TWI556504B - 懸浮式全相位正交耦合器及其製作方法 - Google Patents

Description

懸浮式全相位正交耦合器及其製作方法

本發明是關於一種耦合器，特別是關於一種懸浮式全相位正交耦合器。

隨著行動通訊的蓬勃發展以及無線多媒體資訊交流的急遽增加，無線通訊須具備更高的傳輸頻寬、更低的延遲時間與更快的傳輸速率，為了達到此需求，全相位已成為行動通訊之前端接收機的必要元件。

請參閱第1圖，為一種習知之前端接收機300，其具有一天線310、一濾波器320、一變壓器330、一放大器340、一巴倫器350、一相位位移器360、兩個耦合器370a、370b及兩個混波器380a、380b，該天線310用以接收一無線訊號，該濾波器320、該變壓器330及該放大器340分別將該無線訊號進行濾波及放大，再藉由該巴倫器350分為兩個差動訊號，並分別傳送至兩個混波器380a、380b，而本地振盪訊號(local oscillator signal)則透過該耦合器370a轉為具有0度及180度相位差之訊號，且本地振盪訊號另透過該相位位移器360及該耦合器370b轉為具有90度及270度相位差之訊號，以達成全相位之混波，造成習知之該前端接收機300於電路上的佈局面積較大。此外，由於習知之該耦合器370a、370b是以堆疊式的結構形成多層金屬層以進行訊號的耦合，而堆疊式之結構的耦合器的金屬層及金屬層之間的等效電容阻抗可表示為： 其中， 為等效電容阻抗， 為訊號頻率， 為金屬層及金屬層之間的等效電容，由上式可知當該耦合器操作於射頻(高頻)時，該等效電容阻抗將會變的非常小，而造成訊號經金屬層之間的介電層時產生較大的損耗，而導致高插入損失及訊號失真的現象，因此無法符合4G通訊的標準需求。

本發明的主要目的在於將第一耦合元件、第二耦合元件及第三耦合元件整合於一積體電路上，藉由第一耦合元件將本地振盪訊號轉為90°及180°之相位，而90°及180°相位之訊號再分別經由可產生180度相位差之第二耦合元件及第三耦合元件的耦合而得到90°/180°/270°/360°之全相位訊號，以達成全相位之混波，可有效減小整體電路之尺寸。

本發明的次要目的在於將第一耦合元件、第二耦合元件及第三耦合元件設置於支撐柱而懸浮於基板上，可大幅減少訊號經介電層而產生的傳輸損失，以減少插入損失及訊號失真的現象，而使本發明之懸浮式全相位正交耦合器可符合4G通訊的標準需求。

本發明之一種懸浮式全相位正交耦合器包含一基板、複數個支撐柱、一第一耦合元件、一第一耦合電容、一第二耦合元件、一第二耦合電容及一第三耦合元件，該些支撐柱設置於該基板上，該第一耦合電容設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第一耦合元件具有一第一線路、一第二線路及一第一交疊線路，該第一線路及該第二線路為平行設置，該第一交疊線路連接該第一線路及該第二線路，該第一交疊線路用以改變該第一線路及該第二線路之相對位置，該第一耦合電容設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第一耦合電容電性連接該第一線路，該第二耦合元件設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第二耦合元件具有一第一輸入線、一第一輸出線及複數個第一交錯線路，該第一輸入線電性連接該第一耦合電容，該第一輸入線及該第一輸出線藉由該些第一交錯線路而交互纏繞，該第二耦合電容設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第二耦合電容電性連接該第二線路，該第三耦合元件設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第三耦合元件具有一第二輸入線、一第二輸出線及複數個第二交錯線路，該第二輸入線電性連接該第二耦合電容，該第二輸入線及該第二輸出線藉由該些第二交錯線路而交互纏繞。

本發明藉由該第二耦合元件及該第三耦合元件以上下耦合的方式產生0°及180°之相位移，再加上該第一耦合元件以平面耦合的方式產生之90°與180°之相位移，而能分別提供90°、180°、270°及360°相位移之訊號，因此，一前端接收器僅需設置單一本發明之該懸浮式全相位正交耦合器即可提供全相位(90°、180°、270°及360°)之訊號至混頻器，可大幅減小該前端接收器的尺寸。此外，由於本案藉由將該些元件設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，可大幅降低該些元件與該基板間的寄生電容，以減少插入損失及訊號失真的現象。

