微波开关的制作方法

文档序号:17367180发布日期:2019-04-09 22:36阅读:555来源:国知局
微波开关的制作方法

本公开涉及微波技术,具体来说,涉及一种能够切换微波信号的传输路径的微波开关。



背景技术:

目前存在通过导体之间的电接触来传输信号的微波开关。



技术实现要素:

本公开的目的之一是提供一种展现良好的无源互调(PIM)性能的微波开关。

根据本公开的一个方面,提供了一种微波开关,包括:输入端口;第一输出端口;第二输出端口;以及切换导电线,所述切换导电线被配置为在第一位置和与所述第一位置不同的第二位置之间切换,并且所述切换导电线具有第一部分和第二部分,其中,所述切换导电线的第一部分耦接到所述输入端口,并且所述切换导电线与所述输入端口之间无直接的电流接触;在所述切换导电线位于所述第一位置时,所述切换导电线的第二部分耦接到所述第一输出端口,并且所述切换导电线与所述第一输出端口之间无直接的电流接触;以及在所述切换导电线位于所述第二位置时,所述切换导电线的第二部分耦接到所述第二输出端口,并且所述切换导电线与所述第二输出端口之间无直接的电流接触。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是示意性地示出根据本公开的一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图2是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图3是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图4是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图5是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的两个微波开关的状态的示意图。

图6是示意性地示出使用根据本公开的又一个实施例的微波开关的一种应用的示意图。

图7是示意性地示出使用根据本公开的又一个实施例的微波开关的又一种应用的示意图。

图8是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图9是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

图10是示意性地示出根据本公开的又一个示例性实施例的微波开关的至少部分的示意图。

注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在一些情况中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,本公开并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开,其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是,本公开可以以多种不同的方式呈现出来,并不局限于下文描述的实施例;事实上,下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整,并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是,本文公开的实施例能够以各种方式进行组合,从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是,本文中的用语仅用于描述特定的实施例,并不旨在限定本公开的范围。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义,均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见,公知的功能或结构可以不再详细说明。

在本文中,称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时,该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件,或者可以存在中间元件。相对照的是,称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时,将不存在中间元件。在本文中,一个特征布置成与另一特征“相邻”,可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在本文中,诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用语可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是,空间关系用语除了包含附图所示的方位之外,还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如,在附图中的装置倒转时,原先描述为在其它特征“下方”的特征,此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位),此时将相应地解释相对空间关系。

在本文中,用语“A或B”包括“A和B”以及“A或B”,而不是排他地仅包括“A”或者仅包括“B”,除非另有特别说明。

在本文中,用语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

在本文中,用语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。用语“基本上”还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

另外,仅仅为了参考的目的,还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

还应理解,“包括/包含”一词在本文中使用时,说明存在所指出的特征、步骤、操作、单元和/或组件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。

参照图1至图3,示意性地示出了根据本公开的一些实施例的微波开关的至少部分结构。在这些实施例中,微波开关由微带传输线实现。微波开关包括第一印制电路板100和第二印制电路板200。第二印制电路板200的第一表面(以图5所示的方位,为第二印制电路板520或620的下表面)与第一印制电路板100的第一表面(以图5所示的方位,为第一印制电路板510或610的上表面)相面对,并且第二印制电路板200围绕第一轴线(未示出,例如,基本通过安装孔140或210的中心并与第一印制电路板100或第二印制电路板200基本垂直的轴线)能枢转地连接至第一印制电路板100。在一些实施例中,第一印制电路板100和第二印制电路板200通过安装孔140和210能枢转地连接。第一印制电路板100沿垂直方向与第二印制电路板200分离。这里,垂直方向指的是与第一印制电路板100和第二印制电路板200基本垂直的方向。

第一印制电路板100至少包括位于其第一表面上的第一导电线110、第二导电线120和第三导电线130。其中,第一导电线110具有第一部分111和第二部分112,第二导电线120具有第一部分121和第二部分122,第三导电线130具有第一部分131和第二部分132。第二印制电路板200至少包括位于其第一表面上的切换导电线240。切换导电线240具有第一部分241和第二部分242。

第二印制电路板200可以围绕第一轴线相对于第一印制电路板100转动,能够使得切换导电线240在第一位置和第二位置之间切换。切换导电线240的第一部分241至少在切换导电线240位于第一位置(未示出,例如,当图3中的第二印制电路板200转动使得切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111重叠时,切换导电线240所处的位置)和第二位置(如图3所示的切换导电线240所处的位置)时均与第三导电线130的第一部分131相耦合。切换导电线240的第一部分241与第三导电线130的第一部分131相面对并且切换导电线240与第三导电线130之间无直接的电流接触。例如,可以通过覆盖在第三导电线130和切换导电线240中至少一个上的电介质材料层来分隔第三导电线130和切换导电线240,以使得切换导电线240的第一部分241与第三导电线130的第一部分131之间可以通过电磁耦合(例如电容耦合和/或电感耦合)的方式来传输信号。

