專利名稱：定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在數(shù)字無線通信系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置中使用的 定向耦合器。
背景技術(shù)：
在數(shù)字無線通信系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)的發(fā)送裝置中，在傳送信號的合成處 理或分配處理中使用定向耦合器。近年來，隨著發(fā)送裝置的寬帶化要求， 強烈希望該定向耦合器能具有寬帶且良好的特性。因此，在制作定向耦合 器時，通常使用基于多級耦合的結(jié)構(gòu)。
在定向耦合器中，有時需要變更各傳送線路間的耦合度。此時，不得 不變更布線圖的設(shè)計，并且需要替換構(gòu)成定向耦合器的基板整體。
作為與這種定向耦合器有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，有在日本特開平6-97766公 報中記載的高頻濾波器。在該高頻濾波器中，兩個信號線路形成在相互不 同的平面上，在兩個線路之間夾著基板。通過選擇被夾的基板的厚度，進 行耦合度的調(diào)整。
另外，在圖12中，示出了以往考慮的、具有多級耦合部的定向耦合器 的例子。定向耦合器300具有耦合部302、 304、 306。耦合部302、 304、 306由設(shè)置在基板308的一個面上的傳送線路310和設(shè)置在另一個面上的 傳送線路320形成。在耦合度淺的耦合部302、 306中，傳送線路310、 320 在端緣間被耦合。并且，在耦合度較深的耦合部304中，傳送線路310、 傳送線路320經(jīng)由基板308而相對置，傳送線路310、傳送線路320被面 耦合。該定向耦合器中，依據(jù)所使用的基板308的厚度，基板厚度公差對 耦合度產(chǎn)生較大影響。并且，要調(diào)整耦合度，需要將基板308整體與其他基板替換。另外，330、 340為端子，經(jīng)由通孔332、 342與傳送線路320 的端部連接。
在現(xiàn)有技術(shù)的定向耦合器中，在變更耦合度的情況下，不得不替換基 板整體，成本大量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易且以較低成本調(diào)整耦合度的定向
稱合^F 。
根據(jù)實施例的定向耦合器，具有基板、形成在基板上的第i傳送線路、
形成在基板上的第2傳送線路以及耦合基板，所述耦合基板具備形成耦合 部的第3傳送線路及第4傳送線路。耦合基板安裝于第1基板，以使在第 1傳送線路及第2傳送線路插入耦合部。


圖l是本發(fā)明的一實施例的定向耦合器的電路模塊圖。
圖2是表示從上看有關(guān)一實施例的定向耦合器的要部結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示從斜上方看有關(guān)一實施例的定向耦合器的要部結(jié)構(gòu)的圖。
圖4表示從側(cè)面看有關(guān)一實施例的定向耦合器的要部結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是耦合基板的截面圖。
圖6是說明圖5所示的耦合基板的各尺寸和特性的表。
圖7是表示圖6的特性(1)的耦合特性圖。
圖8是表示圖6的特性(2)的耦合特性圖。
圖9是表示圖6的特性(3)的耦合特性圖。
圖10是表示圖6的特性(4)的耦合特性圖。
圖11是表示圖6的特性(5)的耦合特性圖。
圖12是表示以往考慮的一個例子的定向耦合器的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明。
圖1是表示一實施例的定向耦合器的電路模塊圖。在定向耦合器10中，傳送線路11、 12平行地形成在基板100的上面。在傳送線路11的兩端， 連接有用于進行RF (Radio Frequency:無線電頻率)信號的輸入輸出的端 口1及端口2。另外，在傳送線路12的兩端，連接有用于進行RF信號的 輸入輸出的端口 3和端口 4。
在這些傳送線路ll、 12，為了進行RF信號的合成或分配而設(shè)有多級 例如3級耦合部21、 22、 23。
圖2是實現(xiàn)圖1所示的定向耦合器10的本實施例的定向耦合器。在定 向耦合器10中，耦合部2K 23形成于基板100，耦合部22形成于與基板 100不同的耦合基板200。為了調(diào)整定向耦合器10的耦合度，在基板100 安裝有耦合基板200，該耦合基板200形成有具有所希望的耦合度的耦合 部22。另外，耦合部22具有比耦合部21、 22更深的耦合度。
在由電介質(zhì)構(gòu)成的基板100上，第1傳送線路lib和第2傳送線路12b 靠近而平行地被設(shè)置，形成耦合部21及23。第1傳送線路llb、第2傳送 線路12B在設(shè)有耦合部22 (耦合基板200)的部分消失。在第l傳送線路 llb、第2傳送線路12B的各自的兩端，分別連接有端口 1、 2、 3、 4。另 外，在基板100的其他主面形成有導(dǎo)體(未圖示)。
