專利名稱:反相交叉耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波元件設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域：
，微波元件的特性即是其元件尺寸大小和其所傳送的電磁波的波長(zhǎng)大小相當(dāng)，因此無法適用低頻交流網(wǎng)絡(luò)理論，而必須采用傳輸線理論及解電磁場(chǎng)問題，本發(fā)明即是以解高頻結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)來求得電磁耦合量問題，提供一種反相交叉耦合裝置。
背景技術(shù)：
無線通訊，為現(xiàn)今通訊產(chǎn)業(yè)中極為重要的一環(huán)，而頻道資源往往是電信業(yè)者必爭(zhēng)之地。由于頻道資源非常有限，提供傳輸服務(wù)的電信業(yè)者莫不充分利用有限的頻寬資源尋求通訊容量及通訊品質(zhì)的最佳解決方式。為了充分利用有限頻寬資源，無論收發(fā)頻道間或不同統(tǒng)操作頻段間，其頻道相鄰極為靠近卻又要求極佳的隔離度以維持優(yōu)良的通訊品質(zhì)，這樣也直接提高了濾波器或雙工器其高隔離度功能的設(shè)計(jì)需求。在限定的級(jí)數(shù)下提高隔離度一般會(huì)采用交叉耦合的設(shè)計(jì)。請(qǐng)參閱圖4所示，為引用與未引用交叉耦合示意圖，其中圖4的A部分指一般的相鄰共振器耦合濾波器、圖4的B部分指非相鄰共振器交叉耦合濾波器，由圖中可清楚看出，所謂交叉耦合即是在非相鄰共振器之間額外插入一耦合路徑B3，使得此交叉耦合濾波器B可得到較一般濾波器A更為陡峭的頻率響應(yīng)而達(dá)到不同頻道間高隔離度的要求。請(qǐng)參閱圖4所示，為引用與未引用交叉耦合示意圖，其中圖4的C部分為引用與未引用交叉耦合的頻率響應(yīng)比較示意圖，由圖4的C部分中，可看出A1及A2為不同兩頻道的一般頻率響應(yīng)，B1及B2為插入交叉耦合后陡峭的頻率響應(yīng)，觀察其發(fā)生陡峭的一側(cè)正好互相相反。B1為低頻道濾波器，陡峭響應(yīng)發(fā)生于右側(cè)，其交叉耦合激發(fā)與主耦合同相，稱為同相交叉耦合。B2為高頻道濾波器，陡峭響應(yīng)發(fā)生于左側(cè)，其交叉耦合激發(fā)與主耦合反相，稱為反相交叉耦合。因此控制交叉耦合量激發(fā)的大小與相位即可有效地得到操作頻道間相互高隔離度的要求。
產(chǎn)生同相交叉耦合的結(jié)構(gòu)比較容易實(shí)踐，因其與主耦合的結(jié)構(gòu)類似。一般均利用共振器間的隔離壁缺口造成耦合，同時(shí)于其間裝設(shè)一調(diào)整螺絲以調(diào)整耦合量大小。反相交叉耦合的結(jié)構(gòu)比較不易實(shí)踐，請(qǐng)參閱圖5所示，為現(xiàn)有反相交叉耦合結(jié)構(gòu)圖。其中圖5的A部分為現(xiàn)有固定式反相交耦合裝置示意圖，一般是利用一導(dǎo)體桿D1套上一絕緣材D3橫跨于兩共振器D6間以激發(fā)反相交叉耦合，導(dǎo)體桿D1的長(zhǎng)度即用來控制耦合量的大小。然此反相交叉耦合結(jié)構(gòu)D有一缺點(diǎn)，即欲修正耦合量時(shí)必須拆卸蓋板，更換另一長(zhǎng)度的導(dǎo)體桿D1再鎖回蓋板，故欲找到適當(dāng)?shù)鸟詈狭啃柚貜?fù)此拆裝動(dòng)作，不但耗事費(fèi)時(shí)也會(huì)破壞組裝牙孔影響安裝的緊密程度。而為了解決上述缺點(diǎn)本發(fā)明人于2004年10月1日提出耦合裝置的TW新型專利申請(qǐng)，并核準(zhǔn)公告專利，TW公告號(hào)第M264667號(hào)。請(qǐng)參閱圖5的B部分所示，為現(xiàn)有可調(diào)式反相交耦合裝置示意圖，該反相交耦合裝置D的特點(diǎn)在于以電路板D3及其上的蝕刻條狀導(dǎo)體D4取代先前的導(dǎo)體桿套上一絕緣材方式，同時(shí)由于電路板D3的薄片結(jié)構(gòu)特性，使得有足夠的空間于近蝕刻條狀導(dǎo)體D4處裝置一調(diào)整螺絲D5，借助調(diào)整螺絲D5對(duì)電磁場(chǎng)的擾動(dòng)以達(dá)到微調(diào)耦合量的目的。因此此反相交叉耦合結(jié)構(gòu)D可不必拆卸蓋板即能順利調(diào)整耦合量，有效地節(jié)省調(diào)整工時(shí)。
