專利名稱：定向耦合器及定向耦合器的耦合度調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及將高頻率信號(hào)分離或耦合的定向耦合器及定向耦合器的耦合度調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
地面數(shù)字廣播的發(fā)送器需要有高的直線性。此外，服務(wù)區(qū)域廣的廣播站所使用的發(fā)送器需要有高的輸出功率。多數(shù)情況下，高輸出發(fā)送器的終段的功率放大器由并聯(lián)連接的多個(gè)放大器構(gòu)成。圖6示出了地面數(shù)字電視廣播的發(fā)送器用功率放大器的系統(tǒng)圖的一例。在圖6中，使用前置放大器pa作為驅(qū)動(dòng)放大器。前置放大器pa的輸出通過(guò)分配器d分配給構(gòu)成功率放大器U的多個(gè)放大器PAl PA8。此外，多個(gè)放大器PAl PA8的輸出被合成器c合成。分配器d由多個(gè)3dB混合耦合器hi h7的組合構(gòu)成，并且合成器 c通過(guò)混合耦合器h8 hl4的組合構(gòu)成。在分配器d中，若對(duì)各3dB混合耦合器h4 h7 的輸出端子輸出的信號(hào)的電平差較大，則放大電路PAl PA8的動(dòng)作點(diǎn)產(chǎn)生偏差，功率放大器U的性能降低。如果能夠?qū)Ψ峙淦鱠的3dB混合耦合器的各輸出端口間的電平偏差進(jìn)行微調(diào)，則原理上來(lái)講能夠在指定的頻率下使各輸出端口間的電平偏差為零。由此，能夠抑制功率放大器的性能降低。以往，在各混合耦合器hi h7的分配輸出端子中插入固定衰減器，由此來(lái)對(duì)混合耦合器的輸出端口間的電平偏差進(jìn)行微調(diào)。但是，由于固定衰減器而存在部件數(shù)量增加，電路規(guī)模變大，并且傳送線路的損失增加這樣的問(wèn)題。作為通過(guò)3dB混合耦合器自身來(lái)減少輸出偏差的方法，已知有在平行線路的耦合部分配置電介質(zhì)來(lái)調(diào)整耦合度的方法(例如參照日本特許第觀23004號(hào)公報(bào))。但是，該方法的調(diào)整并不容易。此外，基于該方法的混合耦合器需要有多層構(gòu)造的基板，構(gòu)造復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能夠容易地調(diào)整耦合度的定向耦合器及定向耦合器的耦合度調(diào)整方法。實(shí)施例的定向耦合器具備基板；兩個(gè)導(dǎo)體線路，在基板上相互接近地配置，形成耦合部；第一電介質(zhì)，配置在接近地配置的兩個(gè)導(dǎo)體線路上，并具有彈性；第二電介質(zhì)，配置在第一電介質(zhì)上，比第一電介質(zhì)硬；以及耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)隔著第二電介質(zhì)對(duì)第一電介質(zhì)施加壓力，來(lái)改變第一電介質(zhì)的厚度而調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)體線路間的耦合度。根據(jù)上述定向耦合器，能夠提供可容易地調(diào)整耦合度的定向耦合器。


圖1是表示實(shí)施例1的定向耦合器的構(gòu)造的剖面圖。圖2是表示實(shí)施例2的定向耦合器的構(gòu)造的剖面圖。圖3是表示實(shí)施例3的使用了多個(gè)定向耦合器的分配器的構(gòu)造的圖。圖4是表示實(shí)施例3的定向耦合器的構(gòu)造的剖面圖。圖5是表示實(shí)施例3的變形例的定向耦合器的構(gòu)造的剖面圖。圖6是表示地面數(shù)字電視廣播的發(fā)送器用功率放大器的系統(tǒng)圖的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了實(shí)施例1的定向耦合器的剖面。在圖1中，定向耦合器具有在例如玻璃環(huán)氧的印刷基板或陶瓷基板等基板1上形成的微波傳輸帶(microstrip)耦合線路。微波傳輸帶耦合線路具有由金屬導(dǎo)電圖案形成的、相互接近的第一線路Ll及第二線路L2。相互接近的第一線路Ll及第二線路L2構(gòu)成定向耦合器的耦合部。在構(gòu)成耦合部的第一線路Ll及第二線路L2上，配置有第一電介質(zhì)dl。第一電介質(zhì)dl以跨過(guò)位于第一線路Ll和第二線路L2之間的基板1的方式，配置在第一線路Ll及第二線路L2上。此外，在第一電介質(zhì)dl上配置有第二電介質(zhì)d2。進(jìn)而在第二電介質(zhì)d2上配置有壓觸板5。作為第一電介質(zhì)dl，使用高頻率特性良好且比第二電介質(zhì)柔軟的彈性材料。作為第二電介質(zhì)d2，使用硬度比第一電介質(zhì)dl高的材料。例如，作為第一電介質(zhì)dl使用微發(fā)泡聚苯乙烯，并且作為第二電介質(zhì)d2使用陶瓷類層疊基板。另外，發(fā)泡聚苯乙烯的介電常數(shù)例如為2. 25至2. 3，并且，陶瓷類層疊基板的介電常數(shù)例如為6至10。第一電介質(zhì)dl與第二電介質(zhì)d2被螺釘2和螺母3經(jīng)壓觸板5固定于基板1。