用于延迟射频信号的装置制造方法及图纸

技术编号:3265107 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在用于发射和延迟射频信号传输的本技术中,向RF延迟滤波器(102)提供至少一个高介电常数材料的同轴延迟元件(104),其中每一个同轴延迟元件都具有输入端口(114)和输出端口(116)。多个同轴延迟元件通过四分之一波微带传输线(230)在操作中耦合,以弥补延迟元件频带边缘处的任何频率失配。还在同轴元件的每一端口处包括一系列电容器(126、128),以补偿任何寄生电感。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及射频信号的传输延迟。
技术介绍
在射频(RF)信号传输过程中通常施加时间延迟来提供对控制路径的合适匹配。例如,使用高功率低损耗时间延迟元件的前馈线性功率放大器(LPA)被用于提供主路径和误差前馈路径之间的时间延迟匹配。结果,在最宽可能操作带宽上最大化了误差校正量。这类延迟功能通常是由铝块梳状线带通滤波器或低损耗同轴电缆提供的。但是,这两种通用的解决方案包含各种益处和内在问题。同轴电缆,有时候也被称为延迟线,首先在业界得到使用,以获取这样的RF延迟。它们当前仍然得到广泛的使用。同轴电缆的益处在于,没有特殊调谐的需要。因此,它们易于使用。但不幸的是,它们往往庞大且价格昂贵。例如,可能必须安装更长的同轴电缆来确保更长的RF延迟,尽管这样长的庞大电缆对连接来说并不需要。而且,根据同轴电缆的质量和长度,每次安装可花费超过100美元,当要进行数百次安装时,这就会过于昂贵了。结果,通常会取代同轴电缆而使用其他的解决方案,诸如铝块梳状线带通滤波器。在图1中显示了典型的铝块梳状线带通滤波器,并且将其一般地标为10。如所示,输入端口12和输出端口14被安置在滤波器10的底表面16上。在滤波器的顶表面18上,提供两个螺丝孔20、22,用于安装滤波器10。调谐器24夹在在顶表面18与底表面16之间,其提供多种调谐调节器26,用于控制RF延迟。尽管这样的铝块梳状线带通滤波器10能够以高功率电平提供低损耗延迟,而不会有庞大同轴电缆的尺寸和价格要求,但该滤波器必须使用调谐器24的调谐调节器26进行单独调谐以及手工装配,这通常是由供应商完成的。自限定调谐和装配对滤波器10的价格增加了额外的手工劳动。特别地,所示的每一个调谐调节器26必须由供应商单独进行调谐。尽管铝块梳状线带通滤波器比同轴电缆便宜,但由于每一滤波器10的生产价格成本为约45美元,所以仍然相当贵。因此,滤波器可能比同轴电缆更好,但当然有其自己的一套缺点,诸如成本和劳动力。还有其他的滤波器,诸如三模式陶瓷延迟滤波器和具有可变带宽和可变延迟的可调谐滤波器。所有这些其他滤波器都类似地较为昂贵并且需要特定调谐和手工装配。附图说明通过提供下面特别结合附图进行详细描述的RF传输装置,至少部分地满足了上述的需要,在附图中图1包括典型铝块梳状线带通滤波器的图示;图2包括根据一个实施例的用于发射RF信号的装置的图示,该装置具有带有单一同轴延迟元件的RF延迟滤波器;图3包括根据一个实施例的用于发射RF信号的装置的图示,该装置具有带有两个同轴延迟元件的RF延迟滤波器;图4包括根据一个实施例的用于发射RF信号的装置的图示,该装置具有带有三个同轴延迟元件的RF延迟滤波器;图5包括根据一个实施例的用于发射RF信号的装置的图示,该装置具有带有四个同轴延迟元件的RF延迟滤波器。本领域技术人员将认识到,图中元件是出于简化和清楚的目的而图示的,并不必按比例绘制。例如,图中某些元件的尺寸可能与其他元件相比较为夸大,以有助于改进对本专利技术的各种实施例的理解。而且,通常不会描绘在商业可行实施例中有用且必需的常用和公知元件,以便有助于减少对本专利技术这些各种实施例的视图造成的阻碍。具体实施例方式一般来说,根据这些各种实施例,提供一种具有RF延迟滤波器的RF传输装置,其包括一个或多个高介电常数材料同轴延迟元件,该同轴延迟元件具有输入端口和输出端口。根据各种实施例,该同轴延迟元件包括内部导体,其在操作中耦合在输入端口和输出端口之间;以及,外部导体,其通过高介电常数材料与内部导体相隔开。在一个特定实施例中,高介电常数材料是陶瓷材料。而且,通过所示的各种实施例,同轴延迟元件的端口在操作中耦合于电连接接头。在一个实施例中,同轴延迟元件端口中的每一个在操作中耦合到电容器,以补偿电感。在所示各种实施例中,同轴延迟元件优选基本上根据关于带宽中心频率的半波长整数倍来配置。在一个由两个或更多同轴延迟元件限定的RF延迟滤波器的实施例中,使用四分之一波微带传输线来在操作中耦合在至少两个同轴延迟元件之间。在各种实施例中,RF延迟滤波器被表面安装到用于前馈线性功率放大器的印刷电路板上。通过这些各种教导,该RF信号传输装置配备有RF延迟滤波器,其能够操作在高功率电平但却具有低损耗。所提供的装置具有相似尺寸的典型滤波器的益处,但不需要供应商进行调谐调节,因为本RF延迟滤波器基本上在半波长倍数处匹配,而不用管其特性阻抗。所得到的整个滤波器的操作带宽可以轻易增加,而不必减少可用带宽。各种实施例中所示的延迟滤波器的生产成本将比其他先前的解决方案低5美元,该其他先前的解决方案的价格范围为从45美元(例如其他现有技术滤波器)到超过100美元(例如同轴电缆)。这就转化为成本上的显著节省。各种教导中所示的装置还易于制造,因为其可以自动安置和/或表面安装到衬底或印刷电路板上。所有这些格外的益处都是通过本RF信号传输装置的各种教导而获得的,本RF信号传输装置施加RF延迟,同时以最小损耗输出高功率电平输出。现在参看附图,特别是图2,用于提供说明性、而非穷举性的例子,以便有助于本说明书,显示了一种RF信号传输装置,其具有带有单一同轴延迟元件的RF延迟滤波器,一般地标为100。但是,本领域技术人员将认可并认识到,该说明性例子的特定细节并非本专利技术本身的特定细节,这里所阐述的教导适用于多种不同的可替换实施例。例如,可以使用其他同轴延迟元件,并且还可以包括多个同轴延迟元件。这样,技术人员将易于认识到的各种可替换实施例都落入到本专利技术的范围内。在一个实施例中,装置100包括具有单一同轴延迟元件104的RF延迟滤波器102。如所示,同轴延迟元件104包括内部导体106、外部导体108、以及使内部导体和外部导体彼此分隔的高介电常数材料110。同轴延迟元件104具有伸长的形状,尽管也可考虑其他形状。内部导体106配置有圆形开口112,其内部涂有电传导性材料。在内部导体106的圆形开口112的每一端上提供输入端口114和输出端口116,用于传播RF信号。具体地,两个电连接接头118、120分别耦合到内部导体106的输入端口114和输出端口116。电连接接头118、120随后都耦合到装置100的印刷电路板125的电路径122、124。结果,同轴延迟元件104进行了到印刷电路板125的电连接,并且由此为结构提供了RF信号传输的时间延迟。具有方形截面的外部导体108类似地由同轴延迟元件104的伸长形状而限定,并且优选地,外部导体108的全部表面涂有电传导性材料,诸如铝,用于使RF延迟滤波器102接地。在一个实施例中,高介电常数材料110基本上由陶瓷材料构成,其有效地分隔开内部导体106和外部导体108。从所示的RF延迟滤波器102的该配置中,可以创建同轴传输线,其用于引起通过装置100发射的RF信号中的延迟。实际上,RF延迟滤波器102的构造类似于压控振荡器(VCO)中使用的普通四分之一波陶瓷谐振器,但是用电连接接头118、120之一代替了短接端。而且,由于RF延迟滤波器102在相对于中心频率的半波长的倍数处匹配,而不管其特性阻抗的大小,所以该RF延迟滤波器不需要进行单独调谐。还使用ABCD-参数分析,在数学上显示了特性阻抗(具有归一化到50欧姆的失配)导致多反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于延迟射频信号的装置,包括:由高介电常数材料组成的至少一个同轴延迟元件;输入端口,在操作中耦合到所述至少一个同轴延迟元件的一端;输出端口,在操作中耦合到所述至少一个同轴延迟元件的另一端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:威廉H坎特雷尔达勒R安德森威廉R麦泽考
申请(专利权)人:摩托罗拉公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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