切换导电线240的第二部分242在切换导电线240位于第一位置时与第一导电线110的第一部分111相耦合,并且在切换导电线240位于第二位置时与第二导电线120的第一部分121相耦合。切换导电线240的第二部分242在切换导电线240位于第一位置时与第一导电线110的第一部分111相面对并且切换导电线240与第一导电线110之间无直接的电流接触(例如,可以通过覆盖在第一导电线110和切换导电线240中至少一个上的电介质材料层来分隔第一导电线110和切换导电线240)。切换导电线240的第二部分242在切换导电线240位于第二位置时与第二导电线120的第一部分121相面对并且切换导电线240与第二导电线120之间无直接的电流接触(例如,可以通过覆盖在第二导电线120和切换导电线240中至少一个上的电介质材料层来分隔第二导电线120和切换导电线240)。如此,切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111之间、以及切换导电线240的第二部分242与第二导电线120的第一部分121之间,均可以通过电磁耦合(例如电容耦合和/或电感耦合)的方式来传输信号。

在一些实施例中,第三导电线130的第一部分131和切换导电线240的第一部分241均被设置为邻近第一轴线,例如可以是邻近第一轴线的扇形盘、扇环形盘、或拱形盘等,只要使得至少在切换导电线240位于第一位置和第二位置时切换导电线240的第一部分241均与第三导电线130的第一部分131相耦合即可。在一些实施例中,第三导电线130的第一部分131和切换导电线240的第一部分241均被构造为围绕第一轴线的大致的环形盘。

在一些实施例中,第一导电线110的第一部分111、第二导电线120的第一部分121、和切换导电线240的第二部分242均被构造为大致的圆形盘。在一些实施例中,当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第一位置时,切换导电线240的第二部分242的中心与第一导电线110的第一部分111的中心基本垂直重叠;并且当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第二位置时,切换导电线240的第二部分242的中心与第二导电线120的第一部分121的中心基本垂直重叠。本文所提及的水平方向,是指与第一印制电路板100和第二印制电路板200大致平行的方向。在本文中,如果垂直轴线延伸穿过第一元件和第二元件两者,则第一元件“垂直重叠”第二元件。

虽然在图3所示的例子中,当切换导电线240位于第一位置时切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111在水平方向上完全重叠,并且当切换导电线240位于第二位置时,切换导电线240的第二部分242与第二导电线120的第一部分121在水平方向上完全重叠,但本领域技术人员可以理解,切换导电线240的第二部分242可选地仅与第一导电线110的第一部分111和/或第二导电线120的第一部分121在水平方向上部分重叠。例如,切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111、以及切换导电线240的第二部分242与第二导电线120的第一部分121可以是圆心在水平方向上基本重叠但半径不同的圆形盘。

第一导电线110的第二部分112、第二导电线120的第二部分122、以及第三导电线130的第二部分132分别可以作为第一输出端口、第二输出端口、和输入端口,并可以分别耦接至微波连接器910、920、930,如图3所示。微波连接器910、920、930可以用来将本公开的微波开关与其他设备进行连接。

相较于通过导体直接彼此接触来传输信号的微波开关,本公开的微波开关通过互相电磁耦合并且无直接的电流接触的导体来传输信号(例如,信号从一个导体耦合到另一个导体上)。这种布置可以提供稳定且良好的PIM性能。由于其PIM性能较好,可以将本公开的微波开关用于微波天线端口的PIM性能测试。

在一些应用中,第三导电线130将从输入端口输入的微波信号的至少部分耦合到切换导电线240,以在切换导电线240上产生第一耦合信号。当切换导电线240位于第一位置时,切换导电线240将第一耦合信号的第一部分耦合到第一导电线110,第一导电线110将从切换导电线240耦合得到的信号传递到第一输出端口。当切换导电线240位于第二位置时,切换导电线240将第一耦合信号的第二部分耦合到第二导电线120,第二导电线120将从切换导电线240耦合得到的信号传递到第二输出端口。

例如,第三导电线130的第二部分132耦接至(例如经由微波连接器930、微波传输线缆等)PIM测试仪的测试端口,第一导电线110的第二部分112耦接至(例如经由微波连接器910、微波传输线缆等)第一微波天线端口,以及第二导电线120的第二部分122耦接至(例如分别经由微波连接器920、微波传输线缆等)第二微波天线端口。需要说明的是,第一和第二微波天线端口可以是同一个天线的不同端口,也可以是不同天线的不同端口。如此,通过将第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240分别位于第一位置和第二位置,可以使用PIM测试仪分别对第一和第二微波天线端口进行PIM性能测试。

