一种通信设备及其耦合器

文档序号:1863915 发布日期:2021-11-19 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种通信设备及其耦合器 (Communication equipment and coupler thereof ) 是由 赵修茂 于 2020-05-15 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种通信设备及其耦合器,该耦合器包括PCB板、耦合片和金属盖,耦合片设置于PCB板的第一表面,PCB板的第二表面设置有第一凹槽,耦合片在PCB板上的投影与第一凹槽部分重叠,金属盖设置在第一凹槽上。本申请通过在PCB板上设置第一凹槽,并且耦合片在PCB板上的投影与第一凹槽部分重叠,改变耦合器本身的结构,实现改善耦合器的方向性。(The application discloses communication equipment and coupler thereof, this coupler include PCB board, coupling piece and metal covering, and the coupling piece sets up in the first surface of PCB board, and the second surface of PCB board is provided with first recess, and the projection of coupling piece on the PCB board overlaps with first recess portion, and the metal covering sets up on first recess. This application is through setting up first recess on the PCB board to the projection of coupling piece on the PCB board overlaps with first recess, changes the structure of coupler itself, realizes improving the directionality of coupler.)

一种通信设备及其耦合器

技术领域

本申请涉及通信技术领域,特别是涉及一种通信设备及其耦合器。

背景技术

在移动通信设备中,需要使用耦合器将主电路中的射频信号以一定的耦合度耦合出来,以实现对射频信号的观察或测试。耦合器在一个发射系统中辨别入射波与反射波的能力的一个度量标准为耦合器的方向性,它影响射频功率、电压驻波比和回波损耗的测量精度。而受限于耦合器本身的结构,耦合器的方向性参数存在一定的极限。现有技术中通过在耦合器上增设可调耦合机构,改变耦合器与主电路之间的电场,以使耦合器的方向性产生变化,但是可能会导致射频信号产生插入损耗或回波损耗等变化。

发明内容

本申请提供一种通信设备及其耦合器,以解决现有技术中上述的问题。

为解决上述技术问题,本申请提供一种耦合器,该耦合器包括PCB板、耦合片和金属盖,耦合片设置于PCB板的第一表面,PCB板的第二表面设置有第一凹槽,耦合片在PCB板上的投影与第一凹槽部分重叠,金属盖设置在第一凹槽上。

其中,PCB板包括:第一介质层,耦合片设置在第一介质层的第一表面上;第一金属层,敷设在第一介质层的第一表面上;第二金属层,敷设在第一介质层的第二表面上;第二介质层,设置在第二金属层上;第三金属层,敷设在第二介质层远离第一介质层的表面上;其中,第二金属层、第二介质层和第三金属层设置第一凹槽。

其中,耦合器还包括多个螺杆,金属盖设置有多个螺纹孔,螺杆安装在螺纹孔内。

其中,金属盖靠近耦合片的一表面设置有第二凹槽。

为解决上述技术问题,本申请提供一种通信设备,该通信设备包括耦合器、主杆以及壳体,主杆设置于壳体内,壳体上开设有耦合窗,用于容置耦合器,耦合器与主杆耦接。

其中,耦合器包括PCB板、耦合片和金属盖,耦合片设置于PCB板上,PCB板设置有第一凹槽,金属盖设置在第一凹槽上,用于盖住第一凹槽,金属盖在PCB板上的投影与耦合片在PCB板上的投影部分重合;其中,金属盖靠近耦合片的一表面设置有第二凹槽。

其中,PCB板包括:第一介质层,具有相对设置的第一表面和第二表面,耦合片设置在第一介质层的第一表面上;第一金属层,敷设在所一介质层的第一表面上;第二金属层,敷设在第一介质层的第二表面上;第二介质层,设置在第二金属层上;第三金属层,敷设在第二介质层远离第一介质层的表面上;其中,第二金属层、第二介质层和第三金属层设置第一凹槽。

其中,耦合器还包括多个螺杆,金属盖设置有多个螺纹孔,螺杆安装在螺纹孔内。

其中,壳体包括柱状侧壁及由柱状侧壁形成的中空内腔,中空内腔用于容置主杆;其中,壳体为金属壳体。

其中,通信设备的工作频段为:3.36-3.66GHz。

本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请在PCB板上设置第一凹槽,并将金属盖设置在第一凹槽上,改变耦合器本身的结构,实现改善耦合器的方向性。此外,金属盖在PCB板上的投影覆盖第一凹槽在PCB板上的投影,实现金属盖完全遮挡第一凹槽,防止耦合信号从第一凹槽溢出,保障耦合器的耦合作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请耦合器一实施例的结构示意图;

图2是本申请耦合器另一实施例的结构示意图;

图3是图2中金属盖的结构示意图;

图4是本申请通信设备一实施例的结构示意图;

图5是现有技术耦合器的方向性随工作频率变化的关系曲线;

图6是本申请耦合器的方向性随工作频率变化的关系曲线。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的耦合器以及通信设备做进一步详细描述。可以理解的是,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

参阅图1,图1是本申请耦合器一实施例的结构示意图。耦合器10包括PCB板11和耦合片12。PCB板11包括第一金属层111、第一介质层112、第二金属层113、第二介质层114、第三金属层115以及第一凹槽116。耦合片12设置于PCB板11的第一表面(图未示),第一凹槽116设置于PCB板11的第二表面(图未示)。

