TWI585417B - 縮小尺寸的ｔ型偏壓器 - Google Patents

縮小尺寸的ｔ型偏壓器 Download PDF

Info

Publication number
TWI585417B
TWI585417B TW102118661A TW102118661A TWI585417B TW I585417 B TWI585417 B TW I585417B TW 102118661 A TW102118661 A TW 102118661A TW 102118661 A TW102118661 A TW 102118661A TW I585417 B TWI585417 B TW I585417B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
wire
pad
inductor
turn
Prior art date
Application number
TW102118661A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201413253A (zh
Inventor
查理斯 小克拉克
詹姆士 皮勒齊
Original Assignee
泰克特洛尼克斯公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 泰克特洛尼克斯公司 filed Critical 泰克特洛尼克斯公司
Publication of TW201413253A publication Critical patent/TW201413253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI585417B publication Critical patent/TWI585417B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H01P5/20—Magic-T junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

縮小尺寸的T型偏壓器
本發明係關於縮小尺寸的T型偏壓器。
T型偏壓器通常係使用來供應直流(DC)電壓或電流至射頻(RF)電路或裝置，諸如場效電晶體(FET)，其係典型地使用於例如放大器。當將T型偏壓器併入電路或系統時，設計者必須特別注意一些確定特性，例如，諸如RF帶寬、介入損失、在二個RF埠的失配、及最大DC電流。
圖1解說實施典型T型偏壓器之目前系統的第一實例100。此實例100中的系統包括RF/DC埠106、RF埠102、DC埠130、第一T型接頭110、及第二T型接頭124。第一T型接頭110及第二T型接頭124的任一或二者分別可以是離散組件或簡單地多線路或電線連接的點。
於實例100中，T型偏壓器係經由位於T型接頭110與RF埠102之間的第一電容器104、位於第一 T型接頭110與第二T型接頭124之間的電感器122、及與DC埠130連接的第二電容器132予以實施。入射至RF/DC埠106之RF信號係傳送至RF埠102，而在DC埠130入射DC信號。
圖2解說實施典型T型偏壓器之目前系統的第二實例200。此實例200中的系統經由通過層202(例如，基板)的電容性穿透接腳218、將電容性穿透接腳218電連接至層202上的電容器213之第一電線214、及將電容器213電連接至層202上的RF微帶204的第二電線212而實施T型偏壓器。諸如實例200中所實施的T型偏壓器係典型地大，通常需要至少3/8”的空間在層202上。而且，電容性穿透接腳218係典型地至少1/4”的直徑。
T型偏壓器通常係使用來將DC或低頻信號放置在RF/微波信號上而不會另外干擾微波信號。這通常已經由電線的線圈或用於較高頻率的非常長接合電線予以完成。然而，線圈受害於有限制效能的寄生性。
接合電線傾向為長形，因此需要特別凹穴以容納它們。於目前的系統及裝置中，接合電線不可能折疊以減小空間。目前的系統通常需要極長的接合電線及特別凹穴以容納它們。這些接合電線係附接於金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，其典型地需要環氧樹脂以將它們固定至其上，以及附加接合電線。
因此，存在有具有縮小尺寸而不會減小或限 制效能的T型偏壓器之需要。
所揭示技術的實施例通常允許電感被折疊，因此減小其所需的空間。因為部分的電感因此放置在基板金屬化上，最終產品的一致性被改善。而且，有效寬頻電容器可被嵌入基板的不同層以減少總成組件的數量。
依據所揭示技術的T型偏壓器通常僅需要一個接合電線，以及電容器與附加過濾可被併入基板中。最終結果因此為較小的T型偏壓器，其具有與其關聯的更有效率組裝過程。
100‧‧‧第一實例
102‧‧‧RF埠
104‧‧‧第一電容器
106‧‧‧RF/DC埠
110‧‧‧第一T型接頭
122‧‧‧電感器
124‧‧‧第二T型接頭
130‧‧‧DC埠
132‧‧‧第二電容器
200‧‧‧第二實例
202‧‧‧層
212‧‧‧第二電線
213‧‧‧電容器
214‧‧‧第一電線
218‧‧‧電容性穿透接腳
300‧‧‧系統
302‧‧‧第一RF埠(“RF OUT”)
304‧‧‧第一線
306‧‧‧第二RF埠(“RF IN”)
308‧‧‧第二線
