专利名称：双频带耦合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及双频带耦合器，尤其涉及双频带耦合器在设计自由度上的改进，其中可独立控制两条主信号线的耦合系数。
由于移动远程通信终端装置需要多功能、体积小，所以广泛使用双频带或三频带终端，这种装置的特点是在一个装置中同时使用两个或更多个的频率。因此非常需要能够处理两个不同频带的元件，随着这样的要求而开发出了双频带耦合器。
为了更好地了解本发明的背景，以下将结合附图详细说明普通的双频带耦合器。
图1是普通双频带耦合器的等效电路。参考图1，该双频带耦合器包括第一主信号线2和第二主信号线3，和处理不同频带信号的发射器的输出放大器连接；耦合信号线4，获得预定的信号量，与第一和第二主信号线相邻。第一和第二主信号线2和3具有输入端IN1和IN2以及输出端OUT1和OUT2，耦合信号线4从第一主信号线2和第二主信号线3的不同位置获取输入信号的采样，并将其传送给自动相位控制器。
为提供小尺寸的耦合器，由多个介电层组成多层形式的双频带耦合器。
图2是常规双频带耦合器的部件分解透视图。参考图2，该双频带耦合器包括具有接地图形21和25的第一介电层11和第五介电层15；具有第一和第二主信号线22a和22b、23a和23b的第二介电层12和第三介电层13；具有耦合信号线24a和24c的第四介电层14。第二和第三介电层12和13包括两个层叠介电层12a和12b、13a和13b，和在介电层上形成的电极图形(即信号线22a和22b、23a和23b)，经过导电通孔h1和h2互相连接。进一步说，第四介电层14由两个层叠介电层14a和14b组成，在介电层14a和14b上形成的信号线24a、24b和24c经过导电通孔h3和h4互相连接。另外，经过导电通孔连接的信号线的两端被引到介电层的边沿以和侧面端子连接，侧面端子将在后续加工过程中形成。
然而，为了屏蔽第一主信号线和第二主信号线之间的相互电磁干扰，应该在介电层的不同位置上形成构成信号线的导体图形。因此，形成信号线的区域变得比较小，并且需要很精确地构图。结果生产成本和废品率增加。
另外，在图2的常规双频带耦合器中，很难独立控制第一主信号线22和第二主信号线23的耦合系数。在多层类型的耦合器中，将耦合系数定义为插在主信号线之间介电层的厚度和由于信号线图形产生的感应系数。
然而，如上所述，该双频带耦合器的信号线图形的形成受到限制，所以耦合系数不能得到所期望的控制。另外在控制介电层厚度的情况下，当控制第四介电层的介电层14a的厚度t以控制第二主信号线23的耦合系数时，第一主信号线22和耦合信号线24的介电层厚度也被改变。因此，考虑到第一主信号线22的耦合系数，因而很难设计具有移动远程通信终端装置需要的各种耦合系数的理想的双频带耦合器。
因此，需要一种能够独立控制第一和第二主信号线耦合系数的双频带耦合器。
本发明的另一个目的是提供一种双频带耦合器，该耦合器通过形成的屏蔽图形提供改进的隔离，以消除具有耦合信号线的介电层上的第一和第二主信号线之间的相互电磁干扰。
通过双频带耦合器的构造能够实现上述的本发明的目的。本发明的双频带耦合器包括第一接地图形，形成在第一介电层上；第一主信号线，其具有第一输入端和第一输出端，是在层叠在第一介电层上的第二介电层上形成的一个导电图形；耦合信号线，具有耦合端子和隔离端子，是在层叠在第二介电层上的第三介电层上形成的一个导电图形；第二主信号线，其具有第二输入端和第二输出端，是在层叠在第三介电层上的第四介电层上形成的一个导电图形；以及第二接地图形，在层叠在第四介电层上的第五介电层上形成。
根据本发明的一个实施例，第一主信号线和耦合信号线之间介电层的厚度加工得与第二主信号线和耦合信号线之间介电层的厚度不同，或者说耦合信号线和第一主信号线之间介电层的数量与耦合信号线和第二主信号线之间介电层的数量不同，因此，能够独立控制各个主信号线的耦合系数。
根据本发明的另一个实施例，第一和第二主信号线之间的隔离可通过提供的双频带耦合器得到改进。其进一步包括屏蔽图形，用于消除第一主信号线和第二主信号线之间的电磁干扰。该屏蔽图形在第三介电层上围绕着耦合信号线形成，以和耦合信号线分离。
根据本发明的另一个实施例，第二、第三和第四介电层可由多层构成。特别是当第三介电层由多层组成时，第三介电层包括三层或更多层，包括由具有连接端并形成有第一导电图形的第一层；具有隔离端子并形成有第二导电图形的第二层；形成于第一层和第二层之间的第三层，在第三层上形成把第一导电图形和第二导电图形连接起来的第三导电图形。第一、第二和第三导电图形经通孔互相连接。优选在第三层上屏蔽图形围绕第三导电图形形成，以便和第三导电图形分开。原因是，在有耦合端子和隔离端子的介电层上，耦合信号线被引到介电层的边沿，因此屏蔽图形难以环绕第三导电图形。当屏蔽图形不环绕第三导电图形时，屏蔽效果会降低。另外，屏蔽图形包括两个接地端子。
进一步说，可以通过省略只有接地图形的介电层来获得小尺寸的双频带耦合器。这种双频带耦合器包括第一主信号线，其具有第一输入端和第一输出端，形成于第一介电层上；耦合信号线，具有复合输出端和隔离输出端，形成于层叠在第一介电层上的第二介电层上；第二主信号线，其具有第二输入端和第二输出端，形成于层叠在第二介电层上的第三介电层上。该双频带耦合器具有在第二绝缘层上形成的接地图形，以便与耦合信号线分开。该接地图形将第一和第二主信号线之间的电磁干扰屏蔽。
当第三介电层由多层介电层组成时，优选接地图形形成在只有耦合信号线介电层上，不需要隔离和耦合端子。
图3a是根据本发明实施例的双频带耦合器的分解透视图。参考图3a，该双频带耦合器结构是接地图形41和45、第一和第二主信号线42和44、以及连接线43在九个介电层31至35上形成。接地图形41和45分别形成于第一介电层31和第五介电层35上，而第一和第二主信号线42a和42b、44a和44b分别形成于第二介电层32和第四介电层34上。进一步说，耦合信号线43a至43c形成在位于第二和第四介电层32和34之间的第三介电层33上。
根据本发明的实施例，第二和第四介电层32和34各分别由两个介电层32a和32b、34a和34b组成，在这些介电层上形成由导电图形构成的信号线42a和42b、44a和44b，信号线通过导电通孔h11和h14互相连接，形成了第一和第二主信号线42和44。另外，第三介电层33由三个介电层33a至33c组成，在介电层33a至33c形成的信号线43a至43c通过两个导电通孔h12和h13互相连接。
第三介电层33下部的介电层33a位于耦合信号线43和第一主信号线42之间，而第四介电层34下部的介电层34a位于耦合信号线43和第二主信号线44之间。因此，为了确定耦合系数，将位于主信号线42和44以及耦合信号线43之间的介电层33a和34a的厚度控制为t1和t2。另外，可以通过在主信号线42和44以及耦合信号线43之间插入附加介电层、以及改变介电层的厚度，来确定耦合系数。
如上所述，根据本发明，可以不用改变信号线的图形，只通过改变介电层的厚度来独立控制第一主信号线42和第二主信号线44的耦合系数。因此，在生产移动远程通信终端设备时，能够根据各种需要很容易地控制主信号线42和44的耦合系数。
