WO2018171226A1 - 宽带巴伦中的金属地结构 - Google Patents

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WO2018171226A1
WO2018171226A1 PCT/CN2017/111482 CN2017111482W WO2018171226A1 WO 2018171226 A1 WO2018171226 A1 WO 2018171226A1 CN 2017111482 W CN2017111482 W CN 2017111482W WO 2018171226 A1 WO2018171226 A1 WO 2018171226A1
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concave
metal
ground structure
metal piece
balun
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PCT/CN2017/111482
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曲美君
邓力
李书芳
张贯京
葛新科
高伟明
张红治
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深圳市景程信息科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a metal ground structure in a broadband balun.
  • Wideband DC-coupled amplifiers are typically designed with differential inputs and outputs.
  • the cost of differential interconnects is small compared to the advantages of differential designs.
  • the cost of differential interconnects is often very high. Not only do two coaxial cables be needed instead of one (increasing cost and size and reducing flexibility), but the two coaxial cables also need to be tightly matched to prevent mode switching from differential mode to common mode and from common mode to differential mode. Mode conversion.
  • baluns Various passive interconnect structures that are known to convert between single-ended signals and differential signals are often referred to as "baluns" in terrestrial applications and/or are often referred to in frequency domain applications. "180° hybrid”.
  • the wideband DC-coupled passive balun is limited by a loss of at least 3 dB because there is no energy on the DC that can be coupled to a capacitive or inductive coupling to the "reverse" output, and thus half of the single-ended input power behaves as a differential The "wasted" common mode energy on the output.
  • baluns are designed for RF applications with little or no consideration for the transient response of the balun.
  • the transient response in such devices can have considerable pre-shoot or pre-shoot and over shoot.
  • the balun structure design includes a ground for confining electromagnetic wave signals in a printed circuit board, but the existing metal ground cannot realize phase shift in the balun design, thereby causing
  • the phase difference between adjacent ports is unstable, cannot be stabilized at around 180°, and the phase shifting effect is poor, which reduces the stability of the communication signal and is not conducive to signal transmission between communication devices.
  • the main object of the present invention is to provide a metal ground structure in a broadband balun, which aims to solve the technical problem that phase shifting which is impossible in metal in the prior art leads to poor phase shifting effect.
  • the present invention provides a metal ground structure in a broadband balun, the metal ground structure including a rectangular parallelepiped and a concave protruding portion connected to a side of the rectangular parallelepiped, the concave protruding portion including the first a concave metal piece and a second concave metal piece, wherein the first concave metal piece and the second concave metal piece are joined to form a folding gap, and the first concave metal piece is provided with a first connecting area
  • the second concave metal piece is provided with a second connection area.
  • the protruding portion is a concave structure in which the upper and lower sides are parallel and the left and right sides are inner.
  • the first connection area and the second connection area are all circular.
  • the folding slit is a zigzag-shaped slit.
  • the widths of the two ends of the concave protrusion are equal.
  • the metal structure is made of copper to form a metal piece.
  • the present invention adopts the above technical solution, and brings the technical effects as follows:
  • the metal ground structure in the broadband balun of the present invention adopts a folding gap, and the phase difference between adjacent output ports in the broadband balun can be Stabilized around 180°, achieving a good phase shift between the two output ports.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a metal floor structure in a broadband balun of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a preferred embodiment of a concave projection in a metal floor structure in the broadband balun of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a metal ground structure in a broadband balun of the present invention.
  • the metal ground structure 30 in the broadband balun includes a protrusion 300 and a rectangular parallelepiped 310, and the protrusion 300 is disposed at a side of the rectangle 310.
  • the protruding portion 300 includes a first concave metal piece 301 and a second concave metal piece 303, wherein the first concave metal piece 301 and the second concave metal piece 30 3 are connected. Form a fold gap (not labeled in the figure).
  • the first concave metal piece 301 includes a first connection region 302 of the metal ground structure 30 in the broadband balun
  • the second concave metal piece 303 includes a metal ground structure 30 in the broadband balun Two connection areas 304.
  • the metal ground structure 30 functions as a ground in the circuit (the mark in the circuit is Ground).
  • the metal ground structure 30 is made of copper to form a metal piece.
  • the protruding portion 300 is a concave structure in which the upper and lower sides are parallel and the left and right sides are inward.
  • the metal ground structure 30 in the broadband balun is attached to the lower surface of the printed circuit board (not shown), and the metal ground structure 30 is used for limiting electromagnetic wave signals in the printed circuit board ( For example, when other components are connected to the metal structure 30, electromagnetic wave signals can be confined within the printed circuit board.
  • the upper surface of the printed circuit board is further provided with a metal piece (which may be a metal piece of various shapes), a metal piece on the surface of the printed circuit board and a metal piece on the lower surface (ie, metal After the ground structure 30) is connected, signal transmission can be performed.