310‧‧‧第一T型接頭
312‧‧‧第一電線
313‧‧‧連接點
314‧‧‧第二電線
316‧‧‧第一抓墊
318‧‧‧連接接腳
320‧‧‧第二抓墊
322‧‧‧電感器
324‧‧‧第二T型接頭
326‧‧‧徑向短截線
328‧‧‧線
330‧‧‧DC埠
400‧‧‧第一示意圖
401‧‧‧頂層或表面
402‧‧‧第一RF埠
404‧‧‧RF微帶
406‧‧‧第二RF埠
410‧‧‧第一T型接頭
412‧‧‧第一電線
413‧‧‧連接點
414‧‧‧第二電線
416‧‧‧第一抓墊
418‧‧‧連接接腳
500‧‧‧第二示意圖
600‧‧‧第三示意圖
601‧‧‧底層或表面
620‧‧‧第二抓墊
622‧‧‧電感器
626‧‧‧徑向短截線
628‧‧‧線
630‧‧‧DC埠
633‧‧‧接地開口
700‧‧‧實例曲線圖
圖1解說實施典型T型偏壓器之目前電路或系統的實例。
圖2解說實施典型T型偏壓器之目前電路或系統的第二實例。
圖3係解說實施依據所揭示技術的某些實施例之T型偏壓器之電路或系統的實例之功能圖。
圖4解說實施依據所揭示技術的某些實施例之T型偏壓器之電路或系統的實例的示意圖。
圖5解說圖4中所示之實例電路或系統的第二示意圖。
圖6解說圖4及5中所示之實例電路或系統 的第三示意圖。
圖7解說指示所揭示技術的實施例可提供極好的帶內匹配以及低損失與高度隔離之實例曲線圖。
所揭示技術的實施例通常包括縮小尺寸的T型偏壓器，諸如將適合實施於一些不同電路及系統的任一者。本發明的這些與其它特徵及實施例參照每一圖式而進行。
圖3係解說實施依據所揭示技術的某些實施例之T型偏壓器之系統300的實例之功能圖。系統300包括第一RF埠(“RF OUT”)302、第二RF埠(“RF IN”)306、及DC埠330。第一線304電連接第一RF埠302與第一T型接頭310，以及第二線308電連接第二RF埠306與第一T型接頭310。第一T型接頭310可以是離散組件或簡單地是第一線304及第二線308分別連接的點。
第一線304及第二線308的任一或二者分別可被實施為RF微帶。於某些實施例中，單RF微帶包括第一線304及第二線308二者。二擇一地或除此之外，第一線304及第二線308任一或二者可被實施為電線或其它適合組件或裝置，用於電連接對應的RF埠與第一T型接頭310。
於實例中，T型偏壓器係經由第一抓墊316、連接接腳318、第二抓墊320、電感器322及徑向短截線 326所實施。第一T型接頭310係經由其間的第一電線312、第二電線314及連接點313與第一抓墊316電連接。第一電線312及第二電線314的任一或二者分別可被實施為電線接合。二擇一地或除此之外，第一電線312及第二電線314的任一或二者可以是至少實質地與第一抓墊316所在之或其上之下層基板(例如，層)共平面或不然整合在其上或與其整合。
連接接腳318可被實施為任何適合組件或機構，用於電連接第一抓墊316至第二抓墊320，其可以位在或在與第一抓墊316關聯的之相對基板的表面上。連接接腳318典型地係該層或基板中的通孔。於替代實施例中，連接接腳318可不依賴通孔分別連接第一抓墊316及第二抓墊320。
電感器322用於電連接第二抓墊320與第二T型接頭324。比起第一T型接頭310，第二T型接頭324可以是離散組件或簡單地是多線可連接的點。電感器322可以位在基板(例如，層)的與第二抓墊320相同的表面上。
第二T型接頭324係與徑向短截線326電連接，且亦經由線328與DC埠330電連接。於某些實施例中，徑向短截線326與DC埠330的任一或二者可位在至少實質地在與電感器322關聯之該層或基板的相同表面上。
圖4解說實施依據所揭示技術的某些實施例 之T型偏壓器之電路或系統的實例的第一示意圖400。示意圖400解說基板的頂層或表面401、RF微帶404，分別諸如圖3的第一線304及第二線308，其係經由第一T型接頭410、第一電線412、第二電線414及連接點413(諸如圖3的第一T型接頭310、第一電線312、第二電線314及連接點313)與第一抓墊416電連接(諸如圖3的第一抓墊316)。第一抓墊416可被實施為徑向短截線，例如，寬頻短路，部份地與頂層401整合。
此實例亦包括第一RF埠402及第二RF埠406，分別諸如圖3的第一RF埠302及第二RF埠306。第二電線414代表電感器的一部份，且通常具有高阻抗。於某些實施例中，第二電線414可在其下方移除接地平面，以增加線阻抗。
第一電線412及第二電線414的任一或二者分別可被實施為接合電線。第一電線412及第二電線414的任一或二者可以至少實質地與下層基板的相同表面共平面或整合在該表面上或與該表面整合，例如，第一抓墊416所在的層，例如，頂層401。連接接腳418用於電連接第一抓墊416與第二抓墊，以下參照圖6說明。低頻信號因此可通過連接接腳418，例如，經由基板中的通孔。抓墊的任一或二者可以是或包括電容器。
圖5解說圖4中所示之實例電路或系統的第二更詳細的示意圖500。於示意圖500中，第一電線412是電線接合，其經由連接點413連接至第二電線且經由第 一T型接頭410連接至RF微帶404。第二電線414係至少實質地與第一抓墊416位在其上之基板的相同表面且整合在該表面上。