請參閱第2及3圖，為本發明之一實施例，一種懸浮式全相位正交耦合器100包含一基板110、複數個支撐柱120、一第一耦合元件130、一第一耦合電容140、一第二耦合元件150、一第二耦合電容160、一第三耦合元件170、一接地層180、一第一匹配電容190、一第二匹配電容200及複數個間隔件210。請參閱第3、4、5及6圖，該基板110具有一絕緣層111，該基板110可為矽基板，該絕緣層111可為二氧化矽，該些支撐柱120設置於該基板110上，該些支撐柱120之材料可為銅，而該第一耦合元件130、該第一耦合電容140、該第二耦合元件150、該第二耦合電容160、該第三耦合元件170、該接地層180、該第一匹配電容190及該第二匹配電容200設置於該些支撐柱120而懸浮於該基板110上，其中由於各該支撐柱120具有一高度H，且各該支撐柱120之該高度H大於40μm，因此，可藉由各該支撐柱120的該高度H阻隔該些元件及該基板110，使該些元件懸浮於該基板110上，以降低因該些元件與該基板110間產生的寄生電容，可在該些元件傳遞高頻訊號時大幅降低該基板110所造成的傳輸損失，此外，由於該懸浮式全相位正交耦合器100具有高度對稱性，可有效改善訊號接收之線性度、增益及隔離度。

請參閱第2及3圖，該第一耦合元件130具有一第一線路131、一第二線路132、一第一交疊線路133及一第二交疊線路134，該第一線路131及該第二線路132為平行設置，以進行平面之耦合而分別於該第一線路131及該第二線路132的末端產生90°與180°相位移之訊號，該第一交疊線路133及該第二交疊線路134分別連接該第一線路131及該第二線路132，且該第一交疊線路133及該第二交疊線路134用以改變該第一線路131及該第二線路132之相對位置，請參閱第3圖，該第一交疊線路133具有一第一下層線路133a及一第一上層線路133b，該第一下層線路133a連接該第一線路131，該第一上層線路133b透過複數個間隔件210連接該第二線路132，該些間隔件210位於該第一上層線路133b及該第二線路132之間，使該第一上層線路133b及該第二下層線路134a之間具有一間距D，該第二交疊線路134具有一第二下層線路134a及一第二上層線路134b，該第二下層線路134a連接該第二線路132，該第二上層線路134b透過複數個間隔件210連接該第一線路131，該些間隔件210位於該第二上層線路134b及該第一線路131之間，使該第二上層線路134b及該第二下層線路134a之間具有一間距D，由於該些間隔件210是於同一道製程中製成，因此，該第一上層線路133b及該第二下層線路134a之間的該間距D實質上等於該第二上層線路134b及該第二下層線路134a之間的該間距D，且該些間距D介於5μm至6μm之間。

請參閱第2圖，該懸浮式全相位正交耦合器100包含一第一輸入埠p1及一第二輸入埠p2，該第一輸入埠p1及該第二輸入埠p2設置於該基板110上，其中該第一輸入埠p1電性連接該第一線路131，該第二輸入埠p2電性連接該第二線路132，在本實施例中，該第一輸入埠p1為訊號輸入端，該第二輸入埠p2為隔離端，於實際操作中，是由該第一輸入埠p1輸入本地振盪訊號，再透過該第一線路131及該第二線路132進行平面耦合，而分別於該第一線路131及該第二線路132的末端產生90°與180°相位移之訊號。