如图1所示,耦合片12设置于第一介质层112的第一表面上,以使耦合片12附着于第一介质层112。第一金属层111敷设在第一介质层112的第一表面上,其中,第一金属层111为耦合器10的金属地层。第二金属层113敷设在第一介质层112的第二表面上,第二介质层114设置在第二金属层113上,第三金属层115敷设在第二介质层114远离第一介质层112的表面上。

第三金属层115背离第二介质层114一侧的表面上进一步设置有耦合器10的负载端口15和耦合端口16,负载端口15和耦合端口16通过导线与耦合片12连接。耦合端口16与下一级检测装置连接,用于将主电路射频信号以一定耦合度耦合得到的耦合信号输出至下一级检测装置。负载端口15与多个负载连接,调节耦合器10的输出阻抗。可选地,根据耦合器10的输出阻抗需求,负载端口15可连接单个或多个输出电阻。本实施例通过调节负载的输出阻抗,也可以实现对耦合信号方向性的调节。

第一凹槽116设置于第二金属层113、第二介质层114以及第三金属层115。第一凹槽116在第一金属层111上的投影与耦合片12在第一金属层111上的投影部分重合。通过在第二金属层113、第二介质层114以及第三金属层115设置第一凹槽116,减少耦合片12位于第二介质层114一侧的介电常数,以使耦合片12两侧的介电常数的差值缩小,从而提高耦合器10的方向性。

进一步参阅图2,图2是本申请耦合器另一实施例的结构示意图。耦合器10进一步包括金属盖13以及多个螺杆14,金属盖13设置在第一凹槽116上,螺杆14设置于金属盖13上。

金属盖13在第一金属层111上的投影覆盖第一凹槽116在第一金属层111上的投影,以使第一凹槽116被金属盖13完全遮挡,防止耦合信号从第一凹槽116溢出,保障耦合器10的耦合作用。

现有技术中,通过在耦合器中增设贯穿PCB板的可调耦合机构,调节耦合窗的电场,即改变耦合片与主杆之间的电场,进而改善耦合器的方向性。由于改变的是耦合片与主杆之间的电场,可能导致通过主杆的射频信号产生插入损耗或回波损耗等参数的变化。本实施例的螺杆14活动于第一凹槽116内,通过调节螺杆14至第一介质层112的距离,调节耦合器10本身的电场,减少对主杆射频信号的影响。

结合图1-2,进一步参阅图3,图3是图2中金属盖的结构示意图。金属盖13包括多个螺纹孔131和第二凹槽132。

多个螺纹孔131配合多个螺杆14使用。可选地,螺纹孔131内侧设置有第一螺纹,螺杆14外侧设置有与第一螺纹配套的第二螺纹,以使螺杆14安装在螺纹孔131内。螺杆14沿螺纹孔131轴向方向活动于第一凹槽116内。可选地,螺杆14与螺纹孔131的数量可根据实际需求设置。

为了进一步改善耦合器的方向性,现有技术通过增加PCB板的厚度的方法来实现,增加PCB板的厚度即增加PCB板的介质的厚度,会导致PCB板的介电常数,同时增加生产成本。本实施例第二凹槽132设置于金属盖13靠近耦合片12的一表面上,以使金属盖13至耦合片12的距离增加,通过局部的高度,不需要增厚PCB板11,同时只需要改动金属盖13就能实现改善耦合器10的方向性,减少生产成本,同时方便操作。

参阅图4,图4是本申请通信设备一实施例的结构示意图。通信设备1包括如上述的耦合器10、壳体20以及主杆30。壳体20包括柱状侧壁22、由柱状侧壁22形成的中空内腔23以及开设于柱状侧壁22上的耦合窗21。壳体20为金属材料。可选地,壳体20可为其它导电材料。耦合器10设置于耦合窗21,主杆30设置于中空内腔23。主杆30与耦合片12均不与壳体20接触。

主杆30为主电路的载体,用于传输射频信号。耦合器10通过耦合窗21与主杆30耦接,将主电路的射频信号以一定耦合度耦合至耦合器10中,并通过耦合器10输出耦合信号至下一级检测装置,对耦合信号进行观察或测试。可选地,耦合器10靠主杆30一侧设置有耦合片12。中空内腔23内由空气填充,与主杆30形成特定阻抗。可选地,中空内腔23可填充其它绝缘材料,实现对主杆30的支撑作用。

耦合片12与主杆30有多种形式,可选地,耦合片12的截面可为多边形、圆形以及椭圆形的一种或者多种的结合,主杆30的截面可为多边形、圆形以及椭圆形的一种或者多种的结合。

参阅图5与图6,图5是现有技术通信设备的方向性随工作频率变化的关系曲线,图6是本申请通信设备的方向性随工作频率变化的关系曲线。由图6可知,本申请通信设备1的工作频段为3.36-3.66GHz。以工作于3.36-3.66GHz为例,分析现有技术通信设备与本申请通信设备1的方向性。

如图5所示,现有技术通信设备方向性的最大值在频率为3.66GHz,此时方向性为-27dB,即为A点。如图6所示,本申请通信设备1方向性的最大值在频率为3.66GHz,此时方向性为-39.3dB,即为B点。对比A点与B点可知,本申请通信设备1的方向性比现有技术通信设备的方向性小10dB,能够有效改善通信设备1的方向性。

以上仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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