然而此上述反相交叉耦合結(jié)構(gòu)在實(shí)踐及制造過程中仍有下列缺點(diǎn)(1)相對(duì)于同相交叉耦合結(jié)構(gòu)此新型反相交叉耦合結(jié)構(gòu)仍需一額外電路板零件。
(2)此額外電路板除需要增加零件成本及組裝工時(shí)外，也可能在組裝作業(yè)中因電路板固定不良造成濾波器性能不穩(wěn)定而降低了產(chǎn)品可靠度。
所以，要如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題與缺陷，即為本發(fā)明人與從事此行業(yè)的相關(guān)廠商所亟欲研究改善的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種反相交叉耦合裝置，其設(shè)計(jì)一耦合結(jié)構(gòu)，僅以一調(diào)整螺絲即可激發(fā)反相交叉耦合而摒除昔日以導(dǎo)體橫跨于兩共振器間的方式。研究方法為求解濾波器局部結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)問題，得到端口的散射參數(shù)，通過比較端口間的相對(duì)振幅及相位來決定是否得到適當(dāng)?shù)姆聪嘟徊骜詈辖Y(jié)構(gòu)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種反相交叉耦合裝置，包括基座與調(diào)整器，其中，該基座內(nèi)具有共振空間，于共振空間內(nèi)容置有數(shù)個(gè)直立設(shè)置且間隔排列的共振體，且于數(shù)個(gè)相鄰共振體間為頂面具凹槽的耦合部，并耦合部的凹槽內(nèi)設(shè)有耦合激發(fā)孔；該調(diào)整器具有固設(shè)于基座頂面的蓋板，且蓋板上設(shè)有與耦合部的耦合激發(fā)孔形成對(duì)位的穿孔，且蓋板的穿孔內(nèi)設(shè)有可穿入耦合孔而形成活動(dòng)位移的耦合調(diào)整桿。
請(qǐng)參閱圖6所示，為等效電路與電磁仿真模型的對(duì)應(yīng)圖，我們以符合某規(guī)格的等效電路對(duì)應(yīng)一梳狀濾波器及其局部電路對(duì)應(yīng)該濾波器局部結(jié)構(gòu)做一說明。
請(qǐng)參閱圖6所示，其中圖6的A部分為七級(jí)梳狀濾波器的等效電路圖，而圖6的B部分為七級(jí)梳狀濾波器的電磁仿真模型圖，現(xiàn)以7級(jí)濾波器為例，欲得一單邊陡峭的頻率響應(yīng)而在第3級(jí)及第5級(jí)間引進(jìn)交叉耦合。由于分析整體7級(jí)濾波器的電磁場(chǎng)問題不但費(fèi)事耗時(shí)且不實(shí)際，因此我們僅選擇分析濾波器3、4、5級(jí)的關(guān)鍵局部結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參閱圖6所示，其中圖6的C部分為七級(jí)梳狀濾波器的局部等效電路圖，而圖6的D部分為七級(jí)梳狀濾波器的局部電磁仿真模型圖，此局部結(jié)構(gòu)可視為一3端口網(wǎng)絡(luò)問題，解此局部結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)并求得此3端口網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù)。定義第3級(jí)的端口為port1，第4級(jí)的端口為port2，第5級(jí)的端口為port3。比較散射參數(shù)S21及S31的大小及相位，其意義即為比較由port1進(jìn)由port2出及由port1進(jìn)由port3訊號(hào)的大小及相位，更深一層的意義即是比較交叉耦合量CX35與主耦合量C34的相對(duì)大小。當(dāng)我們得到與等效電路一致的交叉耦合量CX35與主耦合量C34的相對(duì)大小以及相對(duì)相位差180°，我們也同時(shí)得到了正確的反相交叉耦合結(jié)構(gòu)。