請參閱第2圖，該第一耦合電容140電性連接該第一線路131，以接收來自該第一線路131之訊號，該第二耦合電容160電性連接該第二線路132，以接收來自該第一線路132之訊號，請參閱第4圖，為第2圖之該第一耦合電容140之4-4線段之剖視圖，且由於該懸浮式全相位正交耦合器100具有良好之對稱性，因此，該第二耦合電容160亦具有相同但位置相異之剖視圖，因此，剖視圖僅以該第一耦合電容140為例。其中，請參閱第2及4圖，該第一耦合電容140及該第二耦合電容160分別具有一下電極層141、161及一上電極層142、162，各該下電極層141、161設置於至少一支撐柱120上，各該上電極層142、162設置於複數個支撐柱120及複數個間隔件210上，各該間隔件210位於各該支撐柱120及各該上電極層142、162之間，使各該上電極層142、162及各該下電極層141、161之間具有一間距D，該些間距D介於5μm至6μm之間，在本實施例中，是分別由各該下電極層141、161電性連接該第一線路131及該第二線路132，並分別將訊號耦合至各該上電極層142、162。於該第一耦合元件130與該第二耦合元件150及該第三耦合元件170之間分別設置該第一耦合電容140及該第二耦合電容160是用以實現50Ω之匹配，以使該第一耦合元件130耦合訊號至該第二耦合元件150及該第三耦合元件170可達到最大功率傳輸。

請參閱第2圖，該第二耦合元件150具有一第一輸入線151、一第一輸出線152及複數個第一交錯線路153，該第一輸入線151電性連接該第一耦合電容140，該第一輸入線151及該第一輸出線152藉由該些第一交錯線路153而交互纏繞，請參閱第5圖，為第2圖之5-5線段之剖視圖，其中各該第一交錯線路153具有一第一高層線路153a及一第一低層線路153b，各該第一高層線路153a透過複數個間隔件210連接於該第一輸入線151或該第一輸出線152，各該第一低層線路153b相對各該第一高層線路153a連接該第一輸入線151或該第一輸出線152，使該第一高層線路153a及該第一低層線路153b之間具有一間距D，該間距D介於5μm至6μm之間，該第二耦合元件150以上下耦合的方式於該第一輸出線152的兩端產生0°及180°之相位移，其中該第一輸出線152的兩端分別電性連接一第一輸出埠p3及一第二輸出埠p4，以分別於該第一輸出埠p3及該第二輸出埠p4輸出90°及270°相位之訊號，其中該第一輸出埠p3及該第二輸出埠p4設置於該基板110上。在本實施例中，該第一匹配電容190電性連接該第一輸出線152，該第一匹配電容190的設置是用以匹配規格為50Ω探針，使探針量測時可達到最大功率傳輸。

請參閱第2圖，該第三耦合元件170具有一第二輸入線171、一第二輸出線172及複數個第二交錯線路173，該第二輸入線171電性連接該第二耦合電容160，該第二輸入線171及該第二輸出線172藉由該些第二交錯線路173而交互纏繞，由於該懸浮式全相位正交耦合器100具有高度之對稱性，因此，該第三耦合元件170與第二耦合元件150具有相同但方向相反之剖視圖，各該第二交錯線路173具有一第二高層線路173a及一第二低層線路173b，各該第二高層線路173a透過複數個間隔件210連接於該第二輸入線171或第二輸出線172，各該第二低層線路173b相對各該第二高層線路173a連接該第二輸入線171或該第二輸出線172，使該第二高層線路173a及該第二低層線路173b之間具有一間距(圖未繪出)，該間距介於5μm至6μm之間，該第三耦合元件170以上下耦合的方式於該第二輸出線172的兩端產生0°及180°之相位移，其中該第二輸出線172的兩端分別電性連接一第三輸出埠p5及一第四輸出埠p6，以分別於該第三輸出埠p5及該第四輸出埠p6輸出180°及360°相位之訊號，其中該第三輸出埠p5及該第四輸出埠p6設置於該基板110上。在本實施例中，該第二匹配電容200電性連接該第二輸出線172，該第二匹配電容200的設置是用以匹配規格為50Ω探針，使探針量測時可達到最大功率傳輸。

請參閱第1圖，該接地層180具有一第一接地部181、一第二接地部182及一第三接地部183，該第一接地部181、該第二接地部182及該第三接地部183互相電性連接，其中該第一接地部181圍繞該第一耦合元件130，該第二接地部182圍繞該第二耦合元件150，且該第二接地部182電性連接該第一輸入線151，該第三接地部183圍繞該第三耦合元件170，且該第三接地部183電性連接該第二輸入線171。在本實施例中，該第一接地部181具有複數個接地區塊181a及複數個共地橋梁181b，該第一線路131及該第二線路132位於該些接地區塊181a之間，各該共地橋樑181b經由複數個間隔件210連接相鄰的兩個接地區塊181a，且各該共地橋梁181b跨越該第一線路131及該第二線路132，以統一該些接地區塊181a之電位。

