TWM594812U

TWM594812U - 具有高品質因數的偶模共振腔結構

Info

Publication number: TWM594812U
Application number: TW109201152U
Authority: TW
Inventors: 沈志文; 張志銘; 程昱瑋
Original assignee: 璟德電子工業股份有限公司
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2020-05-01

Abstract

本新型主要揭示一種具有高品質因數的偶模共振腔結構，其包括：一輸入電感、至少一偶模諧振單元、以及一輸出電感。其中，該至少一偶模諧振單元之每一個偶模諧振單元係包括一諧振電感以及一電容。於本新型之中，透過一第二基板之上形成有至少一偶模單元，進而激發本新型之偶模電流路徑，進而達到未增加尺寸及體積即提升其濾波器的品質因數。值得說明的是，透過該第二基板上的耦合電容層，令本新型之偶模共振腔結構可於應用上減少層數的使用，以減少整體的尺寸與厚度進而提供更加輕薄的共振腔結構。

Description

具有高品質因數的偶模共振腔結構

本新型係關於電子電路的技術領域，特別是指一種具有高品質因數的偶模共振腔結構。

隨著科技與電子產品的發展，業者與相關產業對電子產品的研發皆朝向輕巧化與多功能化的方向發展。而廣泛地應用於智慧型手機、藍芽模組及衛星系統等領域之中的無線通訊產品也因此更加受到重視。可想而知的是，如何在體積輕巧化與製造成本的降低，同時提升訊號傳遞的品質已成為相關產業亟欲發展的方向。

濾波器為無線通訊技術最重要的被動元件之一，主要是用來篩選特定或不同的訊號波段，以令無線接收單元及無線傳遞單元可以準確地傳遞/接收訊號。現今的通訊濾波器主要有五種，分別為：標面聲波濾波器、陶瓷濾波器、石英濾波器、積層LC濾波器及介質濾波器。請參閱圖1，係顯示習知的一種共振腔結構的立體透視圖。如圖1所示，習知的該共振腔結構1’具有一輸入端11’、一輸出端12’、一上導體13’、一下導體14’、以及至少一共振單元15’。由圖1可以得知的是，習知的該共振腔結構1’係透過其內部的金屬連通柱與其外電極的連接，以達到提升所述共振腔結構1’的品質因數(Quality Factor, Q值)。繼續地參閱圖1，然而，如同電子電路領域之工程師所熟知的，在電子零件尺寸微小化的發展過程中，常見的問題有：相鄰的導電金屬柱之間產生互相耦合的效應，導致訊號傳遞時容易有雜訊的問題與共振阻抗的問題。

由上述可以得知，習知的該共振腔結構1’其有所不足而仍有所改善空間。有鑑於此，本新型之創作人係極力加以研究創作，而終於研發完成本新型之一種具有高品質因數的偶模共振腔結構。

本新型之具有高品質因數的偶模共振腔結構係包括：一輸入電感、至少一偶模諧振單元、以及一輸出電感。其中，該至少一偶模諧振單元之每一個偶模諧振單元係包括一諧振電感以及一電容。於本新型之中，透過一第二基板之上形成有至少一偶模單元，進而激發本新型之偶模(even-mode)電流路徑，進而達到未增加尺寸及體積即提升其濾波器的品質因數。另一方面，於本新型之實施例二中，透過該第二基板上的耦合電容層令所述偶模共振腔結構可於應用上減少層數的使用，以減少整體的尺寸與厚度進而提供更加輕薄的共振腔結構。需補充說明的是，本新型之結構係設計為可應用於同領域的共振腔結構。

