微带线/槽线转变电路专利检索-槽线电缆，导体和接线专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

微带线/槽线转变电路

阅读：962发布：2020-05-12

IPRDB可以提供微带线/槽线转变电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于从微带线到槽线转变的电路。根据本发明，转变电路的槽线(2)配备有滤波器(SBFs)，用于在微带线(1)和槽线(2)的相交区域处的槽线上，针对信号的至少一个所需频率提供基本等于开路阻抗的阻抗，并针对信号的至少一个不需要的频率提供基本等于短路阻抗的阻抗。有利地，转变电路的微带线(1)也配备有滤波器(SBFm)，用于在相交区域处的微带线上，针对所需频率提供基本等于短路阻抗的阻抗，并针对不需要的频率提供基本等于开路阻抗的阻抗。，下面是微带线/槽线转变电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于从微带线到槽线的转变电路，包括：

-衬底(S)，配备有接地面；

-微带线(1)，与接地面相距预定距离地实现在所述衬底上，并且从第一输入/输出端口(P1)延伸；以及缝隙，实现在接地面内，形成基本上垂直于所述微带线延伸到第二输入/输出端口(P2)、并且在所述转变电路的所谓的耦合区域内(Z)与所述微带线相交的槽线(2)，所述微带线包括用于在第一输入/输出端口和所述耦合区域之间传输信号的第一微带线部分(11)以及第二微带线部分(13)，所述槽线包括用于在所述耦合区域和第二输入/输出端口之间传输所述信号的第一槽线部分(21)以及第二槽线部分(23)，其特征在于：所述槽线(2)包括经由所述第二槽线部分连接到所述耦合区域的第一滤波电路(SBFs)，所述第一滤波电路和所述第二槽线部分是阻抗匹配的，以便在所述耦合区域处的槽线上针对所述信号的至少一个所需频率提供基本等于开路阻抗的阻抗，并针对所述信号的至少一个不需要的频率提供基本等于短路阻抗的阻抗。

2.根据权利要求1所述的转变电路，其特征在于：所述微带线包括经由所述第二微带线部分连接到所述耦合区域的第二滤波电路(SBFm)，所述第二滤波电路和所述第二微带线部分是阻抗匹配的，以便在所述耦合区域处的微带线上针对所述至少一个所需频率提供基本等于短路阻抗的阻抗，并针对所述至少一个不需要的频率提供基本等于开路阻抗的阻抗。

3.根据权利要求1或2所述的转变电路，其特征在于：所述第一滤波电路是与负载电阻器(Rs)相连的滤波器(SBFs)，并且能够阻挡所述至少一个所需频率并通过所述至少一个不需要的频率，其中所述第二槽线部分基本对应于针对所述至少一个所需频率的四分之一波长槽线。

4.根据从属于权利要求2的权利要求3所述的转变电路，其特征在于：所述第二滤波电路是与负载电阻器(Rm)相连的滤波器(SBFm)，并且能够阻挡所述至少一个所需频率并通过所述至少一个不需要的频率，其中所述第二微带线部分基本对应于针对所述至少一个所需频率的四分之一波长微带线。

5.根据权利要求4所述的转变电路，其特征在于：所述第一和第二滤波电路是带阻滤波器。

6.根据权利要求4所述的转变电路，其特征在于：所述第一和第二滤波电路是带通滤波器。

7.根据任一前述权利要求所述的转变电路，其特征在于：所述衬底是FR4型。

8.一种多标准终端，其特征在于：包括至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的转变电路。

说明书全文

微带线/槽线转变电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于从微带线转变到槽线(slot line)的电路。本发明可用于无线电通信领域，尤其可用于在相近频带内工作的多标准多模式用户终端的领域。

背景技术

[0002] 多标准多模式的用户终端包含多个无线通信或无线电通信系统，一方面由于分配给不同系统的频带的接近度，另一方面由于终端尺寸越来越小型化而引起天线的物理接近度，使得所述多标准多模式用户终端受到强烈干扰。在不同系统之间导致有害干扰相互作用。