耦合部22形成于耦合基板200。在耦合基板200，第3傳送線路lla 和第4傳送線路12a分別設(shè)置在基體層的兩面。第3傳送線路lla和第4 傳送線路12a在中央部重疊而相對置，形成耦合部22。
參照圖3詳細說明耦合基板200。作為耦合基板200,采用形成有導(dǎo)體 層的印刷基板。耦合基板200具有由電介質(zhì)構(gòu)成的基體層IIO和由電介質(zhì) 構(gòu)成的上外層112。另外，在圖3中，llb、 12b表示形成在基板IOO上的 傳送線路。
在基體層110的一個主面(在圖3中上面)形成有傳送線路lla，而在 另一個主面(在圖3中下面)形成有傳送線路12a。傳送線路lla、 12a分 別在中央部分平行地形成，具有重疊的重疊部llal、 12al。
另外，在基體層110的其他主面的與傳送線路lib相對置的位置形成 有接觸部13、 14。此外，在與傳送線路12b相對置的位置形成有接觸部15、 16。傳送線路lla的兩端部從重疊部llal延伸至與接觸部13、 14相對置 的基體層110的端部。傳送線路lla的兩端部經(jīng)由在鉛直方向上貫通了基體層110的通孔31、 32，與接觸部13、 14相連接。另外，傳送線路12a 的兩端部從重疊部12al延伸至基體層110的端部，與接觸部15、 16相連 接。
在基體層110上，設(shè)有上外層112。在該上外層112的外表面上，設(shè)有 導(dǎo)體(未圖示)，該導(dǎo)體被接地。
耦合基板200安裝在基板100的上面即形成有傳送線路11b、12b的面。 在圖4中示出從側(cè)面看的圖那樣，形成在耦合基板200的下面的接觸部13、 14 (未圖示)、15、 16分別與形成在基板100的上面的傳送線路llb (未圖 示)、12b接觸。另外，在圖中，18是形成在基板100的背面的導(dǎo)體，19 是形成在上外層112上的導(dǎo)體，另外，在圖4中，省略了傳送線路lla、 12a。
傳送線路llb、 12b與接觸部13、 14、 15、 16的接觸部分被焊錫。由 此，在基板100安裝耦合基板200，耦合部22與耦合部21、 23串聯(lián)連接。
下面，參照圖5至圖11說明以耦合度3dB設(shè)計的定向耦合器。
在該定向耦合器的設(shè)計中，耦合基板200的結(jié)構(gòu)如圖5所示。另外， 作為設(shè)計值，圖寬(pattern width)W及圖間隙(pattern gap)S分別為0:46mm， O.lmm。
圖5表示耦合基板200的截面圖。在由電介質(zhì)構(gòu)成的基體層110的兩 面設(shè)有傳送線路lla、 12a的重疊部llal、 12al。在基體層110的一個主面 上設(shè)有上外層112。在上外層112的外表面設(shè)有導(dǎo)體19，導(dǎo)體19被接地。 另外，在基體層110的另一個主面上設(shè)有由電介質(zhì)構(gòu)成的下外層114。在下 外層114的外表面設(shè)有導(dǎo)體17，導(dǎo)體17被接地。
另外，圖5所示的耦合基板200與圖2~4所示的耦合基板200不同， 設(shè)有下外層114。
在該設(shè)計構(gòu)造中，如圖6所示，使重疊部llal、 12al的各圖寬W及 圖間隙S各不相同。將圖6的各尺寸的耦合基板200用作耦合部22，將耦 合基板200與圖2所示的基板100相連接而作成定向耦合器。分別計算了 這種定向耦合器的耦合特性。
若計算向端口 1輸入時的端口 2的通過特性Kl-2，向端口 1輸入時的 端口 3的通過特性Kl-3，則為如圖7至圖11所示的特性。
圖7表示基于設(shè)計值(圖間隙S為O.lmm，圖寬W為0.46mm)的特性(1)。通過特性Kl-2、通過特性Kl-3在整個寬帶上為3dB，偏差非常 小。
圖8表示特性(2)，通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較大。圖 9表示特性G)，通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較大。圖10表示 特性(4)，通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較小。圖11表示特性(5)， 通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較小。
實際的耦合基板200基于上述設(shè)計值的圖間隙S、圖寬W而被制作。 但是，由于由電介質(zhì)構(gòu)成的基體層110的尺寸等的誤差，不一定能按照設(shè) 計值來制作耦合基板200。
在實際的制作中，因基體層110的尺寸誤差，圖間隙S成為了0.08mm 時，制作出圖寬W為0.46mm和0.33mm的兩個耦合基板200。將這些基 板200應(yīng)用于圖2所示的基板100而作成了定向耦合器10。并且測量了所 作成的定向耦合器10的耦合特性。