為了達成上述本新型之主要目的，本案之創作人係提供所述具有高品質因數的偶模共振腔結構之一實施例，係包括：一輸入電感，其一端耦接至一輸入端，且其另一端連接一接地單元；至少一偶模諧振單元，其中，該輸入電感的一第一輸入訊號係耦合至該至少一偶模諧振單元，且該至少一偶模諧振單元之每一個偶模諧振單元係包括：一電容，其一端耦接至該接地單元；及一諧振電感，其一端耦接至該電容的另一端，且其另一端耦接至該接地單元；以及一輸出電感，其一端耦接至一輸出端，且其另一端連接該接地單元；其中，該至少一偶模諧振單元的一共振訊號係耦合至該輸出電感；其中，該輸入電感、該至少一偶模諧振單元、及該輸出電感係實現於一主體之中，且該輸入端與該輸出端係露出於該主體之外；其中，該諧振電感係由複數個導電連通柱所組成。

於本新型之所述具有高品質因數的偶模共振腔結構的實施例之中，該主體係由複數個電介質板所疊合而成，且該複數個電介質板係包括：一第一基板，係形成有：一第一接地層；一第二基板，係疊置於該第一基板之上方，且所述第二基板形成有至少一偶模單元；其中，所述偶模單元係包括：一第一導體層、一第二導體層、位於該第一導體層之中的複數個第一導電柱、位於該第二導體層之中複數個第二導電柱；以及一第三基板，係疊置於該第二基板之上方，且所述第三基板形成有：一第二接地層、複數個第三導電柱、以及複數個第四導電柱；其中，該複數個第一導電柱與該複數個第三導電柱係分別相連通以等效構成所述諧振電感；其中，該複數個第二導電柱與該複數個第四導電柱係分別相連通以等效構成所述諧振電感。

為了能夠更清楚地描述本新型所提出之一種具有高品質因數的偶模共振腔結構，以下將配合圖式，詳盡說明本新型之較佳實施例。

第一實施例

請參閱圖2與圖3，係顯示本新型之一種偶模共振腔結構的第一實施例的立體透視圖與等效電路圖。如圖2與圖3所示，本新型之偶模共振腔結構1係包括：一輸入電感LI’、至少一偶模諧振單元LC’、以及一輸出電感LO’。其中，該輸入電感LI’其一端耦接至一輸入端N’，且其另一端連接一接地單元G。並且，所述該至少一偶模諧振單元LC’之每一個偶模諧振單元LC’係包括一電容LCC’以及一諧振電感LE’。並且，所述電容LCC’其一端連接至該接地單元G，且該諧振電感LE’之一端連接至該電容LCC’的另一端，且該諧振電感LE’其另一端耦接至該接地單元G。如圖3所示，該輸出電感LO’其一端耦接至一輸出端O’，且其另一端連接至該接地單元G。值得說明的是，該至少一偶模諧振單元LC’的一共振訊號係耦合至該輸出電感LO’。再者，該輸入電感LI’、該至少一偶模諧振單元LC’、及該輸出電感LO’係實現於一主體S之中，且該輸入端N’與該輸出端O’係露出於該主體S之外。並且，該諧振電感LE’係由複數個導電連通柱所組成。

請繼續參閱圖2與圖3，並請同時參閱圖4係顯示主體的第一實施例的分解圖。需補充說明的是，本新型之偶模共振腔結構1更包括用於容置所述主體S的一殼體H；其中，所述輸入端N’與所述輸出端O’係置於該殼體H的一表面上。如圖4所示，該主體S係由複數個電介質板所疊合而成，且該複數個電介質板至少包括：一第一基板S1、一第二基板S2、以及一第三基板S3；其中，所述第一基板S1其上形成有一第一接地層G1。接著，所述第二基板S2係疊置於該第一基板S1之上，且所述第二基板S2之上形成有至少一偶模單元EN。

承上述，值得注意的是，所述偶模單元EN係包括：一第一導體層C1、一第二導體層C2、位於該第一導體層C1之中的複數個第一導電柱V1、位於該第二導體層C2之中複數個第二導電柱V2。由圖3與圖4可以得知，本實施例之偶模單元EN之數量為兩個；然而，可想而知的是本新型之偶模單元EN可依實際應用情形為複數個，如：3個、4個、5個、6個等；因此，本新型之技術特徵不因以此為限。再者，所述第三基板S3係疊置於該第二基板S2之上，且所述第三基板S3之上形成有：一第二接地層G2、複數個第三導電柱V3、以及複數個第四導電柱V4。