圖6解說圖4及圖5中所示之實例電路或系統的第三示意圖600，如在基板的相對側上所視，例如，底層或表面601。示意圖600解說第二抓墊620(諸如圖3的第二抓墊320)，其與圖4及圖5的連接接腳418連接。電感器622(諸如圖3的電感器322)係與徑向短截線626(諸如圖3的徑向短截線326)電連接，且亦經由線628與DC埠630電連接，分別諸如圖3的DC埠330及線328。在低頻信號離開該區域之前，高阻抗線因此提供自通孔至徑向短截線626之連接。示意圖600亦解說接地開口633以增加圖4的第二電線414的電感。
圖7解說實例曲線圖700，其指示所揭示技術的實施例可提供極好的帶內匹配以及低損失與高度隔離。某些實施例，其中T型偏壓器的設計目標可以在24-27GHz的範圍內，典型地超過30dB的回流損失且提供超過50dB的與微波信號的隔離。可藉由改變高阻抗微帶電感器線的長度(諸如圖4及圖5的第二電線414)來改變頻帶。這些特徵通常係由於起因於目前努力的特徵。
已參照所示實施例來敘述且解說本發明的原則，將認知到，實施例所示可在配置及細節上修改而不會背離這些原則，且可以任何想要方式組合。且，雖然以上討論已集中在特定實施例上，其它架構被考量。特別的 是，即使諸如“依據本發明的實施例”或類似之用詞被使用於本文中，這些片語意指一般參考實施例可能性，且不意圖限制本發明至特定實施例架構。如本文中所使用的，這些用詞可參照相同或不同實施例，其可組合成其它實施例。
因此，有鑑於對本文中所述之實施例的寬廣不同置換，此詳細說明及伴隨材料意圖僅作為解說而已，且不應被採用來限制本發明的範圍。因此，本發明所請求為可屬於以下請求項的範圍及精神以及其等效物內之所有此種修改。
300‧‧‧系統
302‧‧‧第一RF埠(“RF OUT”)
304‧‧‧第一線
306‧‧‧第二RF埠(“RF IN”)
308‧‧‧第二線
310‧‧‧第一T型接頭
312‧‧‧第一電線
313‧‧‧連接點
314‧‧‧第二電線
316‧‧‧第一抓墊
318‧‧‧連接接腳
320‧‧‧第二抓墊
322‧‧‧電感器
324‧‧‧第二T型接頭
326‧‧‧徑向短截線
328‧‧‧線
330‧‧‧DC埠

Claims (20)

  1. 一種縮小尺寸的T型偏壓器之系統，包含：基板，具有頂層、底層、及至少一內層；第一射頻(RF)埠；第二RF埠，與該第一RF埠電連接；RF微帶，與該基板的該頂層整合，其中該RF微帶連接該第一RF埠及該第二RF埠；直流(DC)埠；及T型偏壓器，併入該基板中，該T型偏壓器包含：第一電容器，包含第一抓墊，與該基板的該頂層整合，其中該第一抓墊係與該第一RF埠及該第二RF埠電連接；第二電容器，包含第二抓墊，與該基板的該底層整合；連接接腳，通過該基板的該至少一內層，其中該連接接腳係電連接於該第一抓墊與該第二抓墊之間；及電感器，至少部分地與該基板的該頂層整合，其中該電感器係電連接於該第二抓墊與該DC埠之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一RF埠係配置成提供輸出RF/DC信號。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第二RF埠係配置成提供輸入RF信號。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該DC埠係配置成提供輸入DC信號。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統，進一步包含徑向短截線，電連接於該第一電感器與該DC埠之間。
  6. 如申請專利範圍第5項之系統，進一步包含T型接頭，提供該徑向短截線及該電感器與DC埠之間的電連接。
  7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該RF微帶提供該第一抓墊及該第一RF埠與該第二RF埠之間的電連接。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，進一步包含T型接頭，提供該第一抓墊及該第一RF埠與該第二RF埠之間的電連接。
  9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該電感器包含第一電線，電連接於該第一抓墊及該第一RF埠與該第二RF埠之間。
  10. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該第一電線包含接合電線。
  11. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該電感器進一步包含第二電線，電連接於該第一抓墊及該第一RF埠與該第二RF埠之間。
  12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該第二電線係印刷電線，其係完全地與該基板的該頂層整合。
  13. 如申請專利範圍第11項之系統，進一步包含連接點，電連接該第一電線與該第二電線。
  14. 如申請專利範圍第12項之系統，進一步包含視窗 於該印刷電線下方的接地平面，以增加該印刷電線的電感。
  15. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該第一抓墊係位在基板的第一表面，以及該第二抓墊係位在該基板的第二表面。
  16. 如申請專利範圍第15項之系統，其中該連接接腳通過該基板中的通孔。
