TWM595892U - 具有高品質因數的共振腔結構 - Google Patents

Abstract

本新型主要揭示一種具有高品質因數的共振腔結構，其包括：一輸入電感、至少一諧振單元、以及一輸出電感。其中，該至少一諧振單元之每一個諧振單元係包括一諧振電感以及一電容。於本新型的實施例一之中，透過一第一基板的一第一導體與一第三基板的一連接層皆連接二側連接板而達到接地的效果，進而改善外部訊號由於屏蔽蓋效應而影響至內部共振腔結構的訊號，同時提升本新型之品質因數。另一方面，於本新型之可行的實施例中，可根據實際應用時的條件，將複數個導電連通柱等效形成一較大的導電連通柱以提升本新型之使用彈性與品質因數。

Description

具有高品質因數的共振腔結構

本新型係關於電子電路的技術領域，特別是指一種透過其設計與製作的架構以克服屏蔽蓋效應同時提高品質因數的一種具有高品質因數的共振腔結構。

隨著科技與電子設備的發展，其電子零件的尺寸亦朝向更小的尺寸發展與研發。舉例來說，無線通訊與傳播裝置的多功能化與輕巧化，導致相關產業必須於限定空間內放置許多電子零件，例如：行動電話通訊系統、藍芽耳機、以及無線通訊系統。然而，隨著人們使用的通訊系統與裝置的拓廣，因此業界與相關產線對電子零件的品質有更高的需求。如何在複雜的訊號傳輸之間，準確地獲得所需的訊號並減少雜訊的干擾即成為業界所極欲發展與研究的方向。

請參閱圖1，係顯示習知的一種共振腔結構的立體示意圖。如圖1所示，習知的共振腔結構1’係包括：一輸入端11’、一輸出端12’、一上導體13’、一下導體14’、一介電體15’、以及複數個金屬連接柱16’。由圖1可以得知的是，習知共振腔結構1’係透過其內部的金屬連通柱與其外電極的連接，以達到未放大該複數個金屬連通柱16’的尺寸的情況下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：(1)由於屏蔽蓋(Shielding cover)與其內部組件太相近，而產生寄生效應導致預定電感或電容值被改變。以及，(2)放大器元件的會誤把射頻訊號幅射或耦合至屏蔽蓋上，則可能導致部分反射的訊號影響放大器元件的輸入電壓源。而上述習知的共振腔結構1’即會產生上述(2)射頻(RF)訊號被耦合至屏蔽蓋而反射至所述複數個金屬連通柱16’與該介電體15’，進而影響其連接的輸入電壓源的現象。

由上述可以得知，習知的共振腔結構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共振腔結構。

本新型之具有高品質因數的共振腔結構係包括：一輸入電感、至少一諧振單元、以及一輸出電感。其中，該輸入電感的一第一輸入訊號係耦合至該至少一諧振單元。並且，該至少一諧振單元的一共振訊號係耦合至該輸出電感。於本新型之中，該輸入電感、該至少一諧振單元、及該輸出電感係實現於一主體之中。於本新型之實施例一中，一第一基板的一第一導體與一第三基板的一連接層皆連接二側連接板而達到接地的效果，進而改善外部訊號由於屏蔽蓋效應而影響至內部共振腔結構的訊號，同時提升本新型之品質因數。

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諧振單元，且該至少一諧振單元之每一個諧振單元係包括： 一電容，其一端耦接至該接地單元；以及 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； 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：一第一導體層、以及複數個第一導電柱； 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：一第二導體層以及複數個第二導電柱； 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：一連接層；其中，該連接層係連接於該輸入端與該輸出端； 其中，該主體更包括：一輸入板以及一輸出板；該輸入板之一端連接該連接層，其另一端連接該輸入端；該輸出板之一端連接該連接層，其另一端連接該輸出端； 其中，該複數個第一導電柱與該複數個第二導電柱係相連通以等效構成所述諧振電感； 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。

於本新型之所述具有高品質因數的共振腔結構的實施例之中，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導體層以及該第三基板的該連接層。