本發明藉由該第二耦合元件150及該第三耦合元件170以上下耦合的方式產生0°及180°之相位移，再加上該第一耦合元件130以平面耦合的方式產生之90°與180°之相位移，而能分別提供90°、180°、270°及360°相位移之訊號，請參閱第22圖，為本發明之該懸浮式全相位正交耦合器100之輸出訊號相位圖，於圖中頻率2GHz處可以看到該懸浮式全相位正交耦合器100所輸出的4個訊號的相對分別相差90°，而可提供全相位之訊號，因此，請參閱第6圖，一前端接收機400僅需設置單一本發明之該懸浮式全相位正交耦合器100即可提供全相位(90°、180°、270°及360°)之訊號至混頻器460a、460b，可大幅減小該前端接收器400的尺寸。此外，由於本案藉由將該些元件設置於該些支撐柱120而懸浮於該基板110上，可大幅降低該些元件與該基板110間的寄生電容，以減少插入損失及訊號失真的現象。

請參閱第7圖，為本發明之一種懸浮式全相位正交耦合器的製作方法10，包含「提供基板11」、「形成接合層12」、「形成第一種子層13」、「第一光阻製程14」、「形成支撐柱15」、「形成第二種子層16」、「第二光阻製程17」、「形成第一金屬層18」、「形成第三種子層19」、「第三光阻製程20」、「形成間隔件21」、「形成第四種子層22」、「第四光阻製程23」、「形成第二金屬層24」及「剝離製程25」。

請參閱第7圖及第8至21圖，第8至21圖為製造之步驟的示意圖，請先參閱第7及8圖，於「提供基板11」中提供一基板110，該基板110具有一絕緣層111，該基板110可為矽基板，該絕緣層111可為二氧化矽，接著，請參閱第7及9圖，於「形成接合層12」中形成一接合層A於該基板110之該絕緣層111上，該接合層A可為鉭化氮/鉭之多層結構，接著，請參閱第7及10圖，於「形成第一種子層13」中以蒸鍍形成一第一種子層S1於該接合層A上，以確保後續電鍍條件的一致性，接著，請參閱第7及11圖，於「第一光阻製程14」中，藉由光阻塗佈、曝光及顯影形成一第一圖案化光阻層P1於該接合層A及該第一種子層S1上，該第一圖案化光阻層P1具有複數個第一開口P11，該些第一開口P11顯露該第一種子層S1，接著，請參閱第7及12圖，於「形成支撐柱15」中以電鍍形成複數個支撐柱120於該第一圖案化光阻層P1之該些第一開口P11中，該些支撐柱120連接該第一種子層S1，且各該支撐柱120具有一高度H，各該支撐柱120之該高度H大於40μm。

請參閱第7及13圖，於「形成第二種子層16」中以蒸鍍形成一第二種子層S2於該第一圖案化光阻層P1及該些支撐柱120上，以確保後續電鍍條件的一致性，接著，請參閱第7及14圖，於「第二光阻製程17」中藉由光阻塗佈、曝光及顯影形成一第二圖案化光阻層P2於該第一圖案化光阻層P1、該些支撐柱120及該第二種子層S2上，該第二圖案化光阻層P2具有複數個第二開口P22，各該第二開口P22顯露該第二種子層S2，接著，請參閱第7及15圖，於「形成第一金屬層18」中以電鍍形成一第一金屬層M1於該第二圖案化光阻層P2之該些第二開口P22中，該第一金屬層M1連接該第二種子層S2，且該第一金屬層M1設置於該些支撐柱120而懸浮於該基板110上，可有效減少該第一金屬層M1及該基板110之間的寄生電容，在本實施例中，該第一金屬層M1具有一厚度T，該第一金屬層M1之該厚度T大於8μm以避免該第一金屬層M1之電阻過大而影響耦合之特性。