例如，在基板1、第一電介質(zhì)dl、第二電介質(zhì)d2及壓觸板5上設(shè)有貫通孔，通過(guò)從貫通孔貫通的螺釘2和與螺釘2螺合的螺母北，來(lái)對(duì)基板1、第一電介質(zhì)dl、第二電介質(zhì)d2及壓觸板 5進(jìn)行固定。螺釘2、螺母北及壓觸板5由金屬、陶瓷或者塑料形成。第一電介質(zhì)dl由于具有彈性，因此伴隨著改變螺釘2的緊固度，其厚度T例如從0. 3mm變化為0. 1mm。第一線路Ll和第二線路L2所形成的耦合部的耦合度與第一電介質(zhì)dl的厚度T的變化相對(duì)應(yīng)地在士0.5dB的范圍內(nèi)被調(diào)整。即，耦合度的調(diào)整范圍是ldB。在該情況下，定向耦合器的中心頻率的變化少，并且能夠容易地調(diào)整耦合度。在該實(shí)施例中，螺釘和螺母是耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)。耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)的占有空間也能夠設(shè)置得較小。圖2示出了實(shí)施例2的定向耦合器的剖面。在圖2中，在基板1上，第一線路Ll和第二線路L2相接近地配置而形成耦合部。 在第一線路Ll及第二線路L2上配置有第一電介質(zhì)dl。在第一電介質(zhì)dl上配置有第二電介質(zhì)d2，進(jìn)而在第二電介質(zhì)d2上配置有壓觸板5。第一電介質(zhì)dl、第二電介質(zhì)d2及壓觸板5被固定于基板的罩體3a所覆蓋。與實(shí)施例1相同，第一電介質(zhì)dl具有彈性，第二電介質(zhì)d2比第一電介質(zhì)硬。螺釘2保持于在罩體3a上設(shè)置的與螺釘2螺合的螺紋孔中。螺釘2的前端對(duì)壓觸板5進(jìn)行按壓，螺釘2隔著壓觸板5及第二電介質(zhì)d2壓縮第一電介質(zhì)dl。 通過(guò)使螺釘2旋轉(zhuǎn)來(lái)改變螺釘2對(duì)壓觸板5的按壓力，由此調(diào)整定向耦合器的耦合度。在該實(shí)施例中，螺釘2和罩體3a是耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)。另外，也可以是，在罩體3a上設(shè)置貫通孔，進(jìn)而將螺母固定于罩體3a，在螺母中保持螺釘。圖3示出了實(shí)施例3的排列多個(gè)定向耦合器而構(gòu)成的分配器B。分配器B具有基板1和箱狀的罩體3?；?和罩體3針對(duì)多個(gè)定向耦合器H共通地設(shè)置。即，基板1上形成有多個(gè)定向耦合器H，并且以覆蓋多個(gè)定向耦合器H的方式設(shè)置罩體3。罩體3固定于基板1，用于調(diào)整各定向耦合器H的耦合度的螺釘2保持于罩體3。罩體3由金屬制成，作為屏蔽殼發(fā)揮作用。分配器B中，在基板1上形成的未圖示的布線將多個(gè)定向耦合器H的端子間加以連接，以便多個(gè)定向耦合器H構(gòu)成例如圖6所示的分配器d或合成器C。圖4示出了實(shí)施例3的各定向耦合器H的剖面。定向耦合器H在基板1的上表面， 具有相互接近地形成的第一線路Ll及第二線路L2。定向耦合器H還具有在第一線路Ll及第二線路L2上配置的第一電介質(zhì)dl、在第一電介質(zhì)dl上配置的第二電介質(zhì)d2、在第二電介質(zhì)d2上配置的壓觸板5、以及對(duì)壓觸板5進(jìn)行按壓的螺釘2。與實(shí)施例1相同，第一電介質(zhì)dl具有彈性，第二電介質(zhì)d2比第一電介質(zhì)硬。在罩體3上形成有貫通孔，螺母北固定于罩體3。螺釘2保持于螺母北中。在該實(shí)施例中，罩體3、螺母北和螺釘2是耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)。在圖3所示的分配器B中，各定向耦合器H通過(guò)使螺釘2旋轉(zhuǎn)而改變第一電介質(zhì) dl的厚度，來(lái)調(diào)整耦合度。由此，能夠不使用固定衰減器地消除分配器B的各輸出端口間的電平偏差。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)在具有多個(gè)放大電路的功率放大器中使用的分配器，而不需要用于對(duì)各輸出端口間的電平偏差進(jìn)行調(diào)整的固定衰減器所需的較大空間。圖5示出了實(shí)施例3的定向耦合器的變形例。在上述實(shí)施例3中，構(gòu)成微波傳輸帶線路的第一線路和第二線路形成在基板1的同一平面上。但是，在該變形例中，第二線路 L2、電介質(zhì)層lb、第一線路Ll層疊在基板1上。S卩，第二線路L2、電介質(zhì)層lb、第一線路Ll 構(gòu)成層疊構(gòu)造。第二線路L2與第一線路1相對(duì)置地形成，第二線路L2和第一線路1構(gòu)成耦合部。其他結(jié)構(gòu)與圖4所示的定向耦合器的結(jié)構(gòu)相同。根據(jù)以上所述的至少一個(gè)實(shí)施例的定向耦合器，具有在耦合線路上配置的具有彈性的第一電介質(zhì)、以及在第一電介質(zhì)上配置的比第一電介質(zhì)硬的第二電介質(zhì)，能夠通過(guò)耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整第一電介質(zhì)的厚度。