单晶片功率分配器及其制造方法以及单晶片功率合成器技术

一种单晶片功率分配器，为两个一对二功率分配器整合在一个晶片上而形成。该单晶片功率分配器具有两个输入端和四个输出端，用以将一对差分输入信号分配为两对具有相等功率的差分输出信号。在一个实施例中，第一一对二功率分配器及第二一对二功率分配器制造于基板的同一面上。而在另一实施例中，第一一对二功率分配器及第二一对二功率分配器制造于基板的相反面上。根据功率分配器电路的互逆属性，此单晶片功率分配器也可当作功率合成器使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种用于差分信号的单晶片功率分配器，特别是指一种用以将一对差分输入信号分配为两对差分输出信号的单晶片功率分配器。
技术介绍
功率分配器广泛地被应用在现代电子系统，它用来将一个输入信号分配为两个等功率的输出信号。请参阅图1A，一对二功率分配器2接收一个输入信号Si而输出两个输出信号Stjl及Stj2,其中Stjl及Stj2具有相同功率。两个输出信号分别通过传输线6、8传输至装置4。同理,请参考图1B,—对二功率分配器10接收一个输入信号Si而输出两个输出信号，两个输出信号分别通过传输线16、18传输至两个分离的装置12、14。在许多应用实例中，装置4、12、14和26 (显示于图2中)可为一个接收器、一个传输器或是一个放大器等等。 众所皆知，差分信号是一对具有相同振幅及180度相位差的信号，可以用来消除传输杂讯。因此，差分信号通常被高品质信号传输所采用，特别是射频信号传输以及高速信号间通讯。差分信号普遍地应用在许多领域上，例如电信通讯、网际网路、通用串行总线(USB)、显示端口、高清晰度多媒体接口(HDMI)等等。请参阅图2。两个隔离传输线20、22分别用来传输一对差分输入信号S+、S_。一般来说，传输线20、22的长度相同,故它们的传输阻抗以及差分输入信号S+、S-的插入损失相坐寸o因此，具有一对差分信号输入的功率分配器使用在许多的情况下。传统上，它使用两个一对二功率分配器分别装置在两个分离的晶片上。请参阅图3，在印刷电路板(PCB)60上配置一晶片30，两个一对二功率分配器36、38，一晶片组52，和传输线32、34、44、46、48和50。一对差分输入信号S+、S_分别通过传输线32和34从晶片30传输至两个一对二功率分配器36和38。两个一对二功率分配器36和38分别形成于两个分离的晶片40和42上，将差分输入信号S+、S_分离为四个具有相同功率的输出信号S1' S2+、S1^和s2_。请继续参阅图3，四个输出信号S1' S2+、S1^和S2_分别通过传输线44、46、48和50传输至另一个晶片组52。为了达成低杂讯传输的目标，输出信号S1+和S2+、Si_和S2_以两对差分信号的型式来传输。举例而言，如图3所不输出信号Sf和Sf为一对而输出信号S2+和S2^为另外一对。因为两个一对二功率分配器36和38是形成在两分离的晶片40和42上，要使四个传输线44、46、48和50长度相等是非常困难的。因此，四个传输线44、46、48和50可能具有不同的传输阻抗。此外，交叉式的PCB布线将使得信号间产生一些信号干扰，因此输出信号S^sAs1-和S2_将会有不同的插入损失。这是一需要被克服的问题。此外，传统上分别形成两个一对二功率分配器于两个分离晶片上会使功率分配器具有下列的缺点，包括a.它占用较大的印刷电路板空间，因此成本上较为昂贵；b.因为两个一对二功率分配器是由不同的制作过程所制造，因此它们的电气特性可能不完全相同；c.它需要较长传输线，因而会损坏信号品质。因此，本专利技术提供一种用于将一对差分输入信号分配为两对差分输出信号的单晶片功率分配器，此单晶片功率分配器藉由单一制作过程整合两个一对二功率分配器于单一晶片上，以克服上述所提到的问题和缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种用于将一对差分输入信号分配为两对差分输出信号的单晶片功率分配器，整合两个一对二功率分配器至单一晶片，仅需要较小的印刷电路板空间及较短的传输线长度，且单一制作过程被应用在两个一对二功率分配器上，因此它可以获得较佳的平衡特性和信号品质。