  • a metal piece which may be a metal piece of various shapes
  • metal piece on the surface of the printed circuit board and a metal piece on the lower surface (ie, metal After the ground structure 30) is connected, signal transmission can be performed.
  • the metal ground structure 30 in the broadband balun is provided with the first connection region 302 and the second connection region 304, the first connection region 302 and the second connection region 304 are connected to the metal piece on the surface of the printed circuit board (for example, metal The ground structure 30 is attached to the printed circuit board.
  • the printed circuit board has two through holes.
  • the two through holes respectively correspond to the first connection area 302 and the second connection area 304, and the copper pillars are arranged through the through holes.
  • the metal ground structure 30 can be connected to the metal piece on the surface of the printed circuit board to effect signal phase transfer between the metal piece on the surface of the printed circuit board and the metal ground structure 30).
  • the first connection area 302 and the second connection area 304 are all circular.
  • the thickness of the metal structure 1 in the broadband balun is preferably 0.5 ounces, and the length of the rectangular parallelepiped is preferably 72.7 mm, and the width of the rectangular parallelepiped is preferably 43.4 mm.
  • the technical solution of the present invention adopts the above technical solution, and the technical effects of the invention are as follows:
  • the metal ground structure in the broadband balun of the invention adopts a folding gap, and the phase difference between adjacent output ports in the broadband balun can be stabilized at 180. Near the °, a good phase shift between the two output ports is achieved.

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本发明提供一种宽带巴伦中的金属地结构包括：所述金属地结构包括长方体及位于长方体突出部侧边的凹形突出部，所述凹形突出部包括第一凹形金属片及第二凹形金属片，所述第一凹形金属片及第二凹形金属片连接处形成一折形缝隙，所述第一凹形金属片包括金属地结构的第一连接区域，所述第二凹形金属片包括金属地结构的第二连接区域。实施本发明可以实现宽带巴伦设计中的相位转移，有利于通信设备之间的信号传输。

Description

宽带巴伦中的金属地结构 技术领域
[0001] 本发明涉及通信领域， 尤其涉及一种宽带巴伦中的金属地结构。
背景技术
[0002] 出于诸如电源 (及其他共模)噪声抗扰度、 偶次谐波失真消除、 直流偏置项消除 、 由于两个输出上的摆幅所引起的增大的动态范围等原因， 通常将宽带直流耦 合放大器设计为带有差分输入和输出。 对于在一个小片、 一个封装或甚至在一 个电路板上的放大器之间的互连而言， 差分互连的花费与差分设计的优势相比 是小的。 然而， 对于模块之间的互连、 诸如有源探头与示波器之间的互连而言 ， 差分互连的成本常常是非常高的。 不仅需要两个同轴电缆而不是一个 (增加成 本和体积并且降低灵活性)， 而且这两个同轴电缆还需要紧密匹配以防止从差模 到共模的模式转换以及从共模到差模的模式转换。
[0003] 已知在单端信号与差分信号之间转换的各种无源互连结构， 在吋域应用中常被 称为"巴伦 (balun)"和 /或在频域应用中常被称为" 180°混合器 (hybrid)"。 宽带直流 耦合无源巴伦受限于至少 3dB的损失， 这是由于在直流上没有能量可以与对 "反 向"输出的电容或电感耦合相耦合， 并且因此半数的单端输入功率表现为差分输 出上"被浪费的"共模能量。
[0004] 通常， 巴伦被设计用于 RF应用， 并且很少或不对巴伦的瞬态响应给予考虑。 这 样的装置中的瞬态响应可具有可观的预冲 (pre-shoot)或预冲和过冲 (over shoot)。