利用上述方法經(jīng)過不斷的嘗試，終于發(fā)明了一符合僅以一調(diào)整螺絲即可激發(fā)反相交叉耦合的結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖7所示，為本發(fā)明的電磁仿真模型及所求得的散射參數(shù)頻率響應(yīng)圖，其中圖7的A部分為本發(fā)明的電磁仿真模型，圖7的B部分為本發(fā)明電磁仿真模型計(jì)算所得的S21及S31的大小，圖7的C部分為本電磁仿真模型計(jì)算所得的S21及S31的相位。本發(fā)明的反相交叉耦合結(jié)構(gòu)利用基座的共振空間內(nèi)具有耦合部，而耦合部的頂面設(shè)有凹槽，且凹槽內(nèi)設(shè)有耦合激發(fā)孔，則于調(diào)整器上設(shè)有與耦合激發(fā)孔形成正對(duì)的穿孔，穿孔內(nèi)設(shè)有可穿入耦合孔內(nèi)并形成活動(dòng)式上下位移的耦合調(diào)整桿，由此可輕易地調(diào)到適當(dāng)?shù)姆聪嘟徊骜詈狭?，達(dá)到簡(jiǎn)化反相交叉耦合裝置并提高產(chǎn)品可靠度的目的。本發(fā)明的反相交叉耦合結(jié)構(gòu)已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明其具有與昔日反相交叉耦合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)陡峭頻率響應(yīng)的相同功能。請(qǐng)參閱圖8所示，為本發(fā)明反相交叉耦合結(jié)構(gòu)于實(shí)驗(yàn)量測(cè)驗(yàn)證時(shí)的頻率響應(yīng)圖。
圖1為本發(fā)明的立體分解圖；圖2為本發(fā)明于調(diào)整前的局部剖面圖；圖3為本發(fā)明于調(diào)整后的局部剖面圖；圖4為引用與未引用交叉耦合示意 圖5為現(xiàn)有反相交叉耦合結(jié)構(gòu)圖；圖6為等效電路與電磁仿真模型的對(duì)應(yīng)圖；圖7為本發(fā)明電磁仿真模型及所求得的散射參數(shù)頻率響應(yīng)圖；圖8為本發(fā)明反相交叉耦合結(jié)構(gòu)于實(shí)驗(yàn)量測(cè)驗(yàn)證時(shí)的頻率響應(yīng)圖。
圖中符號(hào)說明1 基座10 共振空間 131 凹槽11 共振體 132 耦合孔12 導(dǎo)體 14 輸出/入端子13 耦合部2 調(diào)整器21 蓋板 23 耦合調(diào)整桿22 穿孔A 一般濾波器A1 一般頻率響應(yīng) A2 一般頻率響應(yīng)B 交叉耦合濾波器B1 叉耦合后陡峭的頻率響應(yīng) B3 耦合路徑B2 交叉耦合后陡峭的頻率響應(yīng)D 反向交叉耦合結(jié)構(gòu)D1 導(dǎo)體桿 D4 條狀導(dǎo)體D2 絕緣材 D5 調(diào)整螺絲D3 電路板 D6 共振器具體實(shí)施方式
為達(dá)成上述目的及功效，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段及構(gòu)造，結(jié)合附圖就本發(fā)明較佳實(shí)施例詳加說明其特征與功能如下，以利完全了解。
請(qǐng)參閱圖1、2所示，為本發(fā)明的立體分解圖、于調(diào)整前的局部剖面圖，由圖中可清楚看出本發(fā)明包括基座1與調(diào)整器2，其中該基座1內(nèi)具有共振空間10，并于共振空間10內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)間隔排列且直立設(shè)置的共振體11，且部分共振體11(近收發(fā)端者)間連接有導(dǎo)體12，另該共振空間10內(nèi)的數(shù)個(gè)共振體11間設(shè)有耦合部13，而耦合部13的頂面設(shè)有凹槽131，于凹槽131內(nèi)設(shè)有耦合孔132，再者，基座1的側(cè)面設(shè)有可與導(dǎo)體12呈電性連接的輸出/入端子14。
該調(diào)整器2具有蓋板21，于蓋板21上設(shè)有數(shù)個(gè)穿孔22，且穿孔22可供耦合貫穿其間，再者，該耦合調(diào)整桿23可為螺絲，使與耦合調(diào)整桿23可利用旋轉(zhuǎn)來調(diào)整上下位置，且螺絲具有較好的固定性，使與耦合調(diào)整桿23不會(huì)因震動(dòng)而位移。
