一种MOCA分配器装置的制作方法

一种moca分配器装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年2月3日提交的、申请号为62/969,386的美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.威尔金森(wilkinson)电路(也称为功率分配器)是一种可以实现多个输出端口之间的某些类型的隔离度的电路。威尔金森电路也可以用作功率合成器，因为威尔金森电路由无源元件组成，且在其他应用中因为它在较高频谱中相对于基于铁氧体的分配器具有更低的衰减和隔离度。
4.然而，传统的威尔金森分配器以及诸如基于铁氧体的分配器等其他类型的分配器，经常受到多个输出端口之间的过高的隔离水平的影响。此外，传统的威尔金森分配器以及诸如基于铁氧体的分配器等其他类型的分配器，在不同的输出端口之间可能具有不均匀的隔离水平。这可能会导致输出信号上的过度噪声或不稳定的网络可靠性。
5.此外，传统的基于铁氧体的分配器以及诸如电阻式分配器等其他类型的分配器，可能具有高水平的插入损耗。这可能会导致输出端口处的信号的衰减。因此，改进的moca(同轴电缆多媒体联盟)分配器将是有用的，该分配器具有多个输出端口之间的改善的隔离度、以及改善的插入损耗。


技术实现要素：

6.一种moca分配器装置可以包括：输入端口；第一输出端口和第二输出端口；第一传输线，该第一传输线被配置为将输入端口连接至第一输出端口；第二传输线，该第二传输线被配置为将输入端口连接至第一输出端口；第一隔离元件，该第一隔离元件被配置为将第一传输线连接至第二传输线；第二隔离元件，该第二隔离元件被配置为将第一传输线连接至第二传输线。第一隔离元件和第二隔离元件被配置为，提供第一输出端口和第二输出端口之间的、在moca频带中比大约小于16db的预定隔离水平小的隔离水平。
7.在一些实施例中，第一隔离元件和第二隔离元件被配置为，提供输入端口与这些输出端口之间的、小于预定插入损耗水平的插入损耗。在一些实施例中，第一隔离元件的类型和值以及第二隔离元件的类型和值被选择，以配置这些输出端口中的各个输出端口之间的隔离水平。
8.在一些实施例中，moca分配器装置可以包括：输入端口；多个输出端口；多个分配器，该多个分配器被配置为连接在输入端口与该多个输出端口之间，其中每个分配器包括第一传输线、第二传输线、被配置为连接在第一传输线和第二传输线之间的第一隔离元件、被配置为连接在第一传输线和第二传输线之间的第二隔离元件；其中第二隔离元件位于第一隔离元件的下游；其中分配器装置包含多级分配器装置；其中分配器装置包括微带(microstrip)分配器装置；其中分配器装置包括威尔金森电路配置；其中第一隔离元件和第二隔离元件被配置为，提供该多个输出端口中的各个输出端口之间的、在moca频带中小
于预定隔离水平的隔离水平；其中第一隔离元件和第二隔离元件被配置为，提供输入端口与该多个输出端口中的每个输出端口之间的、小于预定插入损耗水平的插入损耗；其中第一隔离元件和第二隔离元件被配置为，提供输入端口与该多个输出端口中的各个输出端口之间的、大体上均匀的隔离水平；其中预定隔离水平为大约16db或更小；其中moca频带为1125-1675mhz；其中每个级联分配器的预定插入损耗水平为大约4db或更小；其中第一隔离元件的类型和值以及第二隔离元件的类型和值被选择，以配置该多个输出端口中的各个输出端口之间的隔离水平；其中第一隔离元件的类型和值以及第二隔离元件的类型和值被选择，以配置输入端口与多个输出端口中的每个输出端口之间的插入损耗；并且其中第一隔离元件的类型和值以及第二隔离元件的类型和值被选择，以配置输入端口与该多个输出端口中的各个输出端口之间的大体上均匀的隔离水平。
9.应当认识到，此概述仅旨在介绍本方法、系统和媒介的某些方面，这些方法、系统和媒介在下文被更全面地描述和/或主张。因此，此概述不旨在进行限制。
附图说明
10.被结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本教导的实施例，并且与该描述一起用于解释本教导的原理。在附图中：
11.图1示出了根据本公开方面的两路一级分配器装置的示意图。
12.图2示出了根据本公开方面的两路两级分配器装置的示意图。
13.图3示出了根据本公开方面的两路分配器装置的示意图。
14.图4示出了根据本公开方面的四路两级分配器装置的示意图。
15.图5示出了根据本公开方面的八路两级分配器装置的示意图。
16.图6示出了显示根据本公开方面的两路分配器装置的输入到moca插入损耗的曲线图。
17.图7示出了显示根据本公开方面的两路分配器装置的输出到输出隔离度的曲线图。
18.图8示出了显示根据本公开方面的四路微带分配器装置的输入到moca插入损耗的曲线图。
19.图9示出了显示根据本公开方面的四路分配器装置的输出到输出隔离度的曲线图。
具体实施方式
20.本公开涉及一种分配器装置。更具体地，本公开涉及一种微带moca分配器装置，该微带moca分配器装置包括n路反应式(reactive)微带设计，该n路反应式微带设计在与传统的反应式环形分配器和传统的电阻式分配器相比时，改善了moca频带(例如，1125mhz-1675 mhz)中的热性能、插入损耗和隔离度。
21.在一个实施例中，分配器可以是厚度为大约39密耳(mil)的两级四路分配器，使得该分配器针对moca频带而被调谐。针对两级两路分配器和三级两路分配器，可以实现额外的带宽以在900mhz-3000 mhz的频带中运行，以及在50mhz-900 mhz的频带中具有可接受的性能。
22.在另一个实施例中，分配器装置可以是或包括两路分配器，该两路分配器包括两级微带分配器设计。该分配器装置可以由诸如fr4等玻璃增强的环氧层压材料制成，且厚度可以为大约39mil。第一级和/或第二级的宽度可以为大约5mil至大约20mil(例如，大约10mil)，长度为大约1000mil至大约2000mil(例如，大约1400mil)。该分配器装置还可包括一个或多个隔离元件，隔离元件可以是电阻器、电容器、电感器或其组合。例如，该分配器装置可以包括第一电阻器和第二电阻器，第一电阻器的电阻为大约100欧姆(ohm)至大约300欧姆(例如，大约200欧姆)，第二电阻器的电阻为大约300欧姆至大约500欧姆(例如，大约400欧姆)。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约4.8分贝(db)、小于大约3.8db或小于大约2.8db的插入损耗。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约20db、小于大约16db或小于大约12db的隔离度。
23.在另一个实施例中，分配器装置可以是或包括四路分配器，该四路分配器包括三个两级微带分配器。该分配器装置可以由fr4制成且厚度可以为大约39mil。每个分配器的第一级和/或第二级的宽度可为大约5mil至大约20mil(例如，大约10mil)，长度为大约1000mil至大约2000mil(例如，大约1400mil)。这些分配器中的一个或多个分配器还可以包括电阻器。例如，第一分配器可以包括0欧姆的电阻器。第二分配器和第三分配器各自可包括两个较高值的电阻器。第二分配器和/或第三分配器的第一电阻器的电阻可以为大约100欧姆至大约300欧姆(例如，大约200欧姆)，并且第二分配器和/或第三分配器的第二电阻器的电阻可以为大约300欧姆至大约500欧姆(例如，大约400欧姆)。可以使用宽度为大约25mil至大约40mil(例如，大约32mil)的中间传输线，来将第一分配器连接至第二分配器和第三分配器。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约12db或小于大约8db的插入损耗。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约20db、小于大约16db或小于大约12db的隔离度。该分配器装置可以具有在moca频带中大于大约8db、大于大约10db或大于大约12db的回波损耗。微带迹线可以位于印刷电路板(printed circuit board，pcb)的顶侧或底侧。电阻器可以安装在pcb微带迹线的同一侧或相反侧。
24.在另一个实施例中，分配器装置可以是或包括八路分配器，该八路分配器包括七个两级微带分配器。该分配器装置可以由诸如fr4等玻璃增强的环氧层压材料制成，且厚度可以为大约39mil。每个分配器的第一级和/或第二级的宽度可为大约5mil至大约20mil(例如，大约10mil)，且长度为大约1000mil至大约2000mil(例如，大约1400mil)。这些分配器中的一个或多个分配器可包括电阻器。例如，第一分配器、第二分配器和第五分配器各自可包括0欧姆的电阻器。第三分配器、第四分配器、第六分配器和第七分配器各自可包括两个较高值的电阻器。第三分配器、第四分配器、第六分配器和/或第七分配器的第一电阻器的电阻可以为大约100欧姆至大约300欧姆(例如，大约200欧姆)，以及第三分配器、第四分配器、第六分配器和/或第七分配器的第二电阻器的电阻可以为大约300欧姆至大约500欧姆(例如，大约400欧姆)。可以使用宽度为大约25mil至大约40mil(例如，大约32mil)的中间传输线来连接这些分配器。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约16db或小于大约12db的插入损耗。该分配器装置可以具有在moca频带中小于大约20db或小于大约16db的隔离度。
25.图1示出了根据一个实施例的两路一级微带分配器装置100的示意图。微带分配器装置100包括输入端口102、第一输出端口104和第二输出端口106。第一传输线将输入端口
连接至第一输出端口，第二传输线将输入端口连接至第二输出端口。电阻器108连接在第一传输线和第二传输线之间。例如，传输线可以是1/4波传输线。
26.图2示出了根据本公开的其他示例性实施例的两路两级微带分配器装置200的示意图。两路两级微带分配器装置200包括第一传输线203和第二传输线205，第一传输线将输入端口202连接至第一输出端口204，第二传输线将输入端口202连接至第二输出端口206。第一隔离元件208连接在第一传输线203和第二传输线205之间。第二隔离元件210连接在第一传输线203和第二传输线205之间，第二隔离元件210比第一隔离元件208位于更下游(更靠近输出端口204和206)。隔离元件208和210可以是电阻器。在一些实施例中，隔离元件208可以是电阻为大约100欧姆至大约300欧姆(例如，大约200欧姆)的电阻器，并且隔离元件210可以是电阻为大约300欧姆至大约500欧姆(例如，大约400欧姆)的电阻器。隔离元件208和210可以具有被设定为提供预定隔离水平和/或预定插入损耗的值(例如电阻值)，如本文进一步解释的。在一些实施例中，图2的分配器装置200(以及本文所公开的其他分配器装置)可以是威尔金森分配器装置。威尔金森分配器通过在传输线结构内经由线长和线宽建立其频率或操作以及阻抗匹配，来使其与其他分配器区分开来，同时在感兴趣的频带提供非常低的插入损耗和隔离度。
27.图3示出了根据本公开实施例的两路两级微带分配器装置300的示意图。分配器装置300可以具有输入端口302、第一输出端口304和第二输出端口306。第一传输线308可以将输入端口302连接至第一输出端口304，并且第二传输线310可以将输入端口302连接至第二输出端口306。第一隔离元件312可以在位置316和318处将第一传输线308连接至第二传输线310。第二隔离元件314可以在位置320和322处将第一传输线308连接至第二传输线310，并且第二隔离元件314可以比第一隔离元件312位于更下游(更靠近输出端口304和306)。
28.第一隔离元件312可以在第一传输线308的第一部分324和第二部分328之间以及第二传输线310的第一部分326和第二部分330之间，连接至第一传输线和第二传输线310。第二隔离元件314可以在第二部分328和输出端口304之间以及第二部分330和输出端口306之间，连接至第一传输线308和第二传输线310。可以沿着多个端口之间的传输线设置电容器332、334和336。如在图2的实施例中，隔离元件312和314可以具有被设定为提供预定隔离水平和/或预定插入损耗的值(例如电阻值)，如本文进一步解释的。
29.图4示出了根据本公开实施例的四路两级微带分配器装置400的示意图。分配器装置400具有输入端口402和四个输出端口404、406、408和410。分配器装置400还包括第一分配器412、第二分配器414和第三分配器415。第一分配器412、第二分配器414和第三分配器415各自包括第一传输线416、424、438和第二传输线418、428、440，以及连接在相应的第一传输线和第二传输线之间的第一隔离元件420、430、442和第二隔离元件422、432、444。电容器434、436、446、448和450可以连接在输入端口402与输出端口404、406、408和410之间的各个位置处。
30.图5示出了根据本公开实施例的八路两级微带分配器装置500的示意图。分配器装置500可以具有输入端口502和八个输出端口504、506、508、510、512、514、516和518。分配器装置还包括七个分配器520、522、524、525、527、529和531，这些分配器被配置为将在输入端口502接收到的输入信号分为八个输出信号，该八个输出信号被配置为在八个输出端口504、506、508、510、512、514、516和518处输出。在一些实施例中，分配器装置500被配置为将
在输入端口502处接收到的信号分为在多个输出端口处的八个输出信号。在一些实施例中，这些输出信号可以是moca信号。
31.这些分配器520、522、524、525、527、529和531各自包括第一传输线526、536、544、556、572、582和594以及第二传输线528、538、546、558、570、584和596。另外，这些分配器520、522、524、525、527、529和531各自包括连接在相应分配器的相应的第一传输线和第二传输线之间的第一隔离元件530、540、548、560、574、586和598以及第二隔离元件532、542、550、562、580、588和597。这些隔离元件可以具有被设定为提供预定隔离水平和/或预定插入损耗的值(例如电阻值)，如本文进一步解释的。
32.在至少一些实施例中，隔离元件可以是电阻器、电容器、电感器或其组合。在一些实施例中，选择隔离元件以使输入端口与输出端口中的各输出端口之间的隔离度大体上相等。例如，在一些实施例中，选择隔离元件使得输入端口与输出端口中的每个输出端口之间的隔离水平小于预定隔离水平。在一些实施例中，选择隔离元件以提供输入端口与输出端口中的每个输出端口之间的、小于预定插入损耗水平的插入损耗。
33.图6示出了显示根据一些实施例的两路微带分配器装置的输入到moca插入损耗的曲线图，该分配器装置具有隔离元件的三种不同组合，一个组合是第一隔离元件312是rw1＝200欧姆的电阻器，且第二隔离元件314是rw2＝400欧姆的电阻器，另一个组合是第一隔离元件是电阻为rw1＝0欧姆的电阻器，且第二隔离元件是电阻为rw2＝0欧姆的电阻器，另一个组合是第一隔离元件312是电阻为rw1＝0欧姆的电阻器，且第二隔离元件是电容为4.7pf的电容器。在moca频带(1125-1675mhz)上的插入损耗小于大约4db，该4db可以是预定插入损耗水平。该插入损耗水平远优于可能具有6-8db的插入损耗的典型电阻式分配器。
34.图7示出了显示根据一些实施例的两路微带分配器装置300的输出端口304和306之间的moca-moca隔离度的曲线图，该分配器装置具有隔离元件的三种组合，一个组合是第一隔离元件312的电阻为rw1＝200欧姆，且第二隔离元件314的电阻为rw2＝400欧姆，另一个组合是第一隔离元件312的电阻为rw1＝0欧姆，且第二隔离元件314的电阻为rw2＝0欧姆，另一个组合是第一隔离元件312是电阻为rw1＝0欧姆的电阻器，且第二隔离元件314是电容为4.7pf的电容器。
35.就电阻为rw1＝200欧姆的第一隔离元件312和电阻为rw2＝400欧姆的第二隔离元件314而言，对于moca应用来说大于16db的隔离度的结果可能很高。就电阻为rw1＝0欧姆的第一隔离元件312和电阻为rw2＝0欧姆的第二隔离元件314而言，在moca频带上结果可能是隔离度小于6db，这对于moca应用来说可能很低。moca应用的标称隔离度可在大约10-16db的范围内。就第一隔离元件312是电阻为rw1＝0欧姆的电阻器且第二隔离元件314是电容为4.7pf的电容器而言，结果可能是该电容有助于使多个端口之间的响应平坦化，但仍然会导致隔离度小于6db。对于独立的两路moca分配器来说，6db太低，但是当两路moca分配器被配置作为四路或八路分配器中的中间分配器时，可能会产生极好的结果，例如保持在10至16db范围内的、大体上均匀的端口到端口的隔离度。
36.图8示出了显示根据一个实施例的四路微带分配器装置300的输入到moca插入损耗的曲线图，其中第一隔离元件312是电阻为rw1＝200欧姆的电阻器，且第二隔离元件314是电阻为rw2＝400欧姆的电阻器。该示例使得输入回波损耗小于大约8db。该结果远好于可能具有12.5-16db的插入损耗的典型电阻式分配器。
37.图9示出了显示根据一个实施例的四路两级微带分配器装置400的moca-moca隔离度的曲线图，其中第一隔离元件420是100-200欧姆的标称值电阻，第二隔离元件422是电容为4.7pf的电容器。最外部的分配器414和415可具有标称隔离元件电阻值，例如200欧姆和400欧姆，以与中间分配器412的减小的隔离度结合运行，以实现在10-16db范围内的均匀的端口到端口moca隔离度。
38.该示例在moca频带上提供了10-16db的输出端口到输出端口隔离度。可以通过按值或类型改变隔离元件中的一个或多个隔离元件，来调整隔离水平(以及插入损耗以及输出端口之间的隔离水平的均匀性)。例如，隔离元件可以是各种类型，例如电阻器、电容器、电感器或其任意组合。可以根据需要来改变电阻器、电容器和/或电感器的值(电阻、电容、电感)，以提供隔离水平、插入损耗以及输出端口之间的隔离水平的均匀性。调整最外部分配器中的隔离元件的电阻值以达到相邻端口之间的10-16db范围，然后通过将电阻下调到接近零或使用电容器、或者rc、lc或rlc的任意组合的替换来减小中间分配器的moca隔离度，来将远端端口到端口moca隔离度平衡至相同的10-16db范围。
39.如本文所描述的，所公开的微带分配器装置的实施例包括具有隔离元件的一个或多个分配器，这些隔离元件可以被选择以提供多个输出端口之间的预定水平的隔离度以及输入端口到输出端口的预定水平的插入损耗。
40.尽管本文已公开了各方面和实施例，但其他方面和实施例对本领域技术人员来说将是显而易见的。本文所公开的各方面和实施例是为了说明的目的而不旨在进行限制，真实的范围和精神由所附权利要求指明。本公开不被本技术中所描述的、旨在作为各方面的说明的特定实施例所限制。如对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离其精神和范围的情况下进行许多修改和变型。根据前面的描述，除了本文所列举的装置之外，在本公开的范围内功能上等效的装置对于本领域技术人员而言将是显而易见的。这些修改和变型旨在落入所附权利要求的范围内。本公开仅由所附权利要求的术语连同这些权利要求有权享有的等同物的全部范围来限制。还应理解的是，本文所使用的术语仅为了描述特定实施例，而不旨在进行限制。
41.关于本文中对任何复数和/或单数术语实质上的使用，本领域技术人员可以在对上下文和/或申请适用的情况下，将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，可以在本文中明确地陈述各种单数/复数变换。
42.本领域技术人员将理解，一般而言，本文所使用的术语，尤其是所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语，通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括(including)”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括(includes)”应解释为“包括但不限于”等)。本领域技术人员还将理解，如果意图引入权利要求陈述(claim recitation)的特定数量，则会在权利要求中明确地陈述该意图，并且在没有这种陈述的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可能包含介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用，以引入权利要求陈述。然而，这些短语的使用不应该被解释为暗示：通过不定冠词“一(a)”或“一(an)”来引入权利要求陈述，将包含这种引入的权利要求陈述的任何特定权利要求限制为仅包含一个这种陈述的实施例，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一(a)”或“一(an)”等不定冠词(例如，“一(a)”和/或“一(an)”应解释为是指“至少一个”或“一个或多个”)时；
对于用于引入权利要求陈述的定冠词的使用也是如此。另外，即使明确陈述了引入的权利要求陈述的特定数量，本领域技术人员将认识到，这种陈述应被解释为至少是指所陈述的数量(例如，“两个陈述”的基本陈述而没有其他修饰语是指，至少两个陈述或两个或多个陈述)。此外，在那些使用类似于“a、b和c等中的至少一个”的惯例中，一般而言，这种解释旨在本领域技术人员会理解该惯例(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”将包括但不限于仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具有a和b、同时具有a和c、同时具有b和c、和/或同时具有a、b和c等的系统)。在那些使用类似于“a、b或c等中的至少一个”的惯例中，一般而言，这种解释旨在本领域技术人员会理解该惯例(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”将包括但不限于仅具有a、仅具有b、仅具有c、同时具有a和b、同时具有a和c、同时具有b和c、和/或同时具有a、b和c等的系统)。本领域技术人员还将理解，实际上，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或多个替代术语的任何分离词和/或短语都应理解为考虑了包括这些术语中的一个、这些术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“a或b”将被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。另外，在根据马库什组描述本公开的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，由此也根据马库什组的任何单个成员或成员的子组来描述本公开。