具体地,当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第一位置时,切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111相耦合,从而使得PIM测试仪的测试端口耦接到(例如,经由微波连接器930、第三导电线130、切换导电线240、第一导电线110、以及微波连接器910)第一微波天线端口,以对第一微波天线端口进行PIM性能测试。当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第二位置时,切换导电线240的第二部分242与第二导电线120的第一部分121相耦合(如图3所示的微波开关所处的状态),从而使得PIM测试仪的测试端口耦接到(例如,经由微波连接器930、第三导电线130、切换导电线240、第二导电线120、以及微波连接器920)第二微波天线端口,以对第二微波天线端口进行PIM性能测试。

在一些应用中,当切换导电线240位于第一位置时,第一导电线110将在第一输出端口处输入的微波信号的至少部分耦合到切换导电线240,以在切换导电线240上产生第二耦合信号。切换导电线240将第二耦合信号的至少部分耦合到第三导电线130,第三导电线130将从切换导电线240耦合得到的信号传递到输入端口。当切换导电线240位于第二位置时,第二导电线120将在第二输出端口处输入的微波信号的至少部分耦合到切换导电线240,以在切换导电线240上产生第三耦合信号。切换导电线240将第三耦合信号的至少部分耦合到第三导电线130,第三导电线130将从切换导电线240耦合得到的信号传递到输入端口。

例如,第三导电线130的第二部分132耦接至(例如经由微波连接器930、微波传输线缆等)一个微波天线端口,第一导电线110的第二部分112耦接至(例如经由微波连接器910、微波传输线缆等)第一PIM测试端口,以及第二导电线120的第二部分122耦接至(例如分别经由微波连接器920、微波传输线缆等)第二PIM测试端口。其中,第一PIM测试端口和第二PIM测试端口可以是同一个PIM测试仪的不同的测试端口,也可以是不同PIM测试仪的不同的测试端口。如此,通过将第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240分别位于第一位置和第二位置,可以使用第一和第二PIM测试端口分别对该微波天线端口进行PIM性能测试。

具体地,当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第一位置时,切换导电线240的第二部分242与第一导电线110的第一部分111相耦合,从而使得第一PIM测试端口耦接到(例如,经由微波连接器910、第一导电线110、切换导电线240、第三导电线130、以及微波连接器930)该微波天线端口,以便用第一PIM测试端口对该微波天线端口进行PIM性能测试。当第二印制电路板200围绕第一轴线转动使得切换导电线240位于第二位置时,切换导电线240的第二部分242与第二导电线120的第一部分121相耦合(如图3所示的微波开关所处的状态),从而使得第二PIM测试端口耦接到(例如,经由微波连接器910、第二导电线120、切换导电线240、第三导电线130、以及微波连接器930)该微波天线端口,以便用第二PIM测试端口对该微波天线端口进行PIM性能测试。

此外,还可以通过在各导电线的折弯处采用圆弧形的折弯、适当地选择用于微波开关的导体材料和介质材料、适当地设计各导电线的尺寸、以及改进微波开关的制作工艺等,来进一步提高微波开关的PIM性能。

虽然在图1至图3所示的示例性的微波开关中,能够与切换导电线240的第二部分242相耦合的导电线只有两条,即第一导电线110和第二导电线120,本领域技术人员可以理解,本公开的微波开关还可以包括更多个选择性地与切换导电线240的第二部分242相耦合的导电线,这些导电线均可以具有与第一和第二导电线110、120相类似的结构。例如,每个附加的导电线的第一部分可以被配置为与切换导电线240的第二部分242相耦合,每个附加的导电线的第二部分可以被配置为耦接到各自的微波连接器。当第二印制电路板200围绕第一轴线转动以使得切换导电线240位于相应的位置时,切换导电线240的第二部分242分别可以被配置为与这些附加的导电线的第一部分相耦合。

在一些实施例中,如图3所示,第一印制电路板100上还形成有与第一位置对应的第一定位孔150以及与第二位置对应的第二定位孔(未示出)。第二印制电路板200上还被构造有与第一定位孔150和第二定位孔匹配的定位部220。定位部220可以包括例如突起。当第二印制电路板200围绕第一轴线转动以使得切换导电线240位于第一位置时,定位部220与第一定位孔150相配合;以及当第二印制电路板200围绕第一轴线转动以使得切换导电线240位于第二位置时,定位部220与第二定位孔相配合。通过位于第二印制电路板200上的定位部220与位于第一印制电路板100上的第一定位孔150和第二定位孔的配合,可以使得第二印制电路板200围绕第一轴线转动时能够容易地将切换导电线240定位在第一位置和第二位置。在一些实施例中,在微波开关还包括能够与切换导电线240的第二部分242相耦合的更多的导电线的情况下,第一印制电路板100上还被构造有更多的定位孔,这些定位孔的位置分别与切换导电线240需要被定位的更多的位置相对应,并且这些定位孔能够与位于第二印制电路板200上的定位部220相配合。

