发明名称 多层电路之晶片型三工器
摘要 本发明提出一种多层电路之晶片型三工器,主要利用四段匹配传输线来整合三个不同频段的带通滤波器,使三工器设计的复杂度简化。此三工器的带通滤波器,可以利用二阶的梳型带通滤波器组合而成,除了以每个二阶梳型带通滤波器所产生的传输零点来增加电路的隔离度与效能,以及利用低损耗材料降低电路的插入损耗外,更利用多层的架构来实现电路的微小化设计。此三工器可以应用在多频带的射频模组,符合未来无限通讯产品多模态的需求。
申请公布号 TWI252605 申请公布日期 2006.04.01
申请号 TW094117855 申请日期 2005.05.31
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 汤敬文;游圣富
分类号 H01P1/205 主分类号 H01P1/205
代理机构 代理人 洪尧顺 台北市内湖区行爱路176号3楼
主权项 1.一种备有多层电路之晶片型三工器,包含: 一天线输入埠; 四段匹配传输线,分别称之为第一匹配传输线、第 二匹配传输线、第三匹配传输线及第四匹配传输 线,每一该匹配传输线均备有二端,分别称之为第 一匹配传输线之第一端及第二端、第二匹配传输 线之第一端及第二端、第三匹配传输线之第一端 及第二端和第四匹配传输线之第一端及第二端; 三个不同频段带通滤波器,分别称之为第一带通滤 波器、第二带通滤波器及第三带通滤波器,每一该 带通滤波器均备有二埠,分别称之为第一带通滤波 器输入埠、第一带通滤波器输出埠、第二带通滤 波器输入埠、第二带通滤波器输出埠、第三带通 滤波器输入埠以及第三带通滤波器输出埠;以及 三输出埠,即为该第一带通滤波器输出埠、该第二 带通滤波器输出埠以及该第三带通滤波器输出埠; 其中该第一带通滤波器输入埠与该第一匹配传输 线之第二端电气连接,该第二带通滤波器输入埠与 该第二匹配传输线之第二端电气连接,该第三带通 滤波器输入埠与该第三匹配传输线之第二端电气 连接,该第三匹配传输线之第一端与该第二匹配传 输线之第一端与该第四匹配传输线之第一端电气 连接,该第一匹配传输线之第一端与该第四匹配传 输线之第二端电气连接于该天线输入埠。 2.如申请专利范围第1项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第一带通滤波器、该第二带通 滤波器与该第三带通滤波器皆为二阶梳型带通滤 波器。 3.如申请专利范围第2项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第一带通滤波器包含二个相同 谐振腔,分别称之为第一谐振腔及第二谐振腔,该 第一及第二谐振腔均由一传输线与一电容并联构 成二端,其中一端均接地,该第一带通滤波器之二 个谐振腔的未接地端经由一电感电气连接。 4.如申请专利范围第2项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第二带通滤波器包含二个相同 谐振腔,分别称之为第三谐振腔及第四谐振腔,该 第三及第四谐振腔均由一传输线与一电容并联构 成二端,其中一端均接地,该第二带通滤波器之二 个谐振腔的未接地端经由一电感电气连接。 5.如申请专利范围第4项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第二带通滤波器更包含二馈入 电容,分别称之为第一馈入电容及第二馈入电容, 该第二带通滤波器输入埠与该第三谐振腔的未接 地端经由一第一馈入电容电气连接,该第二带通滤 波器输出埠与该第四谐振腔的未接地端经由一第 二馈入电容电气连接。 6.如申请专利范围第2项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第三带通滤波器包含二个相同 谐振腔,分别称之为第五谐振腔及第六谐振腔,该 第五及第六谐振腔均由一传输线与一电容并联构 成二端,其中一端均接地,该第二带通滤波器之二 个谐振腔的未接地端经由一电感电气连接。 7.如申请专利范围第1项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该备有多层电路之晶片型三工器 ,备有复数层结构。 