上述構(gòu)件組構(gòu)時(shí)，調(diào)整器2的蓋板21固設(shè)于基座1的頂面，且調(diào)整器2的穿孔22與基座1的耦合部13的耦合孔132形成正對(duì)，續(xù)將耦合調(diào)整桿23貫入穿孔22，則耦合調(diào)整桿23可于耦合孔內(nèi)132形成活動(dòng)式上下位移的狀態(tài)。
請(qǐng)同時(shí)配合參閱圖2、3所示，為本發(fā)明于調(diào)整前、后的局部剖面圖，由圖中可清楚看出，當(dāng)欲達(dá)到最佳頻率響應(yīng)時(shí)，僅需調(diào)整耦合調(diào)整桿23在耦合孔132內(nèi)的深入長(zhǎng)度，便可快速地調(diào)整至適當(dāng)?shù)姆聪嘟徊骜詈狭?，而得到所需的陡峭頻率響應(yīng)以滿足不同頻道間相互高隔離度的要求。
本發(fā)明使用時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，確實(shí)存在下列優(yōu)點(diǎn)(1)基座1制造時(shí)，即直接設(shè)置耦合部13，同時(shí)可直接于耦合部13上將凹槽131與耦合孔132一并加工制成，不需增設(shè)額外零件，故可達(dá)到降低制造成本與提高生產(chǎn)效率的目的。
(2)調(diào)整器2的穿孔22與耦合部13的耦合孔132以形成正對(duì)，且耦合調(diào)整桿23的軸心與耦合孔132的軸心相對(duì)，達(dá)到良好的徑向位移，故當(dāng)與耦合調(diào)整桿23穿入后，可形成穩(wěn)定的耦合狀態(tài)。由于無增設(shè)額外零件而免除了因此額外零件固定不良造成濾波器性能不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)，直接提高了產(chǎn)品可靠度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非因此即局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所為之簡(jiǎn)易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種反相交叉耦合裝置，包括基座與調(diào)整器，其特征在于該基座內(nèi)具有共振空間，于共振空間內(nèi)容置有數(shù)個(gè)直立設(shè)置且間隔排列的共振體，且于數(shù)個(gè)相鄰共振體間為頂面具凹槽的耦合部，并耦合部的凹槽內(nèi)設(shè)有耦合激發(fā)孔；該調(diào)整器具有固設(shè)于基座頂面的蓋板，且蓋板上設(shè)有與耦合部的耦合激發(fā)孔形成對(duì)位的穿孔，且蓋板的穿孔內(nèi)設(shè)有可穿入耦合孔而形成活動(dòng)位移的耦合調(diào)整桿。
2.如權(quán)利要求
1所述的反相交叉耦合裝置，其中，該耦合調(diào)整桿為螺桿。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種反相交叉耦合裝置，包括基座與調(diào)整器，該基座內(nèi)部具有共振空間，于共振空間內(nèi)容置有數(shù)個(gè)間隔排列且直立設(shè)置的共振體，而該基座于鄰近數(shù)個(gè)共振體的共振空間內(nèi)設(shè)有耦合部，且耦合部的頂面設(shè)有凹槽，并在凹槽內(nèi)設(shè)有耦合激發(fā)孔，另該調(diào)整器的蓋板固設(shè)于基座的頂面，則于蓋板上設(shè)有與耦合部的耦合激發(fā)孔形成正對(duì)的數(shù)個(gè)穿孔，而各穿孔內(nèi)設(shè)有可穿入耦合激發(fā)孔內(nèi)并形成活動(dòng)式上下位移的耦合調(diào)整桿，通過上述結(jié)構(gòu)，使反相交叉耦合裝置可輕易地調(diào)到適當(dāng)?shù)姆聪嘟徊骜詈狭?，達(dá)到簡(jiǎn)化反相交叉耦合裝置并提高產(chǎn)品可靠度的目的。
文檔編號(hào)H01P5/04GK1996658SQ200610051392
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年1月4日
發(fā)明者李建志, 葉盛逢, 鄭緯 申請(qǐng)人:昇達(dá)科技股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan