專(zhuān)利名稱(chēng)：采用耦合器的nrd波導(dǎo)超高速調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用耦合器的超高速調(diào)制器。
背景技術(shù)：
NRD波導(dǎo)(無(wú)輻射介質(zhì)波導(dǎo))是一種毫米波集成電路，其具有低損耗和無(wú)輻射的特點(diǎn)。
一個(gè)NRD波導(dǎo)通過(guò)把上層導(dǎo)電板和下層導(dǎo)電板之間的間隙維持在小于有效頻率的半波長(zhǎng)，并且通過(guò)在上層導(dǎo)電板和下層導(dǎo)電板之間的間隙里插入一個(gè)具有某一不變寬度并且它的高度與上層導(dǎo)電板和下層導(dǎo)電板之間的間隙高度相同的絕緣傳輸線來(lái)組成。
相關(guān)技術(shù)里的調(diào)制方法是在接收頻率信號(hào)通過(guò)循環(huán)器進(jìn)入一個(gè)調(diào)制器，并且重復(fù)進(jìn)行吸收或者反射的時(shí)候調(diào)制信號(hào)。在相關(guān)技術(shù)的這種方法里，循環(huán)器調(diào)制的接收頻率信號(hào)被阻止進(jìn)入接收頻率信號(hào)發(fā)生器。然而，很難在相關(guān)技術(shù)的循環(huán)器里處理鐵氧體。進(jìn)而，因?yàn)檠h(huán)器的三個(gè)通道相互之間應(yīng)該維持120度，所以要注意到生產(chǎn)率有可能會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種采用耦合器的超高速調(diào)制器，由以下描述的兩種優(yōu)選實(shí)施例來(lái)揭示。
在耦合器的末端具有氣隙之后，通過(guò)采用180度彎曲5，6制成3dB耦合器，并且按照前特氟綸13，14，高介電常數(shù)薄片11，12，二極管基座9，10和后特氟綸7，8的順序進(jìn)行調(diào)整來(lái)構(gòu)造本發(fā)明的第一種實(shí)施例。
第二種優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)將90度彎曲17，18的組合端和連接塊22相連接，并且按照高介電常數(shù)薄片21，二極管基座20和后特氟綸19的順序進(jìn)行調(diào)整。
通過(guò)本發(fā)明，可以替代一個(gè)常用于切斷輸入信號(hào)的反射以及該信號(hào)返回到NRD波導(dǎo)的循環(huán)器。使用諸如鐵氧體這樣難于處理的材料所遇到的困難，能夠通過(guò)采用耦合器來(lái)解決。而且有可能減少部件的數(shù)量，因?yàn)樵诒景l(fā)明中沒(méi)必要采用一個(gè)循環(huán)器的模態(tài)抑制器。


圖1是描述本發(fā)明第一種優(yōu)選實(shí)施例中的一種在兩個(gè)180度彎曲端配備二極管基座的超高速調(diào)制器的頂視圖，肖特基二極管安裝在該二極管基座上。
圖2是描述本發(fā)明第一種優(yōu)選實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)的截面圖，其中的上層導(dǎo)電板和圖1所示的安裝在下層導(dǎo)電板上的超高速調(diào)制器相裝配。
圖3是描述用于本發(fā)明第一種優(yōu)選實(shí)施例中的一種由180度彎曲制成的3dB耦合器的頂視圖。
圖4是描述本發(fā)明第二種優(yōu)選實(shí)施例中的一種超高速調(diào)制器的頂視圖，其中，在和兩個(gè)90度彎曲的端部組合的部分相連的連接塊處裝配一個(gè)二極管基座，在該二極管基座上安裝一個(gè)肖特基二極管。
圖5描述本發(fā)明第二種優(yōu)選實(shí)施例中結(jié)構(gòu)的頂視圖，其中的上層導(dǎo)電板和圖4所示的安裝在下層導(dǎo)電板上的超高速調(diào)制器相裝配。
圖6是描述二極管基座的透視圖，在該二極管基座上安裝一個(gè)肖特基二極管。
圖7是描述本發(fā)明第二種優(yōu)選實(shí)施例中，用于在位于和兩個(gè)90度彎曲組合的部分的連接塊的傳輸損耗試驗(yàn)的耦合器的頂視圖。
圖8是描述在圖7所示結(jié)構(gòu)中相應(yīng)于金屬和非金屬連接塊的長(zhǎng)度(L)測(cè)量的傳輸損耗的圖表。
圖9是描述對(duì)應(yīng)于180度彎曲5，6之間的間隙的有效頻率的中心頻率的改變的圖表。
圖10是描述對(duì)應(yīng)于用于二極管基座9，10的偏置的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，并且由網(wǎng)絡(luò)分析器測(cè)量的傳輸特性的圖表，該二極管基座位于180度彎曲5，6的端部。