8.如申请专利范围第7项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该备有多层电路之晶片型三工器 ,备有复数层结构,由上至下依序包括: 一第一层,备有一主要表面,一天线输入埠、三输 出埠,分别称之为第一带通滤波器输出埠、第二带 通滤波器输出埠以及第三带通滤波器输出埠,一第 二匹配传输金属线、一第三匹配传输金属线与一 第四匹配传输金属线形成于该主要表面上,每一该 匹配传输金属线均备有二端,分别称之为第二匹配 传输金属线之第一端及第二端,第三匹配传输金属 线之第一端及第二端,第四匹配传输金属线之第一 端及第二端; 一第二层,备有一主要表面; 一第三层,备有一主要表面,一第一金属片形成于 该主要表面上; 一第四层,备有一主要表面,一第二金属片形成于 该主要表面上; 一第五层,备有一主要表面,一第三金属片、一第 四金属片与一第五金属片形成于该主要表面上; 一第六层,备有一主要表面,一第六金属片形成于 该主要表面上; 一第七层,备有一主要表面,一第七金属片、一第 八金属片与一第一匹配传输金属线形成于该主要 表面上,该第一匹配传输金属线备有二端,分别称 之为第一匹配传输金属线之第一端及第二端; 一第八层,备有一主要表面,一第九金属片、一第 十金属片与一第十一金属片形成于该主要表面上; 一第九层,备有一主要表面,一第十二金属片、一 第十三金属片、一第十四金属片与一第十五金属 片形成于该主要表面上; 一第十层,备有一主要表面,一第十六金属片与一 第十七金属片形成于该主要表面上; 一第十一层,备有一主要表面,一第十八金属片、 一第十九金属片与一第二十金属片形成于该主要 表面上,该第十八金属片包含一第一部分与一第二 部分; 一第十二层,备有一主要表面,一第二十一金属片 、一第二十二金属片与一第二十三金属片形成于 该主要表面之上表面上,该第二十三金属片包含一 第一部分与一第二部分; 一第十三层,备有一主要表面,一第二十四金属片 与一第二十五金属片形成于该主要表面上,该第二 十四金属片包含一第一部分与一第二部分; 一第十四层,备有一主要表面,一第二十六金属片 与一第二十七金属片形成于该主要表面上,该第二 十六金属片包含一第一部分与一第二部分; 一第十五层,备有一主要表面,一第二十八金属片 与一第二十九金属片形成于该主要表面上; 一第十六层,备有一主要表面,一第三十金属片形 成于该主要表面上;以及 一第十七层,备有一主要表面,一第三十一金属片 形成于该主要表面上; 其中,该第三匹配传输金属线之第一端与该第二匹 配传输线之第一端与该第四匹配传输线之第一端 电气连接,该第一匹配传输金属线之第一端与该第 四匹配传输金属线之第二端电气连接于该输入埠, 该第一匹配传输线之第二端与该第二十三金属片 之第二部分电气连接,该第二十三金属片之第一部 分与该第十五金属片电气连接,该第二十六金属片 之第一部分与第三十一金属片电气连接,该第二十 六金属片之第二部分与第一带通滤波器输出埠电 气连接,该第二匹配传输金属线之第二端与第二十 八金属片电气连接,该第三十金属片与该第二十四 金属片之第二部分电气连接,该第二十四金属片之 第一部分与该第三十一金属片电气连接,该第十八 金属片之第一部分与该第九金属片电气连接,该第 十八金属片之第二部分与该第十二金属片电气连 接,该第十七金属片与该第二带通滤波器输出埠电 气连接,该第三匹配传输金属线之第二端与该第十 三金属片电气连接,该第十三金属片与该第二十二 金属片电气连接,该第二十二金属片与该第二十七 金属片电气连接,该第十四金属片与该第四金属片 电气连接,该第三金属片与该第七金属片电气连接 ,该第十四金属片与该第十九金属片电气连接 ,该第十九金属片与该第十七金属片电气连接,该 第十四金属片与第三带通滤波器输出埠电气连接, 该第一金属片、第二金属片、第五金属片、第六 金属片、第九金属片、第十五金属片、第十七金 属片、第二十金属片、第二十一金属片、第二十 五金属片、第二十九金属片与第三十一金属片为 接地金属片。 9.