請參閱第7及16圖，於「形成第三種子層19」中以蒸鍍形成一第三種子層S3於該第二圖案化光阻層P2及該第一金屬層M1上，以確保後續電鍍條件的一致性，接著，請參閱第7及17圖，於「第三光阻製程20」中藉由光阻塗佈、曝光及顯影形成一第三圖案化光阻層P3於該第二圖案化光阻層P2、該第一金屬層M1及該第三種子層S3上，該第三圖案化光阻P3層具有複數個第三開口P33，各該開口P33顯露該第三種子層S3，接著，請參閱第7及18圖，於「形成間隔件21」中以電鍍形成複數個間隔件210於該第三圖案化光阻層P3之該些第三開口P33中，且該些間隔件210連接該第三種子層S3，其中，各該間隔件210具有一高度H，各該間隔件210之該高度H介於5μm至6μm之間，以使上下兩層導體可進行訊號之耦合。

請參閱第7及19圖，於「形成第四種子層22」中以蒸鍍形成一第四種子層S4於該第三圖案化光阻層P3及該些間隔件210上，以確保後續電鍍條件的一致性，接著，請參閱第7及20圖，於「第四光阻製程23」及「形成第二金屬層24」中藉由光阻塗佈、曝光及顯影形成一第四圖案化光阻層於該第三圖案化光阻層P3、該些間隔件210及該第四種子層S4上，該第四圖案化光阻層具有複數個第四開口(由於第20圖皆為該第四圖案化光阻層之該第四開口部分，因此未繪出該第四圖案化光阻層)，該些第四開口顯露該第四種子層S4，接著，形成一第二金屬層M2於該第四圖案化光阻層之該些第四開口中，該第二金屬層M2連接該第四種子層S4，且該第二金屬層M2設置於該些間隔件210及該第四種子層S4上，使該第二金屬層M2及該第一金屬層M1之間具有一間距D，由於該第三種子層S3及該第四種子層S4的厚度皆薄，因此，該間距D約等於該些間隔件210之該高度H，以使該第一金屬層M1及該第二金屬層M2之間可進行上下耦合，在本實施例中，該第二金屬層M2具有一厚度T，該第二金屬層M2之該厚度T大於8μm以避免該第二金屬層M2之電阻過大而影響耦合之特性。

最後，請參閱第2、7及21圖，於「剝離製程25」中藉由顯影液或其他化學藥劑剝離該第一圖案化光阻層P1、該第二圖案化光阻層P2、該第三圖案化光阻層P3及該第四圖案化光阻層P4以形成該懸浮式全相位正交耦合器100。

本發明藉由該懸浮式全相位正交耦合器的製作方法10形成可進行平面耦合及上下耦合之該懸浮式全相位正交耦合器100，以提供全相位之訊號，且由於該第一金屬層M1及該第二金屬層M2藉由該些支撐柱120而與該基板110之間具有一較高的間距，因此，可大幅少該第一金屬層M1及該第二金屬層M2與該基板110間的寄生電容，以減少插入損失及訊號失真的現象。