[0003] 为了降低这种干扰作用，第一种公知的解决方案是在终端内向每个系统的传输接收链引入频率选择性滤波器，这种滤波器用于阻挡系统认为不需要的频率，例如，来自其他系统的干扰信号和/或来自所讨论的传输/接收链的干扰和/或谐波。然而，由于对这些滤波器性能的要求是非常严格的(非常低的插入损耗、高选择性和非常窄的通带)，当前无法用低成本技术(例如，基于FR4衬底的印刷电路)来实现所述滤波器。

[0004] 在配备有缝隙天线(slot antennas)(例如，称作“锥形缝隙天线”或共面宽带Vivaldi天线的天线)的终端的情况下，其它公知的解决方案包括滤除微带线/槽线转变电路中的干扰信号，所述微带线/槽线转变电路用于在传输接收链的微带线和终端的缝隙天线之间进行转变。在专利申请WO 2006/018567中描述了这种解决方案。在该文献中，通过调整转变电路的微带线的长度和/或槽线的长度，来实现滤除干扰信号。然而，由于该解决方案滤除不需要的频率，损害对转变电路在有用频带内传输响应(微带线和槽线之间的电磁耦合不再是最大)，因此这种解决方案是不完善的。

发明内容

[0005] 本发明的一个目标在于提出一种微带线/槽线转变电路，能够滤除不需要的频率，而不降低所述转变电路在有用频带内的性能。

[0006] 本发明的另一目标在于提出这种用低成本技术可实现的转变电路。

[0007] 此外，本发明的目标在于一种用于从微带线到槽线的转变电路，所述电路包括：衬底，配备有接地面；微带线，与接地面相距预定距离地实现在所述衬底上，并且从第一输入/输出端口延伸；以及缝隙，实现在接地面内，形成基本上垂直于所述微带线延伸到第二输入/输出端口、并且在转变电路的所谓的耦合区域内与所述微带线相交的槽线，所述微带线包括用于在第一输入/输出端口和耦合区域之间传输信号的第一微带线部分以及第二微带线部分，所述槽线包括用于在耦合区域和第二输入/输出端口之间传输所述信号的第一槽线部分以及第二槽线部分。根据本发明，槽线包括经由所述第二槽线部分连接到耦合区域的第一滤波电路，所述第一滤波电路和所述第二槽线部分是阻抗匹配的，以便在耦合区域处的槽线上针对信号的至少一个所需频率提供基本等于开路阻抗的阻抗，并针对信号的至少一个不需要的频率提供基本等于短路阻抗的阻抗。

[0008] 因此，根据本发明，与第二槽线部分相连的滤波电路用于通过反射在转变电路耦合区域处的槽线上针对所需频率提供最优电磁耦合条件，并针对不需要的频率提供近零的电磁耦合条件。

[0009] 根据优选实施例，滤波电路还连接到第二微带线部分，以便通过反射在转变电路耦合区域处的微带线上针对所需频率提供最优电磁耦合条件，并针对不需要的频率提供近零的电磁耦合条件。在该实施例中，微带线包括经由所述第二微带线部分连接到耦合区域的第二滤波电路，所述第二滤波电路和所述第二微带线部分是阻抗匹配的以便在耦合区域处的微带线上针对所述至少一个所需频率提供等于短路阻抗的阻抗，并针对所述至少一个不需要的频率提供基本等于开路阻抗的阻抗。

[0010] 根据特定实施例，设置在槽线上的第一滤波电路是与负载电阻器相连的滤波器，并且能够阻挡所述至少一个所需频率并通过所述至少一个不需要的频率通过，并且第二槽线部分基本对应于针对所述至少一个所需频率的四分之一波长槽线。

[0011] 类似地，设置在微带线上的第二滤波电路是与负载电阻器相连的滤波器，并且能够阻挡所述至少一个所需频率并通过所述至少一个不需要的频率，并且第二微带线部分基本对应于针对所述至少一个所需频率的四分之一波长微带线。

[0012] 根据特定实施例，第一和第二滤波电路是带阻滤波器，阻挡所述至少一个所需频率并通过所述至少一个不需要的频率。

[0013] 根据另一特定实施例，第一和第二滤波电路是带通滤波器，通过所述至少一个不需要的频率并阻挡所述至少一个所需频率。

[0014] 根据特定实施例，通过例如在FR4型衬底上实现所述电路，用低成本技术实现了所述转变电路。

[0015] 本发明还涉及一种包括上述至少一个转变电路的多标准终端。

附图说明

[0016] 根据以下参考附图的详细描述的内容，将更好地理解本发明，也将更清楚其它目标、细节、特性和优点，附图中：

[0017] -图1是克诺尔(Knorr)型标准微带线/槽线转变电路的图解视图；

[0018] -图2是示出了对图1电路的仿真透射响应S(2，1)的图；

[0019] -图3是示出了对图1电路的仿真反射响应S(1，1)和S(2，2)的图；

[0020] -图4是根据本发明的并使用带阻滤波器的微带线/槽线转变电路的图解视图；

[0021] -图5是示出了对图4电路所用的切比雪夫(Chebyshev)带阻滤波器的透射和反射的模拟响应的图；

[0022] -图6是示出了在切比雪夫(Chebyshev)滤波器的输入处的反射响应的图；

[0023] -图7和8是示出了对图4电路的仿真透射和反射响应的图；

[0024] -图9是示出了在图4电路的A点处的反射响应的图；以及

[0025] -图10和11是示出了如图4所示电路的仿真透射和反射响应的图，在所述电路中，将带阻滤波器替换为带通滤波器。

具体实施方式

[0026] 图1至3示出了克诺尔(Knorr)型标准微带线/槽线转变电路。参考图1，将转变电路实现在配备有接地面的衬底S上。所述转变电路包括在接地面中刻蚀的微带线1和槽线2，微带线设置为与接地面相距预定距离。微带线1在开路CO内的第一端1a处和在输入端口P1内的第二端1b处终止。槽线2在短路CC内的第一端2a处和在输出端口P2内的第二端2b处终止。端口P1与传输链(transmission chain)相连，端口P2与缝隙天线相连。

[0027] 微带线1与槽线2基本垂直地延伸，并且两种线在转变电路所谓的耦合区域Z内相交。

[0028] 更具体地，微带线1包括与端口P1相连的微带线部分11，由被称作耦合部分的微带线部分12延伸，设置在槽线2上方，所述耦合部分12本身由在开路中终止的部分13延伸。类似地，槽线2包括与端口P2相连的槽线部分21，由称作耦合部分的槽线部分22延伸，设置在微带线1的下方，所述耦合部分22本身由在短路CC中终止的部分23延伸。部分12和22限定上述耦合区域Z。通过所述部分12和22的电磁耦合来从端口P1向端口P2传送能量。

[0029] 应注意，使用阴影线示出微带线以便更清楚地与槽线进行区分。类似地，为了更清楚地区分每个线的不同部分，用实际不存在的线来分隔和连接它们。

[0030] 为了在微带线1和槽线2之间获得最佳电磁耦合条件，所述部分13和23必须分别在转变区域Z处提供短路和开路。为此，部分13的长度必须基本等于λm1/4，其中λm1是与所需频率f1(转变电路的工作频率)相关联的微带线中的波导波长(guided wavelength)。类似地，部分23的长度必须基本等于λf1/4，其中λf1是与所需频率f1相关联的槽线中的波导波长。

[0031] 最终，所述部分11和21的作用在于分别在端口P1和P2处提供接近在端口P1和P2处存在的阻抗，通常P1是50欧姆，端口2大约是80-100欧姆的量级。

[0032] 可以从图3和4看出，用于从微带线转变到槽线的这种电路可用于5GHz WiFi频带内。可以将其实现在基于非常低成本的FR4材料的多层衬底上。

[0033] 基于图3和4的附图，应注意图1的转变电路具有以下特性：

[0034] -非常宽的通带，在6GHz的量级；

[0035] -在端口P1和P2之间通带内的低插入损耗低在0.5dB的量级；

[0036] -通带内，在端口P1和P2处的低反射系数。

[0037] 因此，应注意这种转变电路本质上具有非常宽的频带，并且容易覆盖无线通信系统的需要，其中对于所述无线通信系统的组件而言(除了UWB型系统之外)，本质上具有非常窄的频带。