**圖表中重要部分的代碼說(shuō)明**1上層導(dǎo)電板2下層導(dǎo)電板3，4，15，16絕緣傳輸線5，6，23，24180度彎曲7，8，19后特氟綸9，10，20二極管基座(一個(gè)肖特基勢(shì)壘二極管安裝在其上)11，12，21高介電常數(shù)薄片13，14前特氟綸17，1890度彎曲22連接塊25絕緣基片26金屬薄膜27肖特基二極管(肖特基勢(shì)壘二極管)D1，D2兩個(gè)180度彎曲之間的間隙L連接塊的長(zhǎng)度具體實(shí)施方式
(第一種優(yōu)選實(shí)施例)在解釋第一種優(yōu)選實(shí)施例之前，會(huì)先解釋如圖3所示的一種采用180度彎曲23，24的3dB耦合器。
3dB耦合器是均勻分布輸入功率的耦合器。當(dāng)進(jìn)行耦合的時(shí)候，進(jìn)行90度移相。
如果一個(gè)具有幅值為a的波輸入到圖3所示的端口①，在端口②的波的幅值為a/√2，在端口④的幅值為j(a/√2)。
另一方面，如果通過(guò)使端口②和端口④完全反射該波，再次反射輸入到端口②和端口④的波，耦合器能被認(rèn)為其內(nèi)的波在端口②和端口④分別具有a/√2和j(a/√2)的幅值。
因而，端口①的幅值成為(a/2-a/2)，即是‘0’。端口③的幅值成為j(a/2+a/2)，即是‘ja’。換句話說(shuō)，輸入進(jìn)端口①的波以90度移相，完全傳遞到端口③。而且，從中可見(jiàn)，從端口①?zèng)]有反射波出現(xiàn)。這表明耦合器執(zhí)行了循環(huán)器的功能。
圖1是描述一種采用了180度彎曲5，6的超高速調(diào)制器。包含有安裝在180度彎曲端部上并具有預(yù)確定氣隙的前特氟綸13，14、高介電常數(shù)薄片11，12、二極管基座9，10和后特氟綸7，8的兩個(gè)次部分組成本發(fā)明的調(diào)制單元。
兩個(gè)180度彎曲5，6由預(yù)確定間隙(D1)安排，而且載波即接收頻率信號(hào)，進(jìn)入絕緣傳輸線3。載波流過(guò)180度彎曲5。在此過(guò)程中，載波的一半流到180度彎曲5的端部，但是載波的剩下一半穿過(guò)3dB耦合器，傳遞到相反面的另一個(gè)180度彎曲6。這被稱(chēng)為第一耦合。
此時(shí)，當(dāng)二極管基座9，10正偏時(shí)，調(diào)制單元吸收入射波，當(dāng)基座9，10反偏時(shí)，反射入射波。通過(guò)此操作，執(zhí)行第二耦合。
因此，當(dāng)二極管基座9，10正偏時(shí)，入射波被吸收，沒(méi)有調(diào)制波流向相反面的其它180度彎曲6的輸出端。相反，當(dāng)二極管基座9，10反偏時(shí)，入射波被反射，經(jīng)過(guò)第一耦合的波和經(jīng)過(guò)第二耦合的波聯(lián)合，結(jié)果，保持輸入進(jìn)第一180度彎曲5的波的功率并且具有90度相位差的調(diào)制波可以在相反面的另一個(gè)180度彎曲6的輸出端獲得。
圖9是描述對(duì)應(yīng)于兩個(gè)180度彎曲之間的間隙(D1)的電壓改變。如圖9所示，180度彎曲之間的間隙越寬，有效頻率越低。從而能夠通過(guò)控制彎曲間的氣隙來(lái)調(diào)整有效頻域。
圖10是描述相對(duì)于應(yīng)用到位于180度彎曲5，6端部的二極管基座9，10偏置的開(kāi)/關(guān)的傳輸特性。當(dāng)偏置是關(guān)時(shí)，傳輸損耗大約3dB，當(dāng)偏置是開(kāi)時(shí)，傳輸損耗大約35dB。因而，從中可見(jiàn)，吸收和反射很明確地進(jìn)行。
(第二種優(yōu)選實(shí)施例)在解釋第二種優(yōu)選實(shí)施例之前，一個(gè)使用兩個(gè)90度彎曲17，18的耦合器將會(huì)如圖7所示在以下解釋。
圖8是根據(jù)兩種情況下的連接塊22的長(zhǎng)度來(lái)描述傳輸損失，所述的連接塊22分兩種情況，分別是金屬和特氟綸。當(dāng)連接塊22的長(zhǎng)度為1.5毫米，傳輸損耗最大，當(dāng)連接塊22的長(zhǎng)度為5毫米，傳輸損耗最小。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，連接塊22的長(zhǎng)度確定為5毫米。如上所示，連接塊22在耦合上有影響。