請繼續參閱圖2至圖4，所述複數個第三導電柱V3係分別與所述複數個第一導電柱V1相對應。更具體地說明，所述諧振電感LE’係由該複數個第一導電柱V1以垂直該第一基板S1的第一方向，延伸至連接該第二接地層G2的該複數個對應的第三導電柱V3所構成。再者，所述複數個第四導電柱V4係分別與所述複數個第二導電柱V2相對應。同樣地，該複數個第二導電柱V2以垂直該第一基板S1的第一方向，延伸至連接該第二接地層G2的該複數個對應的第四導電柱V4共同構成所述諧振電感LE’。其中，該第二接地層G2係連接於所述輸入端N’與所述輸出端O’。需補充說明的是，該第一接地層G1分別與該第一導體層C1及該第二導體層C2等效形成所述電容LCC’。

承上述，更具體地說明，該主體S更包括一輸入板IP以及一輸出板OP，其另一端連接該輸入端N’；其中，該輸入板IP之一端連接該第二接地層G2的一端側。再者，該輸出板OP之一端連接該第二接地層G2的另一端側，且其另一端連接該輸出端O’。該主體S更包括二側連接板SP；其中，該二側連接板SP之每一個側連接板SP係連接該第一基板S1的該第一接地層G1以及該第三基板S3的該第二接地層G2。該第一接地層G1與該第二接地層G2係構成該接地單元G。值得說明的是，本新型之具有高品質因數的偶模共振腔結構1係透過一第二基板S2之上形成有至少一偶模單元EN，進而激發本新型之偶模(even-mode)電流路徑，以令搭配本新型之設計的共振槍結構可具有高品質因數。

第二實施例

請繼續參閱圖2至圖4。並請同時參閱圖5與圖6，係顯示本新型之偶模共振腔結構的第二實施例的立體透視圖與主體的第二實施例的分解圖。由圖2至圖6可以得知的是，相較於前述第一實施例，本實施例之第二基板S2之上更形成有一耦合電容層CC；所述耦合電容層CC係設置於該第一導體層C1與該第二導體層C2之間。如此設置，令本新型之偶模共振腔結構1可於實際應用上減少層數的使用，同時達到設置電容的作用。換句話說，透過本新型之設計令所屬領域工程師於設計濾波器結構時可以在不增加層數的情況下，設置耦合電容於其中；進而達到減少整體尺寸與厚度的共振腔結構。

如此，上述係已完整且清楚地說明本新型之具有高品質因數的偶模共振腔結構的技術特徵與立體圖，經由上述，吾人可以得知本新型係具有下列之優點：

(1) 本新型之具有高品質因數的偶模共振腔結構1係包括：一輸入電感LI’、至少一偶模諧振單元LC’、以及一輸出電感LO’。其中，該至少一偶模諧振單元LC’之每一個偶模諧振單元LC’係包括一諧振電感LE’以及一電容LCC’。於本新型之中，透過一第二基板S2之上形成有至少一偶模單元EN，進而激發本新型之偶模(even-mode)電流路，以達到未增加尺寸及體積即提升其濾波器的品質因數。

(2)另一方面，於本新型之中，透過該第二基板S2上的耦合電容層CC令所述偶模共振腔結構1可於應用上減少層數的使用，以令同領域的共振腔結構皆可搭配本新型之設計，進而減少整體的尺寸與厚度以得出更加輕薄的共振腔結構。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本新型可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本新型之專利範圍，凡未脫離本新型技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