因此，根據(jù)實(shí)施例的定向耦合器，能夠容易地調(diào)整耦合度。此外，耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且小型，因此，能夠以小的空間實(shí)現(xiàn)排列多個(gè)定向耦合器而構(gòu)成的分配器。此外，根據(jù)以上所述的至少一個(gè)實(shí)施例的定向耦合器的耦合度的調(diào)整方法，耦合度的調(diào)整簡(jiǎn)單。另外，在上述的實(shí)施例及變形例中，在第二電介質(zhì)d2上設(shè)置壓觸板5。但是，也可以構(gòu)成為，不設(shè)置壓觸板5而是使螺釘2的前端與第二電介質(zhì)d2直接接觸，第二電介質(zhì)d2 對(duì)第一電介質(zhì)dl進(jìn)行壓縮。在該情況下也與上述的實(shí)施例及變形例相同，能夠容易地調(diào)整定向耦合器的耦合度。說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是這些實(shí)施例只是作為例子來(lái)提示，并不意欲限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施例能夠以其他各種方式實(shí)施，能夠在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施例及其變形包含在發(fā)明的范圍和宗旨內(nèi)，同樣包含在權(quán)利要求書中記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種定向耦合器，其特征在于，具備 基板；兩個(gè)導(dǎo)體線路，在所述基板上相互接近地配置，形成耦合部； 第一電介質(zhì)，配置在接近地配置的所述兩個(gè)導(dǎo)體線路上，并具有彈性； 第二電介質(zhì)，配置在所述第一電介質(zhì)上，比第一電介質(zhì)硬；以及耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)隔著所述第二電介質(zhì)對(duì)所述第一電介質(zhì)施加壓力，來(lái)改變所述第一電介質(zhì)的厚度而調(diào)整所述兩個(gè)導(dǎo)體線路間的耦合度。
2.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器，其特征在于， 所述耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)具有螺釘，貫通所述基板、所述第一電介質(zhì)及所述第二電介質(zhì)；以及螺母，與螺釘螺合。
3.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器，其特征在于， 所述耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)具有罩體，固定于所述基板，覆蓋所述第二電介質(zhì)；以及螺釘，安裝于所述罩體，隔著所述第二電介質(zhì)按壓所述第一電介質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器，其特征在于， 還在所述第二電介質(zhì)上具有壓觸板，所述耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)隔著所述壓觸板及所述第二電介質(zhì)對(duì)所述第一電介質(zhì)施加壓力。
5.一種耦合度調(diào)整方法，用于調(diào)整定向耦合器的耦合度，該定向耦合器具有由在基板上接近地配置的兩個(gè)導(dǎo)體線路形成的耦合部，其特征在于，該耦合度調(diào)整方法包括在所述兩個(gè)導(dǎo)體線路上配置具有彈性的第一電介質(zhì)的工序； 在所述第一電介質(zhì)上配置比第一電介質(zhì)硬的第二電介質(zhì)的工序；以及隔著所述第二電介質(zhì)對(duì)所述第一電介質(zhì)進(jìn)行按壓，來(lái)改變所述第一電介質(zhì)的厚度而調(diào)整所述耦合部的耦合度的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠容易地調(diào)整耦合度的定向耦合器及耦合度調(diào)整方法。定向耦合器具備基板；兩個(gè)導(dǎo)體線路，在基板上相互接近地配置，形成耦合部；第一電介質(zhì)，配置在接近地配置的兩個(gè)導(dǎo)體線路上，并具有彈性；第二電介質(zhì)，配置在第一電介質(zhì)上，比第一電介質(zhì)硬；以及耦合度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)隔著第二電介質(zhì)對(duì)第一電介質(zhì)施加壓力，來(lái)改變第一電介質(zhì)的厚度而調(diào)整兩個(gè)導(dǎo)體線路間的耦合度。
文檔編號(hào)H01P11/00GK102569973SQ20111021039
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者板垣廣務(wù), 蓮池健一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