在使用了圖寬W為0.33mm的耦合基板200的定向耦合器10中，得 到了與圖10所示的基于計算值的特性(4)類似的耦合特性。另外，在使 用了圖寬W為0.33mm的耦合基板200的定向耦合器10中，得到了與圖8 所示的基于計算值的特性(2)類似的耦合特性。在圖8所示的耦合特性中， 通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較大。在圖IO所示的耦合特性中， 通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較小。通過與圖7的比較，可知圖 IO所示的特性接近設(shè)計值。因此，此時，選擇圖寬W為0.33mm的耦合基 板200，制作出定向耦合器IO。
另外，在實際的制作中，圖間隙S為0.12mm時，制作了圖6所示的 圖寬W為0.46mm和0.65mm的兩個耦合基板200。將這些基板200應(yīng)用 于圖2所示的基板100而作成了定向耦合器10。并且測量了所作成的定向 耦合器10的耦合特性。
在使用了圖寬W為0.46mm的耦合基板200的定向耦合器10中，得 到了與圖9所示的基于計算值的特性(3)類似的耦合特性。另外，在使用 了圖寬W為0.65mm的耦合基板200的定向耦合器10中，得到了與圖11 所示的基于計算值的特性(5)類似的耦合特性。在圖9所示的耦合特性中， 通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較大。在圖11所示的耦合特性中，通過特性Kl-2及通過特性Kl-3的偏差較小。通過與圖7的比較，可知圖 11所示的特性接近設(shè)計值。因此，此時，選擇圖寬W為0.65mm的耦合基 板200，制作出定向耦合器IO。
另外，參照了圖5的上述耦合基板200設(shè)有下外層114和導(dǎo)體17。但 是，這些并不是必須的，在圖2至圖4所示的實施例中，代替這些而設(shè)有 基板100和導(dǎo)體18。
如上所述，根據(jù)本實施例的定向耦合器，在三級耦合部21、 22、 23中， 耦合部22形成于與基板100不同的耦合基板200。并且耦合基板200安裝 于基板100。在調(diào)整耦合度以使定向耦合器成寬帶的情況下，以往需要重 修基板100本身。但是，本實施例的情況，只需要從不同的圖寬W、圖間 隙S的耦合基板200中選擇最佳的耦合基板200而替換即可，不需要對基 板100本身做任何改進。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例的定向耦合器，能夠容易且以較低成本調(diào) 整耦合度。
另外，在上述實施例中，說明了具有三級結(jié)構(gòu)的耦合部21、 22、 23的 定向耦合器10的例子。具有更多級的耦合部的定向耦合器10同樣也可以 實施。并且，形成了耦合部的耦合基板200不限于一個，也可以將多個耦 合基板200安裝于基板100。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地將耦合度比其他 耦合部深、制作方面容易產(chǎn)生誤差的耦合部形成于耦合基板200。
此外，根據(jù)本發(fā)明的定向耦合器，在定向耦合器僅具有一級耦合部22 時也可以在耦合基板200形成耦合部22，在基板IOO形成端口 1、 2、 3、 4。
并且，在上述實施例中，對作為耦合基板200采用印刷基板的例子進 行了說明。但也可以采用其他基板。
另外，在上述實施例中，將形成耦合部21、 23的傳送線路llb、 12b 設(shè)置在基板100的同一面上。但是，傳送線路llb、 12b也可以設(shè)置在基板 100的各不相同的面上。即，安裝耦合基板200的耦合部22的傳送線路lib 及12b的接觸部也可以形成在基板100的一個面上。例如，可以在耦合基 板200的耦合部22與傳送線路llb、 12b之間的接觸部分，傳送線路lib 或12b的接觸部經(jīng)由設(shè)置在基板100的通孔，導(dǎo)出至基板100的一個面。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過仔細閱讀說明書并實踐這里記述的發(fā)明，顯然可以實施本發(fā)明的其他實施方式或變形。需要指出的是，說明書和實施方 式僅僅是例示，本發(fā)明的技術(shù)范圍及主旨由權(quán)利要求書給出。
權(quán)利要求
1、一種定向耦合器，其特征在于，具有基板；第1傳送線路，形成在上述基板上；第2傳送線路，形成在上述基板上；以及耦合基板，具備形成第1耦合部的第3傳送線路和第4傳送線路，并且安裝于上述基板，以使在上述第1傳送線路和上述第2傳送線路插入上述第1耦合部。
2、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于，上述第3傳送線路插入到上述第1傳送線路，并且上述第4傳送線路插 入到上述第2傳送線路。
3、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于， 上述基板具有第1主面和與上述第1主面相對置的第2主面，上述第1傳送線路及上述第2傳送線路形成于上述基板的上述第1主面，上述耦合基 板安裝于上述基板的上述第1主面。
