 기판(129)의 노출된 유전체 부분들을 갖는 그라운드 평면을 제공하는 패턴화된 컨덕터를 지칭한다; 부호(129금속/신호)는 내부 신호 컨덕터들(261, 262)의 외부 부분을 지칭한다.
도 5j에서, 기판(1210), 부호(1210S)는 유전체 기판(1210)의 표면의 부분들을 지칭한다.
도 5k에서 기판(1211), 부호(1211그라운드 평면)은 부호(1211S)로 지칭되는 유전체 기판(1211)의 노출된 유전체 부분들을 갖는 그라운드 평면을 제공하는 패턴화된 컨덕터를 지칭한다; 부호(121금속/신호)는 메인 전송 라인(141)의 신호 스트립 컨덕터(161)를 지칭한다.
도 5l에서, 기판(1212), 부호(1212S)는 유전체 기판(1212)의 표면의 부분들을 지칭한다.
도 6m에서, 기판(1213), 부호(1213)는 메인 전송 라인(141)의 그라운드 평면 컨덕터(181)를 지칭한다.
본 개시 내용에 따른 브랜치 라인 커플러 구조가 다음을 포함한다는 것이 이해된다: 지지 구조; 지지 구조의 다른 수평 레벨들에 배치된 한 쌍의 메인 전송 라인들; 지지 구조에 배치되고, 수직으로 배치되고 측면으로 이격된, 한 쌍의 션트 전송 라인들; 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링되고; 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링된다. 브랜치 라인 커플러는 다음의 특징들 중 하나 이상을, 또는 조합하여 포함할 수 있다: 한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들 중 대응하는 하나에 커플링되고, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들은 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되고, 그라운드 패드는, 갭들에 의해 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되고, 복수 개의 전도체들은 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 갭들을 브릿징 하고, 복수 개의 전도체들 각각은, 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가지고; 제 2 그라운드 패드는 지지 구조의 상부 표면에 배치되고, 한 쌍의 갭들에 의해 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리되고, 복수 개의 제 2 전도체들은 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되고, 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비하고; 먼저 언급된 복수 개의 전도체들 및 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 갭 및 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게 마련되고; 한 쌍의 션트 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수직으로 배치되고; 한 쌍의 메인 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수평으로 배치된다.
이제, 본 발명의 브랜치 라인 커플러 구조는 다음을 포함한다: 한 쌍의 메인 전송 라인들; 한 쌍의 션트 전송 라인들 -한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 한 쌍의 메인 전송 라인들 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링되고, 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링됨; 한 쌍의 위상 조정 섹션들 -한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들 중 대응하는 하나에 커플링됨-; 갭들에 의해 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되는 그라운드 패드; 및 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 갭들을 브릿징 하는, 복수 개의 전도체들 -복수 개의 전도체들 각각은, 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가짐-. 브랜치 라인 커플러는 다음의 특징들 중 하나 이상을, 또는 조합하여 포함할 수 있다: 제 2 그라운드 패드는, 한 쌍의 갭들에 의해 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리되고, 지지 구조의 상부 표면에 배치되고, 복수 개의 제 2 전도체들은, 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되고, 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비하고; 먼저 언급된 복수 개의 전도체들 및 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 갭 및 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게 마련된다.
본 개시 내용의 다수의 실시 예들이 설명된다. 그럼에도 불구하고, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 다양한 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 위상 천이 섹션은 본딩 와이어를 사용할 필요가 없지만 2019년 3월 26일자로 발행된 미국등록특허 제10,243,246호에 설명된 기술, “연결 가능한 전도성 패드들에 의해 형성된 위상 조정 섹션들을 갖는 브랜치 라인 커플러를 포함하는 위상 천이기”, 발명자 Laighton 그 외,이 사용될 수 있고, 이는 동일 출원인의 것이다. 또한, 동축, 수직, 션트 전송 라인은 신호 중심 컨덕터 주위에 원주 방향으로 밀접하게 이격된 복수 개의 수직 컨덕터들의 컬럼들을 배열함으로써 형성될 수 있고, 이는 본 발명과 동일한 양수인에게 양도된, 발명자 Drab 그 외의 2018년 2월 6일자 등록된 미국등록특허 제9,887,195호에 기술된 바와 같습니다. 따라서, 다른 실시 예들은 다음의 청구범위의 범위 내에 있습니다.

Claims (11)

  1. 지지 구조;
    상기 지지 구조의 다른 수평 레벨들에 배치된 한 쌍의 메인 전송 라인들; 및
    상기 지지 구조에 배치되고, 수직으로 배치되고 측면으로 이격된, 한 쌍의 션트 전송 라인들을 포함하고,
    상기 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링되고;
    상기 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 상기 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 상기 메인 전송 라인들 중 상기 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링되는,
    브랜치 라인 커플러 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    한 쌍의 위상 조정 섹션들 -상기 한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들 중 대응하는 하나에 커플링되고, 상기 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들은 상기 지지 구조의 상부 표면 상에 배치됨-;
    갭들에 의해 상기 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 상기 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되는 그라운드 패드; 및
    상기 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 상기 갭들을 브릿징 하는, 복수 개의 전도체들 -상기 복수 개의 전도체들 각각은, 상기 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 상기 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가짐-;
    을 포함하는 브랜치 라인 커플러 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    한 쌍의 갭들에 의해 상기 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 상기 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 상기 지지 구조의 상부 표면에 배치된 제 2 그라운드 패드; 및
    상기 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 상기 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되는, 복수 개의 제 2 전도체들 -상기 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 상기 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 상기 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비함-;
    를 포함하는 브랜치 라인 커플러 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    먼저 언급된 상기 복수 개의 전도체들 및 상기 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 상기 갭 및 상기 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게 마련되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 션트 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수직으로 배치되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 메인 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수평으로 배치되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 션트 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수직으로 배치되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 메인 전송 라인들은 전기장으로 에너지를 전파하고, 이러한 에너지는 수평으로 배치되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
  9. 한 쌍의 메인 전송 라인들;
    한 쌍의 션트 전송 라인들 -상기 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 1 션트 전송 라인은, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 1 영역과, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 제 2 메인 전송 라인의 제 1 단 사이에 커플링되고, 상기 한 쌍의 션트 전송 라인들 중 제 2 션트 전송 라인은, 상기 제 1 영역으로부터 측면으로 이격되어 있는, 상기 한 쌍의 메인 전송 라인들 중 제 1 메인 전송 라인의 제 2 영역과, 상기 메인 전송 라인들 중 상기 제 2 메인 전송 라인의 제 2 단 사이에 커플링됨;
    한 쌍의 위상 조정 섹션들 -상기 한 쌍의 위상 섹션들 각각은, 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들 중 대응하는 하나를 통해, 한 쌍의 션트 전송 라인 섹션들 중 대응하는 하나에 커플링됨-;
    갭들에 의해 상기 위상 천이 섹션 전송 라인들의 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 지지 구조의 상부 표면 상에 배치되는 그라운드 패드; 및
    상기 갭들을 따라 연속적으로 배치된, 상기 갭들을 브릿징 하는, 복수 개의 전도체들 -상기 복수 개의 전도체들 각각은, 상기 그라운드 패드에 연결되는 제 1 단과, 상기 위상 천이 전송 라인 섹션들 중 하나에 연결된 제 2 단을 가짐-;
    을 포함하는 브랜치 라인 커플러 구조.
  10. 제 9 항에 있어서,
    한 쌍의 갭들에 의해 상기 한 쌍의 위상 천이 섹션 전송 라인들의 상기 신호 스트립 컨덕터들로부터 분리된, 상기 지지 구조의 상부 표면에 배치된 제 2 그라운드 패드; 및
    상기 한 쌍의 갭들을 브릿징 하고, 상기 한 쌍의 갭들을 따라 연속적으로 배치되는, 복수 개의 제 2 전도체들 -상기 복수 개의 제 2 전도체들 각각은, 상기 제 2 그라운드 패드를 연결하는 제 1 단과, 상기 위상 천이 전송 라인 섹션들의 대응하는 하나에 연결되는 제 2 단을 구비함-;
    를 포함하는 브랜치 라인 커플러 구조.
  11. 제 10 항에 있어서,
    먼저 언급된 상기 복수 개의 전도체들 및 상기 복수 개의 제 2 전도체들은, 먼저 언급된 상기 갭 및 상기 한 쌍의 갭들의 대응하는 하나를 따라 엇갈리게 마련되는, 브랜치 라인 커플러 구조.
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