專利名稱：具有電容補(bǔ)償電路的梳形線結(jié)構(gòu)無線電濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用傳輸線的無線電濾波器，特別是涉及一種梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，該梳形線結(jié)構(gòu)具有通過通孔(via hole)連接多個濾波層的電容補(bǔ)償電路。
制造一種像移動電話那樣的體積小、成本低的便攜式無線電通訊系統(tǒng)通常是合于需要的。當(dāng)然，這也適用于其它種類的裝置，因此需要開發(fā)多種不同的技術(shù)。
為了減小便攜式無線電通訊系統(tǒng)的體積，用于只收發(fā)所需要頻帶信號、阻塞其它信號的無線電濾波器由占用空間比無源元件小得多的傳輸線(帶狀線或微帶狀線)組成。
這種帶狀線濾波器公開在1990年10月16日授予摩托羅拉的美國4,963,843號專利中，現(xiàn)參考這份專利對傳統(tǒng)的梳形帶狀線濾波器簡述如下傳統(tǒng)的梳形帶狀線濾波器包括一有頂、底面的基片，每面都有導(dǎo)電材料在其上形成各自的地電位面?；€有一內(nèi)電路層，此內(nèi)電路層包括一接地區(qū)和至少兩個梳形線諧振器；接地區(qū)由有許多成角邊緣的導(dǎo)電材料構(gòu)成，至少與地電位面接地區(qū)之一耦合；每個諧振器包括一導(dǎo)電材料條。這些導(dǎo)電材料條大致互相平行。每個導(dǎo)電材料條都有一些至少與地電位面之一耦合的第一鄰端和一些與接地區(qū)在電容上耦合的第二鄰端。每個第二鄰端還至少有一置于接地區(qū)對應(yīng)角邊緣對面的角邊緣。每個導(dǎo)電材料條還都在大致與平行的導(dǎo)電材料條成直角的第二鄰端有一延伸部分。每個延伸部分有一置于接地區(qū)對面并與接地區(qū)耦合的邊緣。延伸部分之一是與無線電信號耦合的。
然而，這種使用上述圖案條電容的傳統(tǒng)的帶狀線濾波器要增大布置的空間，還要增大電干擾所引起的圖案條的誤差。此外，它與其它裝置的連接也是困難的，并且無法精確測量它與地電容耦合時的電容量。再者，用于基片的材料的種類決定了相對于接地區(qū)的電容量，使其制造復(fù)雜化。更有甚者，因?yàn)榕c輸入、輸出襯墊和地的連接是在基片的端部進(jìn)行的，故給那里所連接的其它裝置留出的尺寸和位置是非常有限的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，該梳形線結(jié)構(gòu)具有一通過通孔連接多個層的電容補(bǔ)償電路。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，該梳形線結(jié)構(gòu)具有一用斜坡(ramp)元件制作的電容器作為電容補(bǔ)償器的電容補(bǔ)償電路。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，該梳形線結(jié)構(gòu)具有一可以實(shí)施在一普通基片上的電容補(bǔ)償電路。
根據(jù)本發(fā)明，一具有電容補(bǔ)償電路梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器包括一傳輸線濾波器、一斜坡元件制作的電容補(bǔ)償器和一接地層。所述傳輸線濾波器至少有兩條過濾通過輸入端的輸入信號的傳輸線布在輸入端與輸出端之間，以選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端；每條傳輸線在其每一端有一通孔。所述電容補(bǔ)償器通過通孔之一與傳輸線之一連接以提供傳輸線與地之間的電容。所述接地層接在另一未與傳輸線相接的通孔上，以使傳輸線接地。
現(xiàn)參照僅作為例子的附圖更具體地說明本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例說明帶狀線濾波器結(jié)構(gòu)的簡圖；圖2是類似于圖1的視圖，但在圖1的第一對帶狀線之間布有另一對微帶狀線；圖3是說明所發(fā)明的置于普通多層基片中的帶狀線濾波器的部分剖視圖。
參照圖1，所發(fā)明的無線電濾波器包括一頂濾波層100和一支撐頂濾波層的底接地層120；頂濾波層設(shè)有形成濾波器的一對微帶狀線108a和108b。換句話說，這種無線電濾波器具有微帶狀線108a和108b置于普通覆銅層壓(CCL)基片中的梳形線結(jié)構(gòu)。微帶狀線108a和108b通過通孔102a、102b、104a和104b與底接地層120耦合。也就是說，微帶狀線108a和108b分別通過通孔102a和102b與接地的電容補(bǔ)償器110a和110b耦合，通過通孔104a和104b接到底接地層120上接地，這稱之為“盲通孔排列”。另一種方式是，把通孔102a和102b延伸到底接地層120上，以連接電容補(bǔ)償器110a和110b，這稱之為“過通孔排列”。在本實(shí)施例中，所發(fā)明的無線電濾波器將根據(jù)盲通孔排列的情況加以說明。