  17. 一種T型偏壓器，併入多層基板中且配置成與第一射頻(RF)埠、第二射頻(RF)埠及直流(DC)埠的每一者連接，該第二RF埠係經由RF微帶而與該第一RF埠電連接，該T型偏壓器包含：第一電容器，包含第一抓墊，與該基板的頂層整合，其中該第一抓墊係與該第一RF埠及該第二RF埠電連接；第二電容器，包含第二抓墊，與該基板的底層整合；連接接腳，通過該基板的至少一內層，其中該連接接腳係電連接於該第一抓墊與該第二抓墊之間；及電感器，電連接於該第二抓墊與該DC埠之間，該電感器包含：印刷電線，與該基板的該頂層整合；及接合電線，連接至該RF微帶。
  18. 如申請專利範圍第17項之T型偏壓器，進一步包含徑向短截線，電連接於該電感器與該DC埠之間。
  19. 如申請專利範圍第17項之T型偏壓器，進一步包 含對該印刷電線下方的接地之開口，以增加該印刷電線的電感。
  20. 如申請專利範圍第17項之T型偏壓器，進一步包含附加電容器、電感器或二者，與該基板的該頂層、該底層及該內層的至少一者整合。
TW102118661A 2012-06-27 2013-05-27 縮小尺寸的ｔ型偏壓器 TWI585417B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/534,636 US8922306B2 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Reduced size bias tee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201413253A TW201413253A (zh) 2014-04-01
TWI585417B true TWI585417B (zh) 2017-06-01

Family

ID=48740897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102118661A TWI585417B (zh) 2012-06-27 2013-05-27 縮小尺寸的ｔ型偏壓器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8922306B2 (zh)
EP (1) EP2680363A1 (zh)
JP (1) JP2014011805A (zh)
KR (1) KR20140001102A (zh)
CN (1) CN103515684B (zh)
TW (1) TWI585417B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9871501B2 (en) 2015-06-22 2018-01-16 Nxp Usa, Inc. RF circuit with multiple-definition RF substrate and conductive material void under a bias line
KR102360961B1 (ko) 2017-06-12 2022-02-10 (주)아모텍 파워 인덕터
JP7133486B2 (ja) * 2019-01-16 2022-09-08 日立Astemo株式会社 信号伝送装置、信号伝送システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2168542A (en) * 1984-12-12 1986-06-18 Ferranti Plc Four-port microwave hybrid coupler
US20090237177A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Finetek Co., Ltd. Miniaturized microwave sampler
TW201220730A (en) * 2010-11-05 2012-05-16 Ind Tech Res Inst Optical communication system and method thereof and refelective optical network device thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229212A (ja) * 1985-07-30 1987-02-07 Nec Corp マイクロ波トランジスタバイアス回路
JPS6336607A (ja) * 1986-07-31 1988-02-17 Nec Corp 高周波阻止回路
US5101322A (en) * 1990-03-07 1992-03-31 Motorola, Inc. Arrangement for electronic circuit module
JP2908225B2 (ja) * 1993-12-24 1999-06-21 日本電気株式会社 高周波チョーク回路
US7145782B2 (en) * 2004-07-16 2006-12-05 Intel Corporation Reducing loadline impedance in a system