本发明不限定第二和第四介电层中介电层的层数。正如本领域中熟练的技术人员将体会到的，能够将形成有信号线的介电层构造成各种各样。在不违反本发明的精神和超出本发明范围的情况下，通过在有第一主信号线和第二主信号线的介电层之间分别提供带有耦合信号线的介电层，就能够容易地控制主信号线的耦合系数。
第一和第二主信号线42和44以及耦合信号线43被引到介电层的边沿，以便与在后续过程中形成的侧面端子连接。
图3b说明通过层叠图3a中所示的介电层31至35产生的具有侧面端子的双频带耦合器。参考图3a和3b，该双频带耦合器包括两个接地端子GP1和GP2，它们和引到第一和第五介电层31和35边沿的接地图形连接；输入、输出端IN1和IN2、OUT1和OUT2，和引到第二和第三介电层32和33边沿的第一和第二主信号线42和43的末端连接；耦合端子CP和隔离端子T，它们与引到第四介电层的上层33a和下层33c边沿的耦合信号线43的末端连接。上述端子可以形成侧壁被导电材料覆盖的穿透孔。
根据本发明的另一个实施例，所提供的双频带耦合器通过屏蔽第一和第二主信号线之间的相互电磁干扰来改善隔离。
图4是根据本发明另一个实施例的双频带耦合器的分解透视图。图4只给出具有耦合信号线的介电层53的详细说明，这是本实施例的构成特征。介电层53由三个介电层53a、53b、53c组成，形成于介电层53a、53b、53c上的导电图形通过通孔h21和h22互相连接，形成一条耦合信号线63。耦合信号线的一部分63b，即直线型图形在中间的介电层53b上形成，而屏蔽图形65围绕中间介电层53b上的组合信号图形63b形成，以便和组合信号图形63b分开。屏蔽图形65由普通屏蔽电磁干扰的导电材料组成。
如上所述，位于第一和第二主信号线之间的屏蔽图形65消除在第一和第二主信号线之间产生的相互电磁干扰，以提高隔离度。
另外，可将屏蔽图形65用作接地图形，而不用图3a中的第一和第五介电层，这样能够提高隔离度。并且由于将双频带耦合器减小了与被省略的两层介电层相应的尺寸，从而能提高双频带耦合器的小型化。
屏蔽图形位于第一和第二主信号线之间，当介电层上有多条耦合信号线时，即使耦合信号线在任何介电层上形成也能改善隔离度。另外，由于只形成两个接地端子，屏蔽图形可以用作接地图形。但是，当介电层为三层或多层时，优选导电图形仅在中间介电层上形成信号线。
图5是根据本发明另一个实施例的双频带耦合器的分解透视图。该双频带耦合器包括形成有接地图形的上介电层和下介电层111和115；具有第一主信号线的两个第一介电层102a和102b；具有耦合信号线的三个第二介电层103a、103b和103c；具有第二主信号线的两个第三介电层104a和104b上。如本实施例中所示，可以在图4的结构中加上具有接地图形的介电层111和115获得本实施例。介电层111和115分别具有两个接地端子GP1和GP2，用于和具有屏蔽图形的介电层103b一起，作为接地电极。
如上所述，本发明的双频带耦合器的优点是，通过在具有第一和第二主信号线的介电层之间层叠具有耦合信号线的介电层、使耦合信号线和主信号线之间介电层的厚度互相不同，或者在耦合信号线和主信号线之间层叠不同数量的介电层，因此能够独立控制第一和第二信号线的耦合系数。本发明的双频带耦合器的另一个优点是，为改善隔离度，在有耦合信号线的介电层上形成屏蔽第一和第二主信号线之间电磁干扰的图形。由于能够省略具有接地图形的介电层，所以能够减小双频带耦合器的尺寸。
用图示说明的方式对本发明进行了说明。需要了解的是所用术语是用于进行说明，而不是对本发明的限定。按照上述讲授的启发能够对本发明进行修改和变化。因此，应当了解的是，在所附权利要求的范围内可以按照除上述以外的方式实施本发明。
权利要求
1.一种双频带耦合器，包括第一接地图形，在第一介电层上形成；第一主信号线，具有第一输入端和第一输出端，所述第一主信号线是在第二介电层上形成的导电图形，第二介电层层叠于第一介电层上；耦合信号线，具有耦合端子和隔离端子，所述耦合信号线是在第三介电层上形成的导电图形，第三绝层缘层层叠于第二介电层上；第二主信号线，具有第二输入端和第二输出端，所述第二主信号线是在第四介电层上形成的导电图形，第四介电层层叠于第三介电层上；以及第二接地图形，在第五介电层上形成，第五介电层层叠于第四介电层上。
2.根据权利要求1的双频带耦合器，其中，第三介电层的厚度和第四介电层的厚度不同。
3.根据权利要求1的双频带耦合器，其中，第二、第三和第四介电层中至少一个介电层由多层组成。
4.根据权利要求3的双频带耦合器，其中，从第一主信号线、耦合信号线和第二主信号线中选择的至少一条信号线是分别形成在所述多层介电层的上侧并通过导电通孔互相连接的导电图形。
5.根据权利要求1的双频带耦合器，其中，进一步包括用于防止第一主信号线和第二主信号线之间的电磁干扰的屏蔽图形，所述屏蔽图形在第三介电层上形成，并和耦合信号线电隔离。
6.根据权利要求1的双频带耦合器，其中，第三介电层包括至少三层，这三层包括第一层，具有耦合端子，其上形成有第一导电图形；第二层，具有隔离端子，其上形成有第二导电图形；以及第三层，在第一层和第二层之间形成，在第三层上形成有将第一导电图形和第二导电图形连接起来的第三导电图形，其中所述第一、第二和第三导电图形通过通孔互相连接。
7.根据权利要求6的双频带耦合器，其中，进一步包括屏蔽图形，用于防止第一和第二主信号线之间的电磁干扰，所述屏蔽图形在第三层上围绕第三导电图形形成，并与第三导电图形电隔离。
8.根据权利要求7的双频带耦合器，其中，屏蔽图形包括两个接地端子。
9.一种双频带耦合器，包括第一主信号线，具有第一输入端和第一输出端，所述第一主信号线在第一介电层上形成；耦合信号线，具有连接输出端子和隔离输出端子，所述耦合信号线在第二介电层上形成，第二绝层缘层层叠于第一介电层上；第二主信号线，具有第二输入端和第二输出端，所述第二主信号线在第三介电层上形成，第三介电层层叠于第二介电层上；以及接地图形，在第二介电层上形成，与耦合信号线电隔离。
10.根据权利要求9的双频带耦合器，其中，至少从第一、第二和第三介电层中选择的一个介电层包括多个层。
11.根据权利要求9的双频带耦合器，其中，第二介电层包括至少三层，这三层包括第一层，具有耦合端子，其上形成有第一导电图形；第二层，具有隔离端子，其上形成有第二导电图形；以及第三层，在第一层和第二层之间形成，在第三层上，形成将第一导电图形和第二导电图形连接起来的第三导电图形，所述第一、第二和第三导电图形通过通孔互相连接。
12.根据权利要求11的双频带耦合器，其中，接地图形在第三层上围绕第三导电图形形成，与第三导电图形电隔离并包括两个接地端子。
全文摘要
所公开的是一种双频带耦合器，其中具有耦合信号线的介电层位于具有第一主信号线的介电层和具有第二主信号线的介电层之间。通过分别在耦合信号线和主信号线之间层叠不同数量的介电层，能够单独控制第一和第二信号线的耦合系数。消除第一和第二信号线之间电磁干扰的屏蔽图形在具有耦合信号线的介电层上形成，以改善隔离。由于能够省略具有接地图形的介电层，所以双频带耦合器的小型化能够得到改善。
文档编号H01P5/18GK1427503SQ0212828
公开日2003年7月2日 申请日期2002年8月8日 优先权日2001年12月21日
发明者申知桓 申请人:三星电机株式会社