下面参考图4,示意性地示出了根据本公开的又一个实施例的微波开关的部分结构。在图4所示的该实施例中,微波开关包括第一印制电路板、第二印制电路板和第三印制电路板(在图4所示的情况下为多个第三印制电路板,均未示出)。其中,第二印制电路板的第一表面与第一印制电路板的第一表面相对,并且第二印制电路板围绕第一轴线(基本通过区域131的中心并基本垂直于第一印制电路板的轴线)能枢转地连接至第一印制电路板。第三印制电路板有多个,每个第三印制电路板的第一表面与第一印制电路板的第一表面相对,并且每个第三印制电路板围绕各自的第二轴线(未示出,分别为基本通过区域114、124、164的中心并基本垂直于第一印制电路板的轴线)能枢转地连接至第一印制电路板。在图4所示的例子中,作为第一印制电路板的部分的结构以实线示出,作为第二或第三印制电路板的部分的结构以虚线示出。

第一印制电路板上设置有第一端为耦合区131、第二端(未示出)能够耦接至微波连接器的导电线(例如,可对应于图1中的第三导电线130)。例如,当微波开关用于PIM性能测试时,该导电线的第二端可以经由微波连接器耦合到PIM测试仪的测试端口。第一印制电路板的第一表面还被构造有第一端为耦合区111、第二端为耦合区114的导电线113(例如,可对应于图1中的第一导电线110,耦合区111对应于第一导电线110的第一部分111,耦合区114对应于第一导电线110的第二部分112),第一端为耦合区121、第二端为耦合区124的导电线123(例如,可对应于图1中的第二导电线120,耦合区121对应于第二导电线120的第一部分121,耦合区124对应于第二导电线120的第二部分122),第一端为耦合区161、第二端为耦合区164的导电线163,以及其他具有类似结构的导电线(出于简化的目的未示出,例如可以被形成在图中省略号所示出的位置)。

第二印制电路板的第一表面上形成有导电线240(可参考图2中的切换导电线240)。导电线240的第一端为耦合区241,第二端为耦合区242。其中,耦合区241被配置为在第二印制电路板围绕第一轴线转动时与耦合区131相耦合。耦合区242在第二印制电路板围绕第一轴线转动以使得导电线240位于第一位置时与耦合区111相耦合,使得导电线240位于第二位置时与耦合区121相耦合(如图4所示的状态),使得导电线240位于第三位置时与耦合区161相耦合,以及使得导电线240位于其他相应的位置时与其他的导电线的耦合区相耦合。

第一印制电路板的第一表面上还形成有第一端为耦合区171、172、173、181、182、183、191、192、193,第二端(未示出)能够耦接至微波连接器的导电线。当微波开关用于PIM性能测试时,这些导电线中的每个的第二端分别可以经由微波连接器耦合到不同的天线端口或PIM测试端口。需要说明的是,出于简化的目的,更多的导电线未被示出,例如还可以在第一印制电路板的第一表面与图中省略号所处的位置构造更多的具有类似结构的导电线。

多个第三印制电路板中的第一个第三印制电路板(参见图4的左下部区域)的第一表面上形成有导电线310。导电线310的第一端为耦合区311,第二端为耦合区312。其中,耦合区311被配置为在第一个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动时与耦合区114相耦合。耦合区312被配置为在第一个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线310位于第一子位置时与耦合区171相耦合,导电线310位于第二子位置时与耦合区172相耦合,导电线310位于第三子位置时与耦合区173相耦合(如图4所示的状态),以及导电线310位于其他位置时与被构造在图中省略号位置处的其他导电线的耦合区相耦合。在一些实施例中,耦合区311与耦合区114在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),耦合区312与耦合区171、172、173在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),以使得信号在耦合区311与耦合区114之间、以及耦合区312与耦合区171、172、173之间可以电磁耦合。

多个第三印制电路板中的第二个第三印制电路板(参见图4的中上部区域)的第一表面上形成有导电线320。导电线320的第一端为耦合区321,第二端为耦合区322。其中,耦合区321被配置为在第二个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动时一直与耦合区124相耦合。耦合区322被配置为在第二个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线320位于第一子位置时与耦合区181相耦合,位于第二子位置时与耦合区182相耦合(如图4所示的状态),位于第三子位置时与耦合区183相耦合,以及位于其他位置时与被构造在图中省略号位置处的其他导电线的耦合区相耦合。在一些实施例中,耦合区321与耦合区124在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),耦合区322与耦合区181、182、183在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),以使得信号在耦合区321与耦合区124之间、以及耦合区322与耦合区181、182、183之间可以电磁耦合。

多个第三印制电路板中的第三个第三印制电路板(参见图4的右下部区域)的第一表面上形成有导电线330。导电线330的第一端为耦合区331,第二端为耦合区332。其中,耦合区331被配置为在第三个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动时一直与耦合区164相耦合。耦合区332被配置为在第三个第三印制电路板围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线330位于第一子位置时与耦合区191相耦合(如图4所示的状态),位于第二子位置时与耦合区192相耦合,位于第三子位置时与耦合区193相耦合,以及位于其他位置时与被构造在图中省略号位置处的其他导电线的耦合区相耦合。在一些实施例中,耦合区331与耦合区164在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),耦合区332与耦合区191、192、193在垂直方向上相互分离地相面对(例如,可以通过覆盖在导电线上的介质层相间隔),以使得信号在耦合区331与耦合区164之间、以及耦合区332与耦合区191、192、193之间可以电磁耦合。

当第二印制电路板围绕第一轴线转动以使得导电线240位于第一位置与耦合区111相耦合(未示出该状态)、并且第一个第三印制电路板(即与导电线310相对应的第三印制电路板)围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线310位于第三子位置与耦合区173相耦合(如图4所示的状态)时,使得该微波开关的输入端口耦接到(例如,经由具有耦合区131的导电线、导电线240、导电线113、导电线310、以及具有耦合区173的导电线)具有耦合区173的导电线的第二端,例如第一子输出端口。当第二印制电路板围绕第一轴线转动以使得导电线240位于第二位置时与耦合区121相耦合(如图4所示的状态)、并且第二个第三印制电路板(即与导电线320相对应的第三印制电路板)围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线320位于第二子位置与耦合区182相耦合(如图4所示的状态)时,使得该微波开关的输入端口耦接到(例如,经由具有耦合区131的导电线、导电线240、导电线123、导电线320、以及具有耦合区182的导电线)具有耦合区182的导电线的第二端,例如第二子输出端口。当第二印制电路板围绕第一轴线转动以使得导电线240位于第三位置与耦合区161相耦合(未示出该状态)、并且第三个第三印制电路板(即与导电线330相对应的第三印制电路板)围绕其相应的第二轴线转动以使得导电线330位于第一子位置与耦合区191相耦合(如图4所示的状态)时,使得该微波开关的输入端口耦接到(例如,经由具有耦合区131的导电线、导电线240、导电线163、导电线330、以及具有耦合区191的导电线)具有耦合区191的导电线的第二端,例如第三子输出端口。

虽然在图4所示的例子中,各导电线的耦合区均被示出为圆形盘,本领域技术人员可以理解,这些耦合区还可以被形成为具有其他合适形状的盘。例如,耦合区131、241可以被形成为围绕第一轴线的大致的环形盘,耦合区311、114、321、124、331、164可以被形成为围绕相应的第二轴线的大致的环形盘。

此外,虽然未在附图中示出,本领域技术人员可以理解,根据本公开的一些实施例的微波开关还可以包括更多的印制电路板和更多的导电线。例如,具有耦合区171的导电线可以被构造为类似于具有耦合区111的导电线113,微波开关还可以包括一个或多个第四印制电路板,其围绕通过第一端为耦合区171的导电线的第二端并垂直于第一印制电路板的相应的轴线能枢转地连接至第一印制电路板,以此可以使得微波开关耦合到更多的微波连接器。

此外,虽然未在附图中示出,本领域技术人员可以理解,根据本公开的一些实施例的微波开关还可以包括位于第一印制电路板的第一表面的与第三印制电路板可转动到的各子位置对应的各定位孔,相应地第三印制电路板的第一表面还可以被构造有与这些定位孔相配合的定位部,以使得相应的第三印制电路板容易地转动到并定位在这些子位置。

在上文讨论的根据本公开的示例性实施例的微波开关中,第二印制电路板200被配置为围绕第一轴线相对于第一印制电路板100转动,使得切换导电线240被配置为在第一位置和第二位置之间切换,从而使得输入端口选择性地耦接到第一输出端口或第二输出端口。本领域技术人员可以理解,第一印制电路板100和第二印制电路板200之间还可以通过其他的相对运动(例如,线性移动)来使得切换导电线240在第一位置和第二位置之间切换。

参照图8至10,示意性地示出了根据本公开的一些实施例的微波开关的至少部分结构。在这些实施例中,微波开关包括第一印制电路板(为简便起见未示出)和第二印制电路板200。在图9和10中,形成在第一印制电路板上的导电线以实线示出,形成在第二印制电路板200上的导电线以虚线示出。形成在第一印制电路板上的导电线与参照图1至3所描述的实施例中相似,在此不重复描述。第二印制电路板200至少包括位于其第一表面(以图8、9所示的方位,为第二印制电路板200的下表面)上的切换导电线240。切换导电线240包括两条单独的导电线247和248,其中,导电线247具有第一部分243和第二部分244,导电线248具有第一部分245和第二部分246。

第二印制电路板200能移动地连接至第一印制电路板。例如,如图9和10所示,第二印制电路板200被配置为线性移动以使得切换导电线240被配置为在第一位置和第二位置之间切换。当第二印制电路板200移动以使得切换导电线240位于第一位置时,如图9所示,导电线248的第一部分245与第三导电线130的第一部分131重叠(相面对并且无直接的电流接触),并且导电线248的第二部分246与第一导电线110的第一部分111重叠(相面对并且无直接的电流接触)。如此,信号可以在导电线248与第三导电线130之间、以及导电线248与第一导电线110之间电磁耦合,从而使得输入端口132被耦接到第一输出端口112。当第二印制电路板200移动以使得切换导电线240位于第二位置时,如图10所示,导电线247的第一部分243与第三导电线130的第一部分131重叠(相面对并且无直接的电流接触),并且导电线247的第二部分244与第二导电线120的第一部分121重叠(相面对并且无直接的电流接触)。如此,信号可以在导电线247与第三导电线130之间、以及导电线247与第二导电线120之间电磁耦合,从而使得输入端口132被耦接到第二输出端口122。

根据上述各实施例的本公开的微波开关,具有良好的PIM、回波损耗、插入损耗等性能。例如,对具有如图3所示结构的微波开关在1695MHz的频率到2690MHz的频率的范围内进行仿真,其输入端口和第一、第二输出端口的回波损耗均小于-20dB,该微波开关插入损耗接近0dB。对于天线端口的PIM性能测试,比较使用该微波开关进行测试的结果和不使用该微波开关进行测试的结果,可以发现两种结果很接近,这说明该微波开关具有很好的PIM性能,能够满足PIM性能测试的要求。

在根据上述各实施例的本公开的微波开关中,被配置为相互耦合的第一和第二导体区域(例如,第一导电线110的第一部分111和切换导电线240的第二部分242,耦合区312和耦合区173等)被设置为在垂直方向上彼此面对并且相互分离,以实现第一和第二导体区域之间的电磁信号耦合。例如,在第一导体区域上的信号通过两个导体区域相对的上表面和下表面耦合到第二导体区域上。本领域技术人员可以理解,相互耦合的第一和第二导体区域还可以被设置为在水平方向上相互分离地相邻近,以实现第一和第二导体区域之间的信号耦合。例如,在第一导体区域上的信号通过两个导体区域相邻近的侧边和/或侧面耦合到第二导体区域上。在这种情况下,导体区域可以不形成为如图所示的大致的圆形盘或大致的环形盘,而是可以被形成为例如条形盘等。

在这种情况下,在其上形成有第一、第二和第三导电线的第一印制电路板和在其上形成有切换导电线的第二印制电路板可以不是相面对的,而是可以基本位于同一个平面上。第二印制电路板能够围绕第一轴线相对于第一印制电路板转动,从而使得切换导电线在第一位置和第二位置之间切换。适当地设置各导电线的位置,使得第三导电线的第一部分与切换导电线的第一部分在水平方向上相互分离地相邻近;在切换导电线位于第一位置时,第一导电线的第一部分与切换导电线的第二部分在水平方向上相互分离地相邻近;以及在切换导电线位于第二位置时,第二导电线的第一部分与切换导电线的第二部分在水平方向上相互分离地相邻近。

虽然上文讨论的根据本公开的示例性实施例的微波开关中,第一、第二和第三导电线均形成在一块第一印制电路板上,但本领域技术人员可以理解,第一印制电路板可以为多个独立的印制电路板,第一、第二和第三导电线可以分别形成在各自的第一印制电路板上。

虽然上文讨论的根据本公开的示例性实施例的微波开关以微带线的形式被实现,但是应当理解,本公开的实施例不限于此。例如,上述微波开关也可以以带状线的形式实现。如本领域技术人员所知,带状线是类似于微带线的传输线介质,但包括设置在各导电线之下的第一接地构件、设置在各导电线之上的第二接地构件、以及位于第一接地构件和导电线以及位于导电线和第二接地构件之间的电介质(例如,包括气态、液态或固态电介质)。与微带线形式的微波开关类似,带状线形式的微波开关也能够具有良好的PIM、回波损耗、插入损耗等性能;并且与微带线形式的微波开关相比,带状线形式的微波开关可以减少经过传输线的信号的辐射损失。

根据上述各实施例的本公开的微波开关,由于其PIM性能好,因此可以用来对微波天线端口进行PIM性能测试。下面参照图6和7来对根据上述各实施例的本公开的微波开关用来对微波天线端口进行PIM性能测试的使用方法进行描述。

参照图6,微波开关710可以为类似于根据上述各实施例描述的微波开关。用该微波开关进行PIM性能测试包括:将微波开关710的一个导电线(例如第三导电线130的第二部分132)经由微波连接器耦接到PIM测试仪的测试端口720,其他导电线(例如,第一导电线110的第二部分112、第二导电线120的第二部分122等)经由微波连接器耦接到微波天线端口731、732、733等;以及将微波开关的第二印制电路板围绕第一轴线转动以使得第二印制电路板上的导电线与上述各其他导电线相耦合的各个位置,从而对各微波天线端口进行PIM性能测试。本领域技术人员可以理解,微波天线端口731、732、733可以是属于相同微波天线的发射/接收端口,也可以是属于不同微波天线的发射/接收端口。