本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

10‧‧‧懸浮式全相位正交耦合器的製作方法
11‧‧‧提供基板
12‧‧‧形成接合層
13‧‧‧形成第一種子層
14‧‧‧第一光阻製程
15‧‧‧形成支撐柱
16‧‧‧形成第二種子層
17‧‧‧第二光阻製程
18‧‧‧形成第一金屬層
19‧‧‧形成第三種子層
20‧‧‧第三光阻製程
21‧‧‧形成間隔件
22‧‧‧形成第四種子層
23‧‧‧第四光阻製程
24‧‧‧形成第二金屬層
25‧‧‧剝離製程
100‧‧‧懸浮式全相位正交耦合器
110‧‧‧基板
111‧‧‧絕緣層
120‧‧‧支撐柱
130‧‧‧第一耦合元件
131‧‧‧第一線路
132‧‧‧第二線路
133‧‧‧第一交疊線路
133a‧‧‧第一下層線路
133b‧‧‧第一上層線路
134‧‧‧第二交疊線路
134a‧‧‧第二下層線路
134b‧‧‧第二上層線路
140‧‧‧第一耦合電容
141‧‧‧下電極層
142‧‧‧上電極層
150‧‧‧第二耦合元件
151‧‧‧第一輸入線
152‧‧‧第一輸出線
153‧‧‧第一交錯線路
153a‧‧‧第一高層線路
153b‧‧‧第一低層線路
160‧‧‧第二耦合電容
161‧‧‧下電極層
162‧‧‧上電極層
170‧‧‧第三耦合元件
171‧‧‧第二輸入線
172‧‧‧第二輸出線
173‧‧‧第二交錯線路
173a‧‧‧第二高層線路
173b‧‧‧第二低層線路
180‧‧‧接地層
181‧‧‧第一接地部
181a‧‧‧接地區塊
181b‧‧‧共地橋梁
182‧‧‧第二接地部
183‧‧‧第三接地部
190‧‧‧第一匹配電容
200‧‧‧第二匹配電容
210‧‧‧間隔件
300‧‧‧前端接收機
310‧‧‧天線
320‧‧‧濾波器
330‧‧‧變壓器
340‧‧‧放大器
350‧‧‧巴倫器
360‧‧‧相位位移器
370a‧‧‧耦合器
370b‧‧‧耦合器
380a‧‧‧混波器
380b‧‧‧混波器
400‧‧‧前端接收機
410‧‧‧天線
420‧‧‧濾波器
430‧‧‧變壓器
440‧‧‧放大器
450‧‧‧巴倫器
460a‧‧‧混頻器
460b‧‧‧混頻器
S1‧‧‧第一種子層
S2‧‧‧第二種子層
S3‧‧‧第三種子層
S4‧‧‧第四種子層
A‧‧‧接合層
P1‧‧‧第一圖案化光阻層
P11‧‧‧第一開口
P2‧‧‧第二圖案化光阻層
P22‧‧‧第二開口
P3‧‧‧第三圖案化光阻層
P33‧‧‧第三開口
M1‧‧‧第一金屬層
M2‧‧‧第二金屬層
D‧‧‧間距
H‧‧‧高度
p1‧‧‧第一輸入埠
p2‧‧‧第二輸入埠
p3‧‧‧第一輸出埠
p4‧‧‧第二輸出埠
p5‧‧‧第三輸出埠
p6‧‧‧第四輸出埠

第1圖：習知之一種前端接收機之方塊圖。 第2圖：依據本發明之一實施例，一種懸浮式全相位正交耦合器的俯視圖。 第3圖：沿第2圖之3-3線段之剖視圖。 第4圖：沿第2圖之4-4線段之剖視圖。 第5圖：沿第2圖之5-5線段之剖視圖。 第6圖：一種設置有本發明之該懸浮式全相位正交耦合器之前端接收機的方塊圖。 第7圖：依據本發明之一實施例，一種懸浮式全相位正交耦合器的製作方法之流程圖。 第8圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第9圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第10圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第11圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第12圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第13圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第14圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第15圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第16圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第17圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第18圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第19圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第20圖：依據本發明之一實施例，該懸浮式全相位正交耦合器的剖視示意圖。 第21圖：沿第2圖之21-21線段之剖視圖。 第22圖：本發明之該懸浮式全相位正交耦合器之輸出訊號相位圖。

100‧‧‧懸浮式全相位正交耦合器

120‧‧‧支撐柱

130‧‧‧第一耦合元件

131‧‧‧第一線路

132‧‧‧第二線路

133‧‧‧第一交疊線路

134‧‧‧第二交疊線路

134a‧‧‧第二下層線路

140‧‧‧第一耦合電容

141‧‧‧下電極層

142‧‧‧上電極層

150‧‧‧第二耦合元件

151‧‧‧第一輸入線

152‧‧‧第一輸出線

153‧‧‧第一交錯線路

153a‧‧‧第一高層線路

153b‧‧‧第一低層線路

160‧‧‧第二耦合電容

161‧‧‧下電極層

162‧‧‧上電極層

170‧‧‧第三耦合元件

171‧‧‧第二輸入線

172‧‧‧第二輸出線

173‧‧‧第二交錯線路

173a‧‧‧第二高層線路

173b‧‧‧第二低層線路

180‧‧‧接地層

181‧‧‧第一接地部

181a‧‧‧接地區塊

181b‧‧‧共地橋梁

182‧‧‧第二接地部

183‧‧‧第三接地部

190‧‧‧第一匹配電容

200‧‧‧第二匹配電容

210‧‧‧間隔件

p1‧‧‧第一輸入埠

p2‧‧‧第二輸入埠

p3‧‧‧第一輸出埠

p4‧‧‧第二輸出埠

p5‧‧‧第三輸出埠

p6‧‧‧第四輸出埠

Claims (11)

1. 一種懸浮式全相位正交耦合器，其包含：一基板；複數個支撐柱，設置於該基板上；一第一耦合元件，設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第一耦合元件具有一第一線路、一第二線路及一第一交疊線路，該第一線路及該第二線路為平行設置，該第一交疊線路連接該第一線路及該第二線路，該第一交疊線路用以改變該第一線路及該第二線路之相對位置；一第一耦合電容，設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第一耦合電容電性連接該第一線路；一第二耦合元件，設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第二耦合元件具有一第一輸入線、一第一輸出線及複數個第一交錯線路，該第一輸入線電性連接該第一耦合電容，該第一輸入線及該第一輸出線藉由該些第一交錯線路而交互纏繞；一第二耦合電容，設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第二耦合電容電性連接該第二線路；以及一第三耦合元件，設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該第三耦合元件具有一第二輸入線、一第二輸出線及複數個第二交錯線路，該第二輸入線電性連接該第二耦合電容，該第二輸入線及該第二輸出線藉由該些第二交錯線路而交互纏繞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其另包含一第一輸入埠及一第二輸入埠，該第一輸入埠及該第二輸入埠設置於該基板 上，其中該第一輸入埠電性連接該第一線路，該第二輸入埠電性連接該第二線路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其另包含一接地層，該接地層設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，該接地層具有一第一接地部、一第二接地部及一第三接地部，該第一接地部、該第二接地部及該第三接地部互相電性連接，其中該第一接地部圍繞該第一耦合元件，該第二接地部圍繞該第二耦合元件，且該第二接地部電性連接該第一輸入線，該第三接地部圍繞該第三耦合元件，且該第三接地部電性連接該第二輸入線。
4. 如申請專利範圍第3項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其另包含一第一匹配電容及一第二匹配電容，該第一匹配電容及該第二匹配電容設置於該些支撐柱而懸浮於該基板上，其中該第一匹配電容電性連接該第一輸出線，該第二匹配電容電性連接該第二輸出線。
5. 如申請專利範圍第3項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中該第一交疊線路具有一第一下層線路及一第一上層線路，該第一下層線路連接該第一線路，該第一上層線路透過複數個間隔件連接該第二線路，該些間隔件位於該第一上層線路及該第二線路之間，使該第一上層線路及該第二下層線路之間具有一間距。
6. 如申請專利範圍第5項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中該第一耦合元件具有一第二交疊線路，該第二交疊線路連接該第一線路及該第二線路，該第二交疊線路用以改變該第一線路及該第二線路之相對位置，該第二交疊線路具有一第二下層線路及一第二上層線路，該第二下層線路連接該第二線路，該第二上層線路透過複數個間隔件連接該第一線路，該些間隔件位於該第 二上層線路及該第一線路之間，使該第二上層線路及該第二下層線路之間具有一間距。
7. 如申請專利範圍第3項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中該第一接地部具有複數個接地區塊及複數個共地橋梁，該第一線路及該第二線路位於該些接地區塊之間，各該共地橋樑經由複數個間隔件連接相鄰的兩個接地區塊，且各該共地橋梁跨越該第一線路及該第二線路。
8. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中各該第一交錯線路具有一第一高層線路及一第一低層線路，各該第一高層線路透過複數個間隔件連接於該第一輸入線或該第一輸出線，各該第一低層線路相對各該第一高層線路連接該第一輸入線或該第一輸出線，使該第一高層線路及該第一低層線路之間具有一間距。
9. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中各該第二交錯線路具有一第二高層線路及一第二低層線路，各該第二高層線路透過複數個間隔件連接於該第二輸入線或第二輸出線，各該第二低層線路相對各該第二高層線路連接該第二輸入線或該第二輸出線，使該第二高層線路及該第二低層線路之間具有一間距。
10. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中該第一耦合電容及該第二耦合電容分別具有一下電極層及一上電極層，各該下電極層設置於至少一支撐柱上，各該上電極層設置於複數個支撐柱及複數個間隔件上，各該間隔件位於各該支撐柱及各該上電極層之間，使各該上電極層及各該下電極層之間具有一間距。
11. 如申請專利範圍第1項所述之懸浮式全相位正交耦合器，其中各 該支撐柱具有一高度，各該支撐柱之該高度大於40μm。