[0038] 根据本发明，需要的是在维持非常低的插入损耗的同时，降低转变电路的通带，使得所述通带接近无线通信系统的有用频带。根据本发明，因此提出了一种频率选择性微带线/槽线转变，能够通过有用频带中包含的所需频率，并且阻挡在该有用频带之外的频率。

[0039] 图4示出了根据本发明的转变电路的框图。参考图1的附图，所述转变电路包括以下改进：

[0040] -微带线部分13在其一端1a处与经由负载电阻器Rm连接到地的带阻滤波器SBFm相连，所述滤波器设计为阻挡有用频带的频率；

[0041] -槽线部分13在其一端2a处与经由负载电阻器Rm连接到地的滤波器SBFs相连，所述滤波器也设计为阻挡有用频带的频率。

[0042] 滤波器的作用在于通过在耦合区域Z处的反射提供最优耦合条件来提供所需选择性，也就是说，在该转变电路的有用频带内提供微带线(相应地，槽线)的短路(相应地，开路)。因此，所提出的电路中重要的是在滤波器输入处的反射响应，即带通响应。

[0043] 所述线部分13和23的作用在于将滤波器的输入C和D的阻抗提供为在耦合区域处需要的阻抗，根据KNORR原理，所述阻抗有利于在有用频带内从端口P1到端口P2的最大传送功率，即在B处为零阻抗(短路)，在A处为无穷阻抗(开路)。

[0044] 相反地，在有用频带之外，需要的是最大程度地衰减从端口P1到端口P2传输的信号。为此，重要的是令由槽线部分23、带阻滤波器SBFs及其负载Rs在耦合区域输入处(A点处)提供的阻抗较小，接近短路阻抗。因此，在有用频带之外，端口P1处传输的信号几乎全部经由微带线部分12和滤波器SBFm传输到负载Rm，极少的传输到端口P2。同样为了这个目的，重要的是令端口P2的阻抗高于端口P1的阻抗(通常50欧姆)，其中如果将端口P2认为是缝隙天线的激励端口，则通常是这种情况。

[0045] 多个参数可用于获得在转变电路的有用频带内外，对选择性要求、耦合区域处的阻抗等级要求的最优条件，即：所述线部分13和23的特性阻抗和长度、负载电阻Rm和Rs、以及每个滤波器SBFm和SBFs的固有元件的阻抗。

[0046] 根据需要，线部分11用于提供在端口P1处的阻抗，通常值为50欧姆。

[0047] 针对在5GHz到6GHz频带通过的滤波转变电路，使用安捷伦(Agilent)/ADS软件来对图4的转变电路进行仿真。首先，用Agilent/Momentum电磁仿真器对微带线部分12与槽线部分22的耦合进行建模，以便从中提取S参数。接着，通过采用电路的其它组件，即其他线部分和负载滤波器、其等价电学模型，来实施对电路的仿真，而无论所述其它组件的实现手法和技术。

[0048] 通过给定频率下的电学长度及其特性阻抗来定义线部分。考虑到带阻滤波器，选择具有以下特性的切比雪夫(Chebyshev)型响应的滤波器：

[0049] -中心频率：5.5GHz；

[0050] -禁带外的纹波等级：0.1dB；

[0051] -针对１dB的给定衰减(Apass)的禁带(BWpass)为2.5GHz

[0052] -禁带(StopType)内在滤波器输入处提供的阻抗针对滤波器SBFm而言是开路，并且针对滤波器SBFs而言是短路；

[0053] -滤波器阶次等于2；

[0054] -插入损耗：2dB；

[0055] -在滤波器输入处的参考阻抗(Z1)和在滤波器输出处的参考阻抗(Z2)：

[0056] -对于滤波器SBFm而言，Z1＝Z2＝50Ω；

[0057] -对于滤波器SBFs而言，Z1＝Z2＝80Ω。

[0058] 因此，图5和6示出了所定义的滤波器SBFm的响应。图5示出了插入损耗、通带和阻挡等级，图6示出了在5.5GHz的中心频率下，该滤波器SBFm在其输入处实际呈现开路。