4、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于， 上述耦合基板具有形成有導(dǎo)體層的印刷基板。
5、 如權(quán)利要求3所述的定向耦合器，其特征在于， 上述耦合基板具有第1基體層，具有第3主面和與上述第3主面相對置的第4主面； 上述第3傳送線路，形成于上述第1基體層的上述第3主面； 上述第4傳送線路，形成于上述第l基體層的上述第4主面，并且形成為至少一部分與上述第3傳送線路重疊；以及通孔，在上述第4傳送線路的兩端部，形成于上述第l基體層，將上述第4傳送線路導(dǎo)出至上述第3主面，上述耦合基板安裝于上述基板，上述第3傳送線路與上述第1傳送線路相連接，上述第4傳送線路經(jīng)由上述通孔與上述第2傳送線路相連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的定向耦合器，其特征在于，在上述第3傳送線路和上述第4傳送線路重疊的重疊部，形成有上述第1耦合部。
7、 如權(quán)利要求5所述的定向耦合器，其特征在于， 具有在上述基板的上述第2主面形成的導(dǎo)體、設(shè)置在上述第1基體層上的第2基體層以及形成在上述第2基體層上的導(dǎo)體。
8、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于，上述第1傳送線路和上述第2傳送線路，具有上述第1傳送線路和上述 第2傳送線路靠近并平行的區(qū)域，形成第2耦合部。
9、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于，上述第1傳送線路和上述第2傳送線路，具有上述第1傳送線路和上述 第2傳送線路靠近并平行的兩個區(qū)域，形成第2耦合部和第3耦合部。
10、 如權(quán)利要求l所述的定向耦合器，其特征在于，上述第1傳送線路的兩端和上述第2傳送線路的兩端分別與端口連接。
11、 如權(quán)利要求7所述的定向耦合器，其特征在于， 上述第1耦合部的耦合度比第2耦合部的耦合度深。
12、 一種定向耦合器，其特征在于，具有第1傳送線路、第2傳送線路以及插入在上述第1傳送線路和上述 第2傳送線路之中的、串聯(lián)連接的m級耦合部，其中，m為自然數(shù)，上述m級耦合部的至少一個耦合部形成于耦合基板，上述第1傳送線路、上述第2傳送線路以及與形成在上述耦合基板上的 耦合部不同的耦合部，形成在與上述耦合基板不同的基板上，上述耦合基板安裝于上述基板。
13、 如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于， 上述基板具有第1主面和與上述第1主面相對置的第2主面，上述第1傳送線路和上述第2傳送線路形成于上述基板的上述第1主面，上述耦合基 板安裝于上述基板的上述第1主面。
14、 如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于， 上述耦合基板具有形成有導(dǎo)體層的印刷基板。
15、 如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于， 上述耦合基板具有形成上述耦合部的第3傳送線路和第4傳送線路，上述耦合基板安裝于上述基板，在上述第1傳送線路和上述第2傳送線路分別插入上述耦合部。
16、 如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于，上述耦合基板具有第1基體層，具有第3主面和與上述第3主面相對置的第4主面； 上述第3傳送線路，形成于上述第1基體層的上述第3主面；上述第4傳送線路，形成于上述第l基體層的上述第4主面，并且形成 為至少一部分與上述第3傳送線路重疊；以及通孔，在上述第4傳送線路的兩端部，形成于上述第l基體層，將上述 第4傳送線路導(dǎo)出至上述第3主面，上述耦合基板安裝于上述基板，上述第3傳送線路與上述第1傳送線路 連接，上述第4傳送線路經(jīng)由上述通孔與上述第2傳送線路連接。
17、 如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于，上述第1傳送線路的兩端和上述第2傳送線路的兩端分別與端口連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種定向耦合器，能夠容易且以較低成本調(diào)整耦合度。定向耦合器具有基板；第1傳送線路，形成在上述基板上；第2傳送線路，形成在上述基板上；以及耦合基板，具備形成第1耦合部的第3傳送線路和第4傳送線路。耦合基板安裝于上述基板，以使在上述第1傳送線路和上述第2傳送線路插入上述第1耦合部。
文檔編號H01P5/18GK101533944SQ20091012629
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者佐佐木譽 申請人:株式會社東芝