圖4是描述一個(gè)使用90度彎曲17，18的超高速調(diào)制器。載波是接收頻率信號(hào)，其輸入到一個(gè)絕緣傳輸線15，到達(dá)90度彎曲17的端部。為了使到達(dá)90度彎曲17的端部的載波能夠進(jìn)行連接塊22和二極管基座20之間的阻抗匹配，一個(gè)高介電常數(shù)薄片21插在連接塊22和二極管基座20之間。后特氟綸19被布置在二極管基座20的另一端面，以便作用在其上裝有肖特基二極管27的二極管基座20上的對(duì)應(yīng)于正偏或者反偏的波的吸收或反射可以被重復(fù)進(jìn)行。另一個(gè)適合的實(shí)施例，如圖6所示，在第二種實(shí)施例中使用的二極管基座20包括一個(gè)介質(zhì)基體25，其介電常數(shù)為2.56，厚度為0.3毫米，還包括一個(gè)金屬薄膜26，其實(shí)施插在一個(gè)λ/4扼流型濾波器里的偏置。
通過(guò)在肖特基二極管27上應(yīng)用正偏，以便吸收進(jìn)入90度彎曲17里的載波，應(yīng)用反偏，以便反射入射載波，本發(fā)明的調(diào)制可以以此完成。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明中，可以替代一個(gè)通常用于切斷輸入信號(hào)的反射以及該信號(hào)返回到NRD波導(dǎo)的循環(huán)器。
在相關(guān)技術(shù)中，載波從調(diào)制單元分離，因而通過(guò)使用一個(gè)循環(huán)器切斷調(diào)制信號(hào)的載波。然而，使用很難處理的諸如鐵氧體的部分是個(gè)難題。此類(lèi)難題能夠通過(guò)采用耦合器來(lái)解決。
本發(fā)明中，減少部件的數(shù)量成為可能，因?yàn)楸景l(fā)明中未使用循環(huán)器所需的模態(tài)抑制器。
通過(guò)提供一種具有上述優(yōu)點(diǎn)，并采用耦合器的超高速調(diào)制器，本發(fā)明能夠使得實(shí)現(xiàn)超高速通信無(wú)線設(shè)備，諸如雷達(dá)，圖像傳輸設(shè)備，無(wú)線局域網(wǎng)等變得簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)采用NRD波導(dǎo)，用于調(diào)頻的采用耦合器的NRD波導(dǎo)超高速調(diào)制器，其包括按順序地裝配一個(gè)載波即接收頻率信號(hào)進(jìn)入的NRD波導(dǎo)；用于構(gòu)成一個(gè)耦合器的180度彎曲；用于調(diào)制的前特氟綸，高介電常數(shù)薄片，安裝肖特基二極管的二極管基座；后特氟綸；并且將它們對(duì)稱(chēng)排列，以便其可組成第一調(diào)制單元和第二調(diào)制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用耦合器的NRD波導(dǎo)超高速調(diào)制器，在其內(nèi)，可能通過(guò)控制調(diào)制單元的180度彎曲之間的氣隙來(lái)調(diào)節(jié)有效頻率。
3.一種通過(guò)使用NRD波導(dǎo)用于調(diào)頻的采用耦合器的NRD波導(dǎo)超高速調(diào)制器，其包括將載波即接收頻率信號(hào)的NRD波導(dǎo)和用于形成耦合器的90度彎曲相連接；將它們對(duì)稱(chēng)排列；并且按順序裝配用于調(diào)制的連接塊，一個(gè)高介電常數(shù)薄片，一個(gè)安裝有一個(gè)肖特基二極管的二極管基座，以及后特氟綸，以形成一個(gè)調(diào)制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用無(wú)輻射介質(zhì)波導(dǎo)耦合器的超高速調(diào)制器。本發(fā)明的第一種優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)在90度彎曲的連接部分制成連接塊并且在連接塊的尾端安裝一個(gè)配有肖特基二極管的二極管基座來(lái)進(jìn)行調(diào)制。在本發(fā)明的第二種優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)用一個(gè)180度彎曲制成一個(gè)3dB耦合器，以及在180度彎曲的尾端安裝一個(gè)配有兩個(gè)肖特基二極管的二極管基座來(lái)進(jìn)行調(diào)制。
文檔編號(hào)H03C7/02GK1491458SQ02804965
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者申千雨 申請(qǐng)人:Nrd技術(shù)有限公司, 申千雨