本专利技术揭露一种单晶片功率分配器，用于将一对差分输入信号分配成两对差分输出信号，包含一第一输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第一输入信号； —第二输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第二输入信号，其中该第一输入信号和该第二输入信号实质上有相等的振幅和180度的相位差；一第一一对二功率分配器，用以将该第一输入信号分配为一第一输出信号和一第二输出信号，包括一第一输入末端电连接至该第一输入端，一第一输出末端用以输出该第一输出信号以及一第二输出末端用以输出该第二输出信号；—第二一对二功率分配器，用以将该第二输入信号分配为一第三输出信号和一第四输出信号，包括一第二输入末端电连接至该第二输入端，一第三输出末端用以输出该第三输出信号以及一第四输出末端用以输出该第四输出信号；以及多个输出端，用以输出该两对差分输出信号，该多个输出端包括一第一输出端、一第二输出端、一第三输出端以及一第四输出端，其中该第一输出末端、该第二输出末端、第三输出末端以及第四输出末端分别为一对一电连接至四个输出端，其中该两对差分输出信号的每一对有两个实质上具有相等的振幅与180度相位差的输出信号。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一输出信号与该第二输出信号的功率实质上相等；以及该第三输出信号与该第四输出信号的功率实质上相等。所述的单晶片功率分配器，其中，该两对差分输出信号的一对是由该第一输出信号与该第三输出信号所组成，而该两对差分输出信号的另一对是由该第二输出信号与该第四输出信号所组成。所述的单晶片功率分配器，其中，该两对差分输出信号的一对是由该第一输出信号与该第四输出信号所组成，而该两对差分输出信号的另一对是由该第二输出信号与该第三输出信号所组成。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第一输出端、该第二输出端、该第三输出端以及该第四输出端。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第一输出端、该第三输出端、该第二输出端以及该第四输出端。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第四输出端、该第二输出端、该第三输出端以及该第一输出端。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第三输出端、该第四输出端、该第一输出端以及该第二输出端。所述的单晶片功率分配器，其中，该第一一对二功率分配器为A-型式或Y-型式的功率分配器。所述的单晶片功率分配器，其中，该第二一对二功率分配器为A -型式或Y-型式的功率分配器。本专利技术还提供一种单晶片功率分配器，其包括一基板；—第一电阻层，设在该基板上，包含一第对二功率分配器，该第对二功率分配器具有一第一连结末端、一第二连结末端和一第三连结末端；—第二电阻层，设在该基板上，包含一第二一对二功率分配器，该第二一对二功率分配器具有一第四连结末端、一第五连结末端和一第六连结末端；—第一输入/输出端，电连接于该第一连结末端用以连接一第一对差分信号的一第一信号末端；—第二输入/输出端，电连接于该第四连结末端用以连接该第一对差分信号的一第二信号末端；—第三输入/输出端，电连接于该第二连结末端用以连接一第二对差分信号的一第三信号末端；—第四输入/输出端，电连接于该第五连结末端用以连接该第二对差分信号的一第四信号末端；—第五输入/输出端，电连接于该第三连结末端用以连接一第三对差分信号的一第五信号末端；以及—第六输入/输出端，电连接于该第六连结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶片功率分配器，其特征在于，用于将一对差分输入信号分配成两对差分输出信号，包含：一第一输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第一输入信号；一第二输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第二输入信号，其中该第一输入信号和该第二输入信号实质上有相等的振幅和180度的相位差；一第一一对二功率分配器，用以将该第一输入信号分配为一第一输出信号和一第二输出信号，包括一第一输入末端电连接至该第一输入端，一第一输出末端用以输出该第一输出信号以及一第二输出末端用以输出该第二输出信号；一第二一对二功率分配器，用以将该第二输入信号分配为一第三输出信号和一第四输出信号，包括一第二输入末端电连接至该第二输入端，一第三输出末端用以输出该第三输出信号以及一第四输出末端用以输出该第四输出信号；以及多个输出端，用以输出该两对差分输出信号，该多个输出端包括一第一输出端、一第二输出端、一第三输出端以及一第四输出端，其中该第一输出末端、该第二输出末端、第三输出末端以及第四输出末端分别为一对一电连接至四个输出端，其中该两对差分输出信号的每一对有两个实质上具有相等的振幅与180度相位差的输出信号。

【技术特征摘要】