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，本新型之共振腔結構1係包括：一輸入電感LI’、至少一諧振單元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。值得說明的是，該輸入電感LI’的一第一輸入訊號係耦合至該至少一諧振單元LC’。並且，該至少一諧振單元LC’之每一個諧振單元LC’係包括一電容LCC’以及一諧振電感LE’。其中，該電容LCC’其一端耦接至該接地單元G；所述諧振電感LE’其一端耦接至該電容LCC’的另一端，且其另一端耦接至該接地單元G。再者，該輸出電感LO’ 其一端耦接至一輸出端O’，且其另一端連接該接地單元G。該至少一諧振單元LC’的一共振訊號係耦合至該輸出電感LO’。由圖2與圖3可以得知的是，該輸入電感LI’、該至少一諧振單元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：一第一導體層C1、以及複數個第一導電柱V1。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：一第二導體層C2以及複數個第二導電柱V2。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形成有一連接層CON，且該連接層CON之兩端側係分別連接於該輸入端N’與該輸出端O’。

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之一端連接該連接層CON的一端側。再者，該輸出板OP之一端連接該連接層CON的另一端側，且其另一端連接該輸出端O’。 值得說明的是，該第二基板S2的該第二導體層C2與該第三基板S3的該連接層CON等效形成該電容LCC’。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，延伸至連接該第二導體層C2的該複數個對應的第二導電柱V2所構成，而該輸入板IP等效形成該輸入電感LI’，且該輸出板OP等效形成該輸出電感LO’。需補充說明的是，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的該第一導體層C1以及該第三基板S3的該連接層CON。該第一導體層C1與該連接層CON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共振腔結構1係藉由該第二基板S2與該第三基板S3的結構設計，令本新型之諧振電感LE’所形成的共振腔結構1不易受到外部的屏蔽蓋校應所影響。換句話說，依據本新型之設計，令本新型之共振腔結構1具有未加大通孔電極柱的尺寸，即提升共振腔結構1的抑制品質因數(Quality Factor, Q值)，同時減少外部屏蔽蓋效應的發生，進而提供更優質的共振腔結構與其相關電子元件。

第二實施例

請繼續參閱圖2至圖4。並請同時參閱圖5，係顯示主體的的第二實施例的分解圖。由圖4與圖5可以得知的是，相較於前述第一實施例，本實施例之主體S更包括一屏蔽基板SS，係置於該第二基板S2與該第三基板S3之間，且所述屏蔽基板SS之上係形成有一電容層C。並且，該二側連接板SP之每一個側連接板SP係連接該該屏蔽基板SS的該電容層C；如此一來，與前述第一實施例不同的是，所述電容LCC’係由該第二基板S2的該第二導體層C2與該屏蔽基板SS的該電容層C等效所形成而成。需補充說明的是，該第一導體層C1、該連接層CON、與該電容層C構成該接地單元G。

第三實施例

請繼續參閱圖2與圖5。並請同時參閱圖6，係顯示主體的第三實施例的分解圖。由圖5與圖6可以得知的是，相較於前述第二實施例，本實施例之第三基板S3的該連接層CON可分為未相連接的一第一連接部CON1與一第二連接部CON2。更詳細地說明，所述輸入板IP係連接於第三基板S3的該第一連接部CON1，且所述輸出板OP係連接於第三基板S3的該第二連接部CON2。需補充說明的是，所述第三實施例與第二實施例其等校電路圖與第一實施例的等校電路圖(圖3)相同。

第四實施例

請繼續參閱圖2與圖6。並請同時參閱圖7與圖8，係顯示本新型之共振腔結構的第四實施例的等效電路圖以及主體的第四實施例的分解圖。相較於前述第三實施例，本實施例之該二側連接板SP之每一個側連接板SP係連接該第一基板S1的該第一導體層C1以及該屏蔽基板SS的該電容層C。更具體地說明，該第三基板S3的該第一連接部CON1與該屏蔽基板SS的該電容層C等效形成一輸入電容CI’；其中，該第三基板S3的該第二連接部CON2與該屏蔽基板SS的該電容層C等效形成一輸出電容CO’。