[0059] 应特别注意，带阻滤波器的反射响应是带通滤波器的响应，令5GHz到6GHz的频带通过。本发明利用了这种反转的(反射的)响应及其优点。

[0060] 所述电路的两个滤波器的阶次为2，理论上插入损耗为2dB。以下表格给出了图4电路的嵌入式组件的参数。将它们进行优化以便实现获得所需性能需要的条件。

[0061]

[0062] 针对转变电路，获得以下性能。图7示出了转变电路的透射响应，图8示出了反射响应。透射响应为带通型，通带范围从5GHz到6GHz。在该频带的相邻区域内，阻止超过20dB的信号。此外，转变电路在通带内是进行良好阻抗匹配的，反射等级小于-12dB。

[0063] 应注意大约为0.5dB的转变电路低插入损耗。因此，本文清楚地阐述了带阻滤波器的插入损耗(2dB)对转变电路的插入损耗没有影响。由于这意味着可以用低成本技术(例如，在FR4型衬底上)来实现所述滤波器和转变电路本身，因此这是极大的优点。

[0064] 在转变电路的通带外，激励端口P1也进行良好阻抗匹配(dB(S11))。这表示并不反射信号，将信号传输给负载，即本文的带阻滤波器SBFm的负载Rm。由于在转变电路通带外，槽线带阻滤波器SBFs不在耦合区域处(A点处)提供非常低的阻抗，在这种情况下才是有可能的。图9示出了这种情况。在该附图中，可以看到在3GHz和8GHz(通带外)处，带阻滤波器在A点提供接近于短路的低阻抗，在5.5GHz(通带内)处，提供接近于开路的阻抗。

[0065] 如上所述，以上所述的转变电路的透射响应为带通型，要移除的干扰频率在所述电路的通带外。

[0066] 根据另一实施例，可以用带通滤波器替换带阻滤波器，以便获得带阻型转变电路的响应。例如，这种响应有可能阻挡明确识别的频带内的干扰信号。

[0067] 对这种实施例进行了仿真。仿真中使用的两个带通滤波器是2阶的，中心频率大约是4.2GHz，具有等于100MHz的非常窄的带宽。图10和11示出了转变电路的仿真响应。在透射响应中，发现了标准转变电路的带通型响应。但应特别注意，由于转变电路存在两个带通滤波器，频带大约在4.2GHz截断。

[0068] 根据本发明的转变电路具有以下优点：

[0069] -转变电路可以是超级频率选择性的(ultra frequency selective)，插入损耗不取决于向该电路引入的滤波器的插入损耗，而是本质上取决于耦合区域的插入损耗；这意味着可以使用非常低成本的技术来实现所述滤波器，滤波器元件的谐振质量因数可以较低；以及

[0070] -转变电路不需要高阶插入滤波器来获得非常频率选择性的(very frequency selective)响应，从而在尺寸方面呈现优势。

[0071] 此外，若干变化是有可能的：

[0072] -可以消除安装在微带线上的滤波器SBFm，从而损害转变电路的频率选择性能；

[0073] -除了激励缝隙天线的应用之外，所述电路还可以用作插入传输/接收链的标准滤波电路，在这种情况下，将端口P2与标准槽线/微带线转变电路(反向转变电路)相连是足够的；以及

[0074] -如果频率器的电路是频率可调的，则转变电路的响应可以是频率可调的。

标题	发布/更新时间	阅读量
槽线体积天线-专利编号CN110741509A	2020-05-11	514
一种平面槽线的慢波结构-专利编号CN105513928B	2020-05-14	994
槽线－共平面波导转换-专利编号CN1206506A	2020-05-12	436
带状线/槽线混合宽带二维和差网络-专利编号CN108539339B	2020-05-13	869
双面双缝槽线传输线-专利编号CN106848518A	2020-05-13	819
微带线/槽线转变电路-专利编号CN103988363A	2020-05-12	962
同轴槽线与波导转接器-专利编号CN106887662A	2020-05-13	751
滑槽线托盘-专利编号CN208412480U	2020-05-11	349
一种灯槽线-专利编号CN207796951U	2020-05-11	892
一种灯槽线-专利编号CN205476335U	2020-05-12	289

微带线/槽线转变电路

微带线/槽线转变电路

技术领域

背景技术

发明内容

附图说明

具体实施方式

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式