2011.04.29 US 13/097,0721.一种单晶片功率分配器,其特征在于,用于将一对差分输入信号分配成两对差分输出信号，包含 一第一输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第一输入信号； 一第二输入端，用以接收该一对差分输入信号对的一第二输入信号，其中该第一输入信号和该第二输入信号实质上有相等的振幅和180度的相位差； 一第对二功率分配器，用以将该第一输入信号分配为一第一输出信号和一第二输出信号，包括一第一输入末端电连接至该第一输入端，一第一输出末端用以输出该第一输出信号以及一第二输出末端用以输出该第二输出信号； 一第二一对二功率分配器，用以将该第二输入信号分配为一第三输出信号和一第四输出信号，包括一第二输入末端电连接至该第二输入端，一第三输出末端用以输出该第三输出信号以及一第四输出末端用以输出该第四输出信号；以及 多个输出端，用以输出该两对差分输出信号，该多个输出端包括一第一输出端、一第二输出端、一第三输出端以及一第四输出端，其中该第一输出末端、该第二输出末端、第三输出末端以及第四输出末端分别为一对一电连接至四个输出端，其中该两对差分输出信号的每一对有两个实质上具有相等的振幅与180度相位差的输出信号。2.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一输出信号与该第二输出信号的功率实质上相等；以及 该第三输出信号与该第四输出信号的功率实质上相等。3.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该两对差分输出信号的一对是由该第一输出信号与该第三输出信号所组成，而该两对差分输出信号的另一对是由该第二输出信号与该第四输出信号所组成。4.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该两对差分输出信号的一对是由该第一输出信号与该第四输出信号所组成，而该两对差分输出信号的另一对是由该第二输出信号与该第三输出信号所组成。5.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第一输出端、该第二输出端、该第三输出端以及该第四输出端。6.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第一输出端、该第三输出端、该第二输出端以及该第四输出端。7.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第四输出端、该第二输出端、该第三输出端以及该第一输出端。8.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一输出末端、该第二输出末端、该第三输出末端以及该第四输出末端分别电连接至该第三输出端、该第四输出端、该第一输出端以及该第二输出端。9.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第一一对二功率分配器为Δ -型式或Y-型式的功率分配器。10.如权利要求I所述的单晶片功率分配器，其特征在于，该第二一对二功率分配器为Δ -型式或Y-型式的功率分配器。11.一种单晶片功率分配器，其特征在于，包括 一基板； 一第一电阻层，设在该基板上，包含一第对二功率分配器，该第对二功率分配器具有一第一连结末端、一第二连结末端和一第三连结末端； 一第二电阻层，设在该基板上，包含一第二一对二功率分配器，该第二一对二功率分配器具有一第四连结末端、一第五连结末端和一第六连结末端； 一第一输入/输出端，电连接于该第一连结末端用以连接一第一对差分信号的一第一信号末端； 一第二输入/输出端，电连接于该第四连结末端用以连接该第一对差分信号的一第二信号末端； 一第三输入/输出端，电连接于该第二连结末端用以连接一第二对差分信号的一第三信号末端； 一第四输入/输出端，电连接于该第五连结末端用以连接该第二对差分信号的一第四信号末端； 一第五输入/输出端，电连接于该第三连结末端用以连接一第三对差分信号的一第五信号末端；以及 一第六输入/输出端，电连接于该第六连结末端用以连接该第三对差分信号的一第六信号末端，其中每对差分信号的两个信号末端实质上具有相同振幅和180度的相位差，该第一电阻层和该第二电阻层在该基板的同一面上或是在该基板的相反面上。12.如权利要求11所述的单晶片功率分配器，其特征在于， 该第一输入/输出端和该第二输入/输出端为输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾士轩，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：