[0005] 一般而言， 巴伦结构设计中， 均包括用于将电磁波信号限制在印刷电路板内的 金属地 （ground) ， 然而现有的金属地无法实现巴伦设计中相位转移， 从而导致 现有的巴伦结构设计中相邻端口间的相位差不稳定， 无法稳定在 180°附近， 且移 相效果差， 降低了通信信号的稳定性， 不利于通信设备之间的信号传输。
技术问题
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种宽带巴伦中的金属地结构， 旨在解决现有技术 中金属地无法实现的相位转移导致移相效果差的技术问题。 问题的解决方案
技术解决方案
[0007] 为实现上述目的， 本发明提供了一种宽带巴伦中的金属地结构， 所述金属地结 构包括长方体及与长方体侧边连接的凹形突出部， 所述凹形突出部包括第一凹 形金属片及第二凹形金属片， 所述第一凹形金属片及第二凹形金属片连接处形 成一折形缝隙， 所述第一凹形金属片设置有第一连接区域， 所述第二凹形金属 片设置有第二连接区域。
[0008] 优选的， 所述突出部为上下两边平行且左右两边内凹形结构。
[0009] 优选的， 所述第一连接区域及第二连接区域均为圆形。
[0010] 优选的， 所述折形缝隙为 Z字形型缝隙。
[0011] 优选的， 所述凹形突出部两端的宽度相等。
[0012] 优选的， 所述金属地结构由铜制作形成的金属片。
发明的有益效果
有益效果
[0013] 本发明采用上述技术方案， 带来的技术效果为： 本发明所述宽带巴伦中的金属 地结构采用折行缝隙， 可以将宽带巴伦中的相邻输出端口间的相位差可以稳定 在 180°附近， 实现了两个输出端口之间良好的移相效果。
对附图的简要说明
附图说明
[0014] 图 1是本发明宽带巴伦中的金属地结构的优选实施例的结构示意图；
[0015] 图 2是本发明宽带巴伦中的金属地结构中凹形突出部的优选实施例的结构示意 图。
[0016] 本发明目的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0017] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效， 以下结 合附图及较佳实施例， 对本发明的具体实施方式、 结构、 特征及其功效， 详细 说明如下。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用 于限定本发明。
[0018] 参照图 1所示， 图 1是本发明宽带巴伦中的金属地结构的结构示意图。
[0019] 所述宽带巴伦中的金属地结构 30包括突出部 300及长方体 310， 所述突出部 300 设置于所述长方形 310的侧边。 如图 2所示， 所述突出部 300包括第一凹形金属片 301及第二凹形金属片 303， 其中， 所述第一凹形金属片 301及第二凹形金属片 30 3连接处形成一折形缝隙 （图中未标号） 。 进一步地， 所述第一凹形金属片 301 包括宽带巴伦中的金属地结构 30的第一连接区域 302， 所述第二凹形金属片 303 包括宽带巴伦中的金属地结构 30的第二连接区域 304。 其中， 所述金属地结构 30 在电路中的作用为接地 （电路中的标识为 Ground) 。 所述金属地结构 30由铜制 作形成的金属片。 所述突出部 300为上下两边平行且左右两边内凹形结构。
[0020] 所述宽带巴伦中的金属地结构 30贴合与所述印刷电路板 （图中未示出） 的下表 面， 所述金属地结构 30用于电磁波信号限制在印刷电路板内 （例如， 当有其它 部件与金属地结构 30连接吋， 可以将电磁波信号限制在印刷电路板内） 。
[0021] 此外， 一般而言， 所述印刷电路板的上表面还设置有金属片 （可以是多种形状 的金属片） ， 印刷电路板上表面的金属片及下表面的金属片 （即金属地结构 30 ) 连通后， 可以进行信号传输。 由于宽带巴伦中的金属地结构 30设置有第一连 接区域 302及第二连接区域 304， 通过第一连接区域 302及第二连接区域 304与印 刷电路板上表面的金属片连接 （例如， 金属地结构 30帖合于印刷电路板上吋， 印刷电路板上有两个通孔， 所述两个通孔分别对应第一连接区域 302及第二连接 区域 304， 通过通孔中设置铜柱， 可以将金属地结构 30与印刷电路板上表面的金 属片连接， 实现印刷电路板上表面的金属片与金属地结构 30之间的信号相位的 转移） 。
[0022] 在本实施例中， 所述第一连接区域 302及第二连接区域 304均为圆形。 在本实施 例中， 所述宽带巴伦中的金属地结构 1的厚度优选为 0.5盎司， 且长方体的长度优 选为 72.7毫米， 长方体的宽度优选为 43.4毫米。
[0023] 以上仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或之间或间接运用在 其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。
工业实用性
本发明采用上述技术方案， 带来的技术效果为： 本发明所述宽带巴伦中的金属 地结构采用折行缝隙， 可以将宽带巴伦中的相邻输出端口间的相位差可以稳定 在 180°附近， 实现了两个输出端口之间良好的移相效果。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述金属地结构包括长 方体及与长方体侧边连接的突出部， 所述凹形突出部包括第一凹形金 属片及第二凹形金属片， 所述第一凹形金属片及第二凹形金属片连接 处形成一折形缝隙， 所述第一凹形金属片设置有第一连接区域， 所述 第二凹形金属片设置有第二连接区域。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述突 出部为上下两边平行且左右两边内凹形结构。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述第 一连接区域及第二连接区域均为圆形。
[权利要求 4] 如权利要求 1所述的宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述折 形缝隙为 Z字形型缝隙。
[权利要求 5] 如权利要求 1所述的宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述凹 形突出部两端的宽度相等。
[权利要求 6] 如权利要求 1所述的宽带巴伦中的金属地结构， 其特征在于， 所述金 属地结构由铜制作形成的金属片。
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