構(gòu)成無線電濾波器的一對微帶狀線108a和108b之一108a與輸入端106a連接，另一微帶狀線108b與輸出端106b連接。微帶狀線108a和108b的兩端分別有通孔102a和104a或102b和104b。通孔104a和104b可分別使微帶狀線108a和108b與底接地層120連接，而通孔102a和102b可分別使它們與電容補(bǔ)償器110a和110b連接。電容補(bǔ)償器110a和110b應(yīng)當(dāng)有這樣的電容量，以致微帶狀線108a和108b的長度可在電學(xué)上滿足無線電濾波器中心頻率的半波長。使用電容補(bǔ)償器110a和110b將減少微帶狀線108a和108b的長度，易于調(diào)節(jié)阻抗匹配和阻抗調(diào)諧。為此目的，使用斜坡元件制作的電容器，不像在傳統(tǒng)的濾波器排列中那樣調(diào)節(jié)寬度或距離，就很容易調(diào)節(jié)電容量。雖然示于圖1中的電容補(bǔ)償器110a和110b分別排列在同一側(cè)微帶狀線108a和108b的末端，但它們的位置可以加以改變。電容補(bǔ)償器110a和110b的電容量應(yīng)當(dāng)在考慮通孔102a和102b的電容量時加以確定。當(dāng)然，通孔102a和102b的電容量從盲通孔排列到過通孔排列是不同的。
這樣得到的無線電濾波器可過濾來自輸入端106a的輸入信號，只選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端106b。在這種情況下，給定頻帶由微帶狀線108a和108b的長度和兩者之間的空間，以及通過通孔102a和102b與它們相接的電容補(bǔ)償器110a和110b的電容量來確定。而且，在輸入端、輸出端106a和106b上可提供附加的通孔，以把其它裝置與無線電濾波器連接。例如，輸入端106a上的附加通孔可以用于連接天線，輸出端106b上的附加通孔可以用于連接另一信號處理裝置。
參照圖2，一對附加的微帶狀線208b和208c，像圖1所示那樣，布在分別與輸入、輸出端206a和206b相連的一對微帶狀線208a和208d之間。當(dāng)然，布在外微帶狀線208a和208d之間微帶狀線的數(shù)量可能增多。
參照圖3所示另一實(shí)施例，多層結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，與前一實(shí)施例比較，包括一置于濾波層300之上的附加層340。換言之，包括一由帶狀線308a和308b組成的無線電濾波器的濾波層300是夾在頂、底接地層320和340之間。濾波層300包括一普通CCL基片，帶狀線308a和308b布在此基片上構(gòu)成無線電濾波器。此外，帶狀線308a和308b可分別用多個通孔302a、304a和310a以及302b、304b和310b提供。于是，帶狀線308a和308b分別通過通孔304a和304b連接底接地層320，通過通孔302a和302b以及310a和310b連接頂接地層340。換言之，它們分別通過通孔302a和302b以及通孔348a和348b連接到接地的電容補(bǔ)償器350a和350b，通過通孔310a和310b以及通孔344a和344b連接帶狀線342a和342b。這是盲通孔排列，因?yàn)殡娙菅a(bǔ)償器350a和350b以及帶狀線342a和342b沒有通過通孔連接底接地層320。當(dāng)然，它們也可使用過通孔排列從而被設(shè)計成通過通孔連接底接地層。
現(xiàn)在更具體地說明這樣得到的無線電濾波器。構(gòu)成無線電濾波器的微帶狀線308a和308b之一308a連接輸入端306a，另一微帶狀線308b連接輸出端306b。微帶狀線308a和308b在其兩端分別有通孔302a和304a或通孔302b和304b。輸入、輸出端306a和306b各自的通孔310a和310b分別連接頂接地層340的通孔344a和344b。通孔304a和304b使各自的微帶狀線308a并308b連接底接地層320，而通孔302a和302b通過頂接地層320的通孔348a和348b分別接到電容補(bǔ)償器350a和350b上。
頂接地層340由一對閉合的環(huán)形帶狀線342a和342b提供，而這對閉合環(huán)形帶狀線圍起一定的、與濾波層300的帶狀線308a和308b相對應(yīng)的區(qū)域。閉合的環(huán)形帶狀線342a和342b所圍起的區(qū)域分別設(shè)有連接輸入、輸出端306a和306b的通孔310a和310b的通孔344a和344b，而輸入、輸出端306a和306b連接帶狀線308a和308b。帶狀線342a和342b作為無線電濾波器的輸入、輸出端。