在一些应用中,可以通过将第二印制电路板200的远离第一轴线的一端(例如远离安装孔210的一端,或以图2所示的方向为第二印制电路板200的上端)连接到能移动的控制杆(参照图5的控制杆400),来使得第二印制电路板200转动。例如,控制杆可以被远程电调(RET)致动器移动,从而带动第二印制电路板200围绕第一轴线转动到各个位置。类似地,上述第三、第四印制电路板也可以连接到控制杆(或连接到不同的控制杆)从而被带动地转动。

在一些应用中,可以一起使用多个微波开关进行PIM性能测试。例如,可以使用至少两个微波开关对微波天线端口进行PIM性能测试,其中,每个微波开关各自的第二印制电路板均连接到同一个控制杆。在图5所示的例子中,两个微波开关如图所示地地放置在一起,两个第二印制电路板520、620各自的远离第一轴线的一端分别通过波导530、630连接到同一个控制杆400。这样,当控制杆400移动时(例如沿其长度方向),可以带动两个第二印制电路板520、620一起转动,从而使得第二印制电路板520、620分别转动到各个位置。在两个微波开关的两个第一印制电路板510、610的边缘、与波导530、630的运动轨迹相对应的位置,还分别设置有轨道540、640,以分别便于波导530、630运动。

在一些应用中,可以一起使用多个微波开关进行PIM性能测试。例如,可以将至少两个微波开关进行连接来对微波天线端口进行PIM性能测试。例如,可以将第一微波开关的第一输出端口耦接到第二微波开关的输入端口,并且将第一微波开关的输入端口、第二微波开关的第一输出端口、第二微波开关的第二输出端口、以及第一微波开关的第二输出端口分别耦合到PIM测试仪的测试端口、第一微波天线端口、第二微波天线端口、以及第三微波天线端口。如此,使得第一微波开关的切换导电线位于第一位置并且第二微波开关的切换导电线位于第一位置时、第一微波开关的切换导电线位于第一位置并且第二微波开关的切换导电线位于第二位置时、以及第一微波开关的切换导电线位于第二位置时,可以分别得到第一微波天线端口、第二微波天线端口、以及第三微波天线端口的PIM性能测试结果。

虽然只描述了将两个微波开关进行连接的方案,本领域技术人员可以理解,一个微波天线的每个输入或输出端口均可以耦接到另一个微波天线的输入或输出端口,从而能够耦接到更多的PIM测试端口和/或更多的微波天线端口。

在一些应用中,可以一起使用多个微波开关进行PIM性能测试。例如,可以将至少两个微波开关进行连接来对微波天线端口进行PIM性能测试。在图7所示的例子中,将第一微波开关811的输入端口耦接到第二微波开关812的输入端口,并且将第一微波开关811的多个输出端口分别耦接到多个PIM测试端口821、822、823等,将第二微波开关812的多个输出端口分别耦接到多个微波天线端口831、832、833等。使得第一微波开关811的切换导电线位于其各个位置,并且使得第二微波开关812切换导电线位于其各个位置,就可以得到各个微波天线端口831、832、833等在各个PIM测试端口821、822、823等的测试条件下的PIM性能测试结果。

本领域技术人员可以理解,各个微波天线端口831、832、833等可以是属于相同微波天线的发射/接收端口,也可以是属于不同微波天线的发射/接收端口。各个测试端口821、822、823等可以是属于相同PIM测试仪的测试端口,也可以是属于不同PIM测试仪的测试端口。

虽然本公开对该微波开关的使用方法只介绍了其用于天线端口的PIM性能测试,但本领域技术人员可以理解,该微波开关当然可以应用于任何需要对微波信号的传输路径进行切换的场景。应当理解,在本文中广泛使用的术语“微波信号”包括全微波频带以及蜂窝通信频带。

另外,本公开的实施方式还可以包括以下示例:

1.一种微波开关,其特征在于,包括:

输入端口;

第一输出端口;

第二输出端口;以及

切换导电线,所述切换导电线被配置为在第一位置和与所述第一位置不同的第二位置之间切换,并且所述切换导电线具有第一部分和第二部分,其中,

所述切换导电线的第一部分耦接到所述输入端口,并且所述切换导电线与所述输入端口之间无直接的电流接触;

在所述切换导电线位于所述第一位置时,所述切换导电线的第二部分耦接到所述第一输出端口,并且所述切换导电线与所述第一输出端口之间无直接的电流接触;以及

在所述切换导电线位于所述第二位置时,所述切换导电线的第二部分耦接到所述第二输出端口,并且所述切换导电线与所述第二输出端口之间无直接的电流接触。

2.根据1所述的微波开关,其特征在于,所述微波开关还包括:

第一导电线,所述第一导电线具有第一部分和第二部分,其中,所述第一导电线的第一部分在所述切换导电线位于所述第一位置时耦接到所述切换导电线的第二部分,所述第一导电线的第二部分耦接到所述第一输出端口;

第二导电线,所述第二导电线具有第一部分和第二部分,其中,所述第二导电线的第一部分在所述切换导电线位于所述第二位置时耦接到所述切换导电线的第二部分,所述第二导电线的第二部分耦接到所述第二输出端口;以及

第三导电线,所述第三导电线具有第一部分和第二部分,其中,所述第三导电线的第一部分耦接到所述切换导电线的第一部分,所述第三导电线的第二部分耦接到所述输入端口。

3.根据2所述的微波开关,其特征在于,

在所述切换导电线位于所述第一位置时,所述第一导电线的第一部分与所述切换导电线的第二部分在垂直方向上彼此面对并相互分离;以及

在所述切换导电线位于所述第二位置时,所述第二导电线的第一部分与所述切换导电线的第二部分在垂直方向上彼此面对并相互分离。

4.根据3所述的微波开关,其特征在于,所述第一导电线的第一部分、所述第二导电线的第一部分、和所述切换导电线的第二部分中的每个包括圆形盘。

5.根据4所述的微波开关,其特征在于,

在所述切换导电线位于所述第一位置时,所述第一导电线的第一部分的中心与所述切换导电线的第二部分的中心基本重叠;以及

在所述切换导电线位于所述第二位置时,所述第二导电线的第一部分的中心与所述切换导电线的第二部分的中心基本重叠。

6.根据2所述的微波开关,其特征在于,所述第三导电线的第一部分与所述切换导电线的第一部分在垂直方向上彼此面对并相互分离。

7.根据6所述的微波开关,其特征在于,所述切换导电线被配置为围绕第一轴线转动从而在所述第一位置和所述第二位置之间切换,所述第三导电线的第一部分和所述切换导电线的第一部分中的每个包括围绕所述第一轴线的环形盘。

8.根据2所述的微波开关,其特征在于,

在所述切换导电线位于所述第一位置时,所述第一导电线的第一部分与所述切换导电线的第二部分在水平方向上彼此相邻并相互分离;以及

在所述切换导电线位于所述第二位置时,所述第二导电线的第一部分与所述切换导电线的第二部分在水平方向上彼此相邻并相互分离。

9.根据2所述的微波开关,其特征在于,所述第三导电线的第一部分与所述切换导电线的第一部分在水平方向上彼此相邻并相互分离。

10.根据2所述的微波开关,其特征在于,所述切换导电线、所述第一导电线、所述第二导电线、以及所述第三导电线中的至少一个包括微带线。

11.根据2所述的微波开关,其特征在于,所述切换导电线、所述第一导电线、所述第二导电线、以及所述第三导电线中的至少一个包括带状线。

12.根据2所述的微波开关,其特征在于,所述微波开关还包括:

第一子输出端口;

第二子输出端口;以及

子切换导电线,所述子切换导电线被配置为在第一子位置和与所述第一子位置不同的第二子位置之间切换,并且所述子切换导电线具有第一部分和第二部分,其中,

所述子切换导电线的第一部分耦接到所述第一导电线的第二部分,并且所述子切换导电线与所述第一导电线之间无直接的电流接触;

在所述子切换导电线位于所述第一子位置时,所述子切换导电线的第二部分耦接到所述第一子输出端口,并且所述子切换导电线与所述第一子输出端口之间无直接的电流接触;以及

在所述子切换导电线位于所述第二子位置时,所述子切换导电线的第二部分耦接到所述第二子输出端口,并且所述子切换导电线与所述第二子输出端口之间无直接的电流接触。

13.根据2所述的微波开关,其特征在于,

所述第一、第二和第三导电线形成在第一印制电路板上;以及

所述切换导电线形成在第二印制电路板上,

其中,所述第二印制电路板被配置为围绕第一轴线相对于所述第一印制电路板转动,从而使得所述切换导电线被配置为在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

14.根据13所述的微波开关,其特征在于,

所述第一印制电路板上还形成有与所述第一位置对应的第一定位孔和与所述第二位置对应的第二定位孔,

所述第二印制电路板上还形成有定位部,

其中,

当所述第二印制电路板围绕所述第一轴线转动使得所述切换导电线位于所述第一位置时,所述定位部被接收在所述第一定位孔中;以及

当所述第二印制电路板围绕所述第一轴线转动使得所述切换导电线位于所述第二位置时,所述定位部被接收在所述第二定位孔中。

15.根据1所述的微波开关,其特征在于,所述输入端口、所述第一输出端口、以及所述第二输出端口耦接至各自的微波连接器。

16.根据1所述的微波开关,其特征在于,

所述输入端口被配置为耦接至PIM测试仪的测试端口;

所述第一输出端口被配置为耦接至第一微波天线端口;以及

所述第二输出端口被配置为耦接至第二微波天线端口。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。在此本公开的各实施例可以任意组合,而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

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