>本新型> 1:偶模共振腔結構 S:主體 SP:側連接板 S1:第一基板 S2:第二基板 S3:第三基板 O’:輸出端 N’:輸入端 H:殼體 IP:輸入板 OP:輸出板 G:接地單元 LI’:輸入電感 LO’:輸出電感 LC’:偶模諧振單元 LCC’:電容 LE’:諧振電感 G1:第一接地層 G2:第二接地層 EN:偶模單元 C1:第一導體層 C2:第二導體層 V1:第一導電柱 V2:第二導電柱 V3:第三導電柱 V4:第四導電柱 CC:耦合電容層

>習知> 1’:共振腔結構 11’:輸入端 12’:輸出端 13’:上導體 14’:下導體 15’:共振單元

圖1係顯示習知的一種共振腔結構的立體透視圖；圖2係顯示本新型之一種偶模共振腔結構的第一實施例的立體透視圖；圖3係顯示本新型之偶模共振腔結構的第一實施例的等效電路圖；圖4係顯示主體的第一實施例的分解圖；圖5係顯示本新型之偶模共振腔結構的第二實施例的立體透視圖；以及圖6係顯示主體的第二實施例的分解圖。

S:主體

EN:偶模單元

V1:第一導電柱

V2:第二導電柱

V3:第三導電柱

V4:第四導電柱

S1:第一基板

S2:第二基板

S3:第三基板

G1:第一接地層

G2:第二接地層

C1:第一導體層

C2:第二導體層

Claims

一種具有高品質因數的偶模共振腔結構，係包括：一輸入電感，其一端耦接至一輸入端，且其另一端連接一接地單元；至少一偶模諧振單元，其中，該輸入電感的一第一輸入訊號係耦合至該至少一偶模諧振單元，且該至少一偶模諧振單元之每一個偶模諧振單元係包括：一電容，其一端耦接至該接地單元；及一諧振電感，其一端耦接至該電容的另一端，且其另一端耦接至該接地單元；以及一輸出電感，其一端耦接至一輸出端，且其另一端連接該接地單元；其中，該至少一偶模諧振單元的一共振訊號係耦合至該輸出電感；其中，該輸入電感、該至少一偶模諧振單元、及該輸出電感係實現於一主體之中，且該輸入端與該輸出端係露出於該主體之外；其中，該諧振電感係由複數個導電連通柱所組成。
如請求項1之具有高品質因數的偶模共振腔結構，其中，該主體係由複數個電介質板所疊合而成，且該複數個電介質板係包括: 一第一基板，係形成有：一第一接地層；一第二基板，係疊置於該第一基板之上方，且所述第二基板形成有至少一偶模單元；其中，所述偶模單元係包括：一第一導體層、一第二導體層、位於該第一導體層之中的複數個第一導電柱、位於該第二導體層之中複數個第二導電柱；以及一第三基板，係疊置於該第二基板之上方，且所述第三基板形成有：一第二接地層、複數個第三導電柱、以及複數個第四導電柱；其中，該第一接地層分別與該第一導體層及該第二導體層等效形成所述電容；其中，該複數個第一導電柱與該複數個第三導電柱係分別相連通以等效構成所述諧振電感；其中，該複數個第二導電柱與該複數個第四導電柱係分別相連通以等效構成所述諧振電感。
如請求項2之具有高品質因數的偶模共振腔結構，其中，該主體更包括：一輸入板，該輸入板之一端連接該第二接地層，其另一端連接該輸入端；以及一輸出板，該輸出板之一端連接該第二接地層，其另一端連接該輸出端；其中，該輸入板等效形成該輸入電感，且該輸出板等效形成該輸出電感。
如請求項1之具有高品質因數的偶模共振腔結構，更包括：一殼體，係容置該主體；其中，該輸入端與該輸出端係延伸至該殼體的一表面。
如請求項2之具有高品質因數的偶模共振腔結構，其中，該主體更包括：二側連接板，該二側連接板之每一個側連接板係連接該第一基板的該第一接地層以及該第三基板的該第二接地層；其中，該第一接地層與該第二接地層係構成該接地單元。
如請求項2之具有高品質因數的偶模共振腔結構，其中，該第二基板之上更形成有一耦合電容層，係設置於該第一導體層與該第二導體層之間。