第五實施例

請繼續參閱圖3與圖4。並請同時參閱圖9、圖10與圖11，係顯示本新型之共振腔結構的第五實施例的立體透視圖與等效電路圖以及主體的分解圖。由圖4與圖11可以得知的是，相較於前述第一實施例，本實施例之複數個電介質基板更包括一連接基板CS，該連接基板CS係置於該第一基板S1之下方，且所述連接基板CS之上係形成有：一電容層CA。並且，該二側連接板SP之每一個側連接板SP係連接該第二基板S2的該第二導體層C2、該第三基板S3的該連接層CON、以及該連接基板CS的該電容層CA。於本實施例中，該連接基板CS的該電容層CA與該第一導體層C1係等效形成該電容LCC’，且該第二導體層C2、該連接層CON、與該電容層CA構成該接地單元G。

第六實施例

請繼續參閱圖9至圖11。並請同時參閱圖12與圖13，係顯示本新型之共振腔結構的第六實施例的立體透視圖與主體的分解圖。由圖11與圖13可以得知的是，相較於前述第五實施例，本實施例之第三基板S3的該連接層CON可分為未相連接的一第一連接部CON1與一第二連接部CON2。更詳細地說明，所述輸入板IP係連接於第三基板S3的該第一連接部CON1，且所述輸出板OP係連接於第三基板S3的該第二連接部CON2。需補充說明的是，所述第六實施例與第五實施例的等校電路圖(圖10)相同。

第七實施例

請繼續參閱圖9至圖11。並請同時參閱圖14與圖15，係顯示本新型之共振腔結構的第七實施例的等效電路圖以及主體的第七實施例的分解圖。相較於前述第三實施例，本實施例之該二側連接板SP之每一個側連接板SP係連接該第一基板S1的該第一導體層C1與該連接基板CS的該電容層CA。更具體地說明，該第一連接部CON1與該第二導體層C2等效形成一輸入電容CI’。並且，該第二連接部CON2與該第二導體層C2等效形成一輸出電容CO’，且該第二導體層C2與該電容層CA、該第二導體層C2、該第一連接部CON1、與該第二連接部CON2構成所述接地單元G。

需補充說明的是，如上述，本新型所述之複數個第一導電柱與對應的所述第二導電柱相連通組成複數個導電連通柱以等效形成所述諧振電感。於本新型之設計中，在可行的實施例中，所述複數個導電連通柱可等效形成一大導電連通柱，以進一步地提升本新型之共振腔的品質因數(Q值)。並且，本案不限定所述導電連通柱的排列方式。

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共振腔結構1係包括：一輸入電感LI’、至少一諧振單元LC’、以及一輸出電感LO’。其中，該輸入電感LI’的一第一輸入訊號係耦合至該至少一諧振單元LC’。並且，該至少一諧振單元LC’的一共振訊號係耦合至該輸出電感LO’。於本新型的設計之中，該輸入電感LI’、該至少一諧振單元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，該主體S係由一第一基板S1、一第二基板S2、以及一第三基板S3所疊合而成。如此一來，令本新型之共振腔結構1的第一實施例可改善習知共振腔結構1’所具有容易受到外部屏蔽蓋(Shielding cover)效應所影響而影響其輸入電壓源的缺失。值得注意的是，本新型之實施例一僅具有所述第一基板S1、所述第二基板S2、與所述第三基板S3三層的電介質板即達到改善外部頻率影響共振腔結構的缺失，與提升共振腔結構的品質因數。

(2)於本新型之實施例五至實施例七之中，本新型透過一連接基板CS以及一第三基板S3連接所述二側連接板進而接地的設計，以達到改善習知的共振腔結構1’所具有容易受外部訊號影響的缺失，同時提升本新型之品質因數。另一方面，由於本新型之可行的實施例中，可藉由複數個導電連通柱等效形成一較大的導電連通柱，令本新型之共振腔結構的應用上更加彈性且同時更加地提升其品質因數。

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: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 SS:屏蔽基板 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’:諧振單元 LE’:諧振電感 LCC’:電容 CI’:輸入電容 CO’:輸出電容 C2:第二導體層 CON:連接層 CON1:第一連接部 CON2:第二連接部 C:電容層 CS:連接基板 CA:電容層 C1:第一導體層 V1:第一導電柱 V2:第二導電柱