如申请专利范围第8项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,该晶片型三工器更包含十九穿孔连接 金属片,其中该第一穿孔连接金属片用以贯穿该第 一层、第二层、第三层、第四层、第五层与第六 层之主要表面,使该输入埠与该第一匹配传输金属 线之第一端电气连接,该第四穿孔连接金属片用以 贯穿该第七层、第八层、第九层、第十层与第十 一层之主要表面,使该第一匹配传输金属线之第二 端与该第二十三金属片电气连接,该第二穿孔连接 金属片用以贯穿该第九层、第十层与第十一层之 主要表面,使该使该第二十三金属片之第一部分与 该第十五金属片电气连接;该第三穿孔连接金属片 用以贯穿该第十四层、第十五层与第十六层之主 要表面,使该第二十六金属片之第一部分与第三十 一金属片电气连接,该第十穿孔连接金属片用以贯 穿该第一层、第二层、第三层、第四层、第五层 、第六层、第七层、第八层、第九层、第十层、 第十一层、第十二层与第十三层之主要表面,使该 第二十六金属片之第二部分与该第一带通滤波器 输出埠电气连接,该第十四穿孔连接金属片用以贯 穿该第一层、第二层、第三层、第四层、第五层 、第六层、第七层、第八层、第九层、第十层、 第十一层 、第十二层、第十三层与第十四层之主要表面,使 该第二匹配传输金属线之第二端与该第二十八金 属片电气连接,该第十六穿孔连接金属片用以贯穿 该第十三层、第十四层与第十五层之主要表面,使 该第三十金属片与该第二十四金属片之第二部分 电气连接,该第十八穿孔连接金属片用以贯穿第十 三层、第十四层、第十五层与第十六层之主要表 面,使第二十四金属片之第一部分与第三十一金属 片电气连接,该第十七穿孔连接金属片用以贯穿该 第八层、第九层与第十层之主要表面,使该第十八 金属片之第一部分与第九金属片电气连接,该第十 五穿孔连接金属片用以贯穿该第九层与该第十层 之主要表面,使该第十八金属片之第二部分与该第 十二金属片之第一部分电气连接,该第十九穿孔连 接金属片用以贯穿该第一层、第二层、第三层、 第四层、第五层、第六层、第七层、第八层与第 九层之主要表面,使该第十七金属片与该第二带通 滤波器输出埠电气连接,该第十一穿孔连接金属片 用以贯穿该第一层、第二层、第三层、第四层、 第五层、第六层、第七层与第八层之主要表面,使 该第三匹配传输金属线之第二端与该第十三金属 片电气连接,该第九穿孔连接金属片用以贯穿该第 九层 、第十层与第十一层之主要表面,使该第十三金属 片与该第二十二金属片电气连接,该第十三穿孔金 属片用以贯穿该第十二层与第十三层之主要表面, 使 该第二十二金属片与该第二十七金属片电气连接, 该第七穿孔连接金属片用以贯穿该第五层、第六 层、第七层与第八层之主要表面,使该第十四金属 片与该第四金属片电气连接,该第八穿孔连接金属 片用以贯穿该第五层与第六层之主要表面,使该第 三金属片与该第七金属片电气连接,该第五穿孔连 接金属片用以贯穿该第九层与第十层之主要表面, 使该第十四金属片与该第十九金属片电气连接,该 第十二穿孔连接金属片用以贯穿该第十层之主要 表面,使该第十九金属片与该第十七金属片电气连 接,该第六穿孔连接金属片用以贯穿该第一层、第 二层、第三层、第四层、第五层、第六层、第七 层与第八层之主要表面,使该第十四金属片与第三 带通滤波器输出埠电气连接。 10.如申请专利范围第1项所述之备有多层电路之晶 片型三工器,其中该第一带通滤波器、该第二带通 滤波器及该第三带通滤波器之中心频率分别设计 在900百万赫兹、1800百万赫兹及2400百万赫兹。 图式简单说明: 第一图为本发明之实施例之一个等效电路图。 第二图为本发明之实施例之一个方块示意图。 第三图为本发明实施例中所采用之二阶梳型带通 滤波器之一个等效电路图。 第四A图为第三图的一个等效电路图,其中藉由控 制传输线之间的耦合系数来产生位于低通带裙摆 的传输零点。 第四B图为第三图的另一个等效电路图,其中藉由 控制传输线之间的耦合系数来产生位于高通带裙 摆的传输零点。 第五图为本发明之实施例的一个多层结构示意图 。 第六图为本发明之实施例的各层布局图。 第七A、B图为本发明之实施例的电磁模拟结果图 。
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