在頂接地層340提供一對附加的閉合環(huán)形帶狀線346a和346b，與在濾波層300的帶狀線308a和308b的同側(cè)端所形成的通孔302a和302b相接。也就是說，閉合環(huán)形帶狀線346a和346b所圍起的區(qū)域分別設(shè)有連接通孔302a和302b的通孔348a和348b。此外，通孔302a和302b分別連接電容補(bǔ)償器350a和350b。電容補(bǔ)償器350a和350b是由前一實(shí)施例所述斜坡元件制作的、具有適合所過濾頻帶的電容量的電容器組成。也就是說，電容補(bǔ)償器350a和350b應(yīng)當(dāng)有這樣的電容量，以致微帶狀線308a和308b的長度在電學(xué)上滿足無線電濾波器中心頻率的半波長。使用電容補(bǔ)償器350a和350b將減小微帶狀線308a和308b的長度，易于調(diào)節(jié)阻抗匹配和阻抗調(diào)諧。為此目的，使用一斜坡元件制作的電容器，其不像在傳統(tǒng)的濾波器排列中那樣調(diào)節(jié)寬度或距離，即可容易地調(diào)節(jié)電容量。雖然示于圖1中的電容補(bǔ)償器350a和350b分別排列在同一側(cè)微帶狀線308a和308b的末端，但它們的位置可以加以改變。電容補(bǔ)償器350a和350b的電容量應(yīng)當(dāng)考慮通孔348a和348b的電容量加以確定。當(dāng)然，通孔308a和308b的電容量從盲通孔排列到過通孔排列是不同的。
這樣得到的無線電濾波器可過濾從輸入帶狀線342a經(jīng)通孔344a和310a到輸入端306a的輸入信號，只選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端306b，然后通過通孔310b把信號傳到頂接地層340的通孔344b。在這種情況下，給定頻帶由微帶狀線308a和308b的長度和兩者之間的空間，以及通過通孔302a和348a以及302b和348b與它們相接的電容補(bǔ)償器110a和110b的電容量來確定。而且，在頂接地層中提供的帶狀線342a和342b可以用于連接另一裝置到無線電濾波器。例如，帶狀線342a可以用于連接天線，帶狀線342b可以用于連接另一信號處理裝置。
所發(fā)明的無線電濾波器的每一層均由環(huán)氧樹脂CCL組成，因此傳統(tǒng)的加工工藝可以用于制作帶狀線。這有助于降低成本生產(chǎn)無線電濾波器。而且，電容可補(bǔ)償微帶狀線的長度，以在電學(xué)上滿足無線電濾波器中心頻率的半波長。雖然本發(fā)明是參照附圖用具體實(shí)施例加以說明的，但很容易看到，不背離本發(fā)明的要旨，可以對其作各種變化和修正。
權(quán)利要求
1．具有一電容補(bǔ)償電路的梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，包括傳輸線濾波器，其至少具有一對傳輸線布置在輸入端與輸出端之間，過濾通過所述輸入端的輸入信號，以選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端；所述傳輸線每條在其每一端均具有一通孔；由斜坡元件制作的電容補(bǔ)償器，其通過所述通孔之一連接所述傳輸線之一，以提供傳輸線與地之間的電容量；接地層，其連接另一未與所述傳輸線連接的通孔，以使所述傳輸線接地。
2．如權(quán)利要求1所述的無線電濾波器，其中，所述電容補(bǔ)償器提供這樣的電容量，以致所述傳輸線的長度在電學(xué)上滿足所述傳輸線濾波器中心頻率的半波長。
3．如權(quán)利要求2所述的無線電濾波器，其中，所述傳輸線是微帶狀線。
4．具有電容補(bǔ)償電路梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，包括帶狀線濾波器，其至少有一對帶狀線布在輸入端與輸出端之間，過濾通過所述輸入端的輸入信號，以選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端；所述帶狀線每條在其每一端均具有一通孔；所述輸入端和輸出端具有通孔；頂接地層和一電容補(bǔ)償器頂接地層具有由閉合環(huán)形帶狀線所形成的輸入端和輸出端，閉合環(huán)形帶狀線包含分別與所述帶狀線濾波器的輸入端和輸出端的通孔連接的通孔，而電容補(bǔ)償器由一閉合環(huán)形帶狀線所形成，閉合環(huán)形帶狀線包含一與所述帶狀線濾波器的帶狀線的通孔之一連接的通孔，以把所述電容補(bǔ)償器與所述帶狀線濾波器的帶狀線之一相連接；以及底接地層，其與所述帶狀線濾波器的帶狀線的另一未與所述電容補(bǔ)償器連接的通孔連接，以使所述帶狀線接地。
5．如權(quán)利要求1所述的無線電濾波器，其中，所述電容補(bǔ)償器包括一斜坡元件，此斜坡元件提供這樣的電容量，以致所述帶狀線的長度在電學(xué)上滿足所述傳輸線濾波器中心頻率的半波長。
全文摘要
一具有一電容補(bǔ)償電路梳形線結(jié)構(gòu)的無線電濾波器，包括一傳輸線濾波器、一電容補(bǔ)償器和一接地層傳輸線濾波器至少具有一對傳輸線布在輸入端與輸出端之間，過濾通過輸入端的輸入信號，以選擇給定頻帶的信號傳送到輸出端，每一傳輸線在其每一端均具有一通孔；電容補(bǔ)償器由斜坡元件制作，通過通孔之一連接傳輸線之一，以提供傳輸線與地之間的電容量；接地層連接另一未與傳輸線連接的通孔，以使傳輸線接地。
文檔編號H01P1/203GK1317847SQ01111709
公開日2001年10月17日 申請日期2001年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月6日
發(fā)明者孫美賢, 金庸準(zhǔn) 申請人:三星電子株式會社