>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’:介電體 16’:金屬連接柱

圖1係顯示習知的一種共振腔結構的立體示意圖； 圖2係顯示本新型之一種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係顯示主體的的第二實施例的分解圖； 圖6係顯示主體的第三實施例的分解圖； 圖7係顯示本新型之共振腔結構的第四實施例的等效電路圖； 圖8係顯示主體的第四實施例的分解圖； 圖9係顯示本新型之共振腔結構的第五實施例的立體透視圖； 圖10係顯示本新型之共振腔結構的第五實施例的等效電路圖； 圖11係顯示主體的第五實施例的分解圖； 圖12係顯示本新型之共振腔結構的第六實施例的立體透視圖； 圖13係顯示主體的第六實施例的分解圖； 圖14係顯示本新型之共振腔結構的第七實施例的等效電路圖；以及 圖15係顯示主體的第七實施例的分解圖。

1:共振濾波器

H:殼體

S:主體

SP:側連接板

N’:輸入端

G:接地單元

O’:輸出端

IP:輸入板

OP:輸出板

Claims (10)

1. 一種具有高品質因數的共振腔結構，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諧振單元，且該至少一諧振單元之每一個諧振單元係包括： 一電容，其一端耦接至該接地單元；以及 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； 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。
2. 如請求項1之具有高品質因數的共振腔結構，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：一第一導體層、以及複數個第一導電柱； 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：一第二導體層以及複數個第二導電柱； 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：一連接層；其中，該連接層係連接於該輸入端與該輸出端； 其中，該主體更包括：一輸入板以及一輸出板；該輸入板之一端連接該連接層，其另一端連接該輸入端；該輸出板之一端連接該連接層，其另一端連接該輸出端； 其中，該複數個第一導電柱與該複數個第二導電柱係相連通以等效構成所述諧振電感； 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。
3. 如請求項2之具有高品質因數的共振腔結構，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。
4. 如請求項2之具有高品質因數的共振腔結構，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導體層以及該第三基板的該連接層。
5. 如請求項4之具有高品質因數的共振腔結構，其中，該第二基板的該第二導體層與該第三基板的該連接層等效形成該電容；其中，該第一導體層與該連接層構成該接地單元。
6. 如請求項4之具有高品質因數的共振腔結構，其中，該複數個電介質板係更包括： 一屏蔽基板，係置於該第二基板與該第三基板之間，且所述屏蔽基板係形成有：一電容層；以及 其中，該二側連接板之每一個側連接板係連接該該屏蔽基板的該電容層； 其中，該第二基板的該第二導體層與該屏蔽基板的該電容層等效形成該電容； 其中，該第一導體層、該連接層、與該電容層構成該接地單元。
7. 如請求項2之具有高品質因數的共振腔結構，其中，所述第三基板的該連接層可分為一第一連接部與一第二連接部，且所述輸入板係連接於第三基板的該第一連接部，且所述輸出板係連接於第三基板的該第二連接部。
8. 如請求項7之具有高品質因數的共振腔結構，其中，該複數個電介質板係更包括： 一屏蔽基板，係置於該第二基板與該第三基板之間，且所述屏蔽基板係形成有：一電容層； 其中，該主體更包括二側連接板，每一個側連接板係連接該第一基板的該第一導體層與該屏蔽基板的該電容層； 其中，該電容層與該第一導體層構成該接地單元； 其中，該第三基板的該第一連接部與該屏蔽基板的該電容層等效形成一輸入電容； 其中，該第三基板的該第二連接部與該屏蔽基板的該電容層等效形成一輸出電容。
9. 如請求項2之具有高品質因數的共振腔結構，其中，該複數個電介質板係更包括： 一連接基板，係置於該第一基板之下方，且所述連接基板係形成有：一電容層； 其中，該主體更包括二側連接板，係分別形成於該主體之兩側；該二側連接板之每一個側連接板係連接該第二基板的該第二導體層、該第三基板的該連接層、以及該連接基板的該電容層； 其中，該連接基板的該電容層與該第一導體層係等效形成該電容； 其中，該第二導體層、該連接層、與該電容層構成該接地單元。
10. 如請求項7之具有高品質因數的共振腔結構，其中，該複數個電介質板係更包括： 一連接基板，係置於該第一基板之下方，且所述連接基板係形成有：一電容層； 其中，該主體更包括二側連接板，每一個側連接板係連接該第一基板的該第一導體層與該連接基板的該電容層； 其中，該第一連接部與該第二導體層等效形成一輸入電容； 其中，該第二連接部與該第二導體層等效形成一輸出電容； 其中，該第二導體層與該電容層構成該接地單元。

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