CN201215938Y (zh) * 2008-02-28 2009-04-01 倪永贵 T型一体式引线晶体基座组件
CN102361010B (zh) * 2011-11-01 2015-06-10 中国科学院微电子研究所 一种t型栅hemt器件及其制作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2168542A (en) * 1984-12-12 1986-06-18 Ferranti Plc Four-port microwave hybrid coupler
US20090237177A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Finetek Co., Ltd. Miniaturized microwave sampler
TW201220730A (en) * 2010-11-05 2012-05-16 Ind Tech Res Inst Optical communication system and method thereof and refelective optical network device thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Davidovitz,"A Compact Planar Magic-T Junction with Aperture-Coupled Difference Port",IEEE Microwave and Guided Wave letters, Vol. 7, No. 8, August 1997 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2680363A1 (en) 2014-01-01
JP2014011805A (ja) 2014-01-20
US20140002213A1 (en) 2014-01-02
CN103515684A (zh) 2014-01-15
KR20140001102A (ko) 2014-01-06
CN103515684B (zh) 2017-08-08
US8922306B2 (en) 2014-12-30
TW201413253A (zh) 2014-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9748185B2 (en) Semiconductor devices with impedance matching-circuits
JP5009500B2 (ja) Ｒｆパワーデバイス及びｒｆパワートランジスタデバイスにおける直線性を改善する方法
US8638171B2 (en) Radiofrequency amplifier
EP0949754A2 (en) High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module
US10886730B2 (en) Filter having an ESD protection device
US20070069717A1 (en) Self-shielded electronic components
CN108206677B (zh) 用于具有增强视频带宽的rf功率放大器的多基带终端组件
JP3770883B2 (ja) 受動部品
US9628032B1 (en) RF device package with integrated hybrid coupler
US20140320374A1 (en) Multi bandwidth balun and circuit structure thereof
TWI585417B (zh) 縮小尺寸的ｔ型偏壓器
US7804362B2 (en) Distributed amplifier with negative feedback
JP2004304615A (ja) 高周波複合部品
EP2269199B1 (en) Planar inductive unit and an electronic device comprising a planar inductive unit
US9692387B2 (en) Balun transformer
US9350316B1 (en) Wideband baluns and methods of their manufacture
JP4656514B2 (ja) 平衡−不平衡変換回路及びこれを用いた高周波部品
JP2010245819A (ja) 増幅回路
US20230013875A1 (en) Balun
US20100097155A1 (en) Stripline Balun
TW201141090A (en) Signal transmitting/receiving circuit
TWI741782B (zh) 高頻放大器
CA2521878A1 (en) Self shielded electronic components
EP2471078A1 (en) An improved transformer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees