[发明专利]一种高频信号分配选择装置

说明书

本发明涉及一种高频信号分配选择装置。

如图1所示，为现有的一种多重卫星接收机信号选择开关装置(台湾专利第5746号)，其将放大器101、102，分配器103到108及水平/垂直选择开关109～112接合，分别放大，分配及独立选择由卫星天线所接收的水平极性垂直极性的信号I/P1及I/P2作用，使二台、四台或多台卫星接收机能单独选择其所需的垂直或水平的频道信号。

社会愈进步，人类所需传输的讯息就愈多，卫星电视广播的节目频道亦日增，由原来以同一频带不极化(例如垂直和水平)的多工传输，已发展成以不同频带、不同极化的传输技术增加目频道，又或在欲接收多个不同轨道上的卫星信号时，原先专门只为切换接收垂直、水平两种信号的装置，显然已不敷应用，现有技术多端微波开关(如台湾专利公报095746)的技术不制作这种装置会面临两大困难，其一是以微带传输线作功率分配器103至108，在两个输入四个输出时，共有三处不同信号相互跨越113、114、115，如图1所示，破坏微带传输线的连续性，以至跨越的信号散射，耦合至另一信号的电路上，从而减低信号的隔离度，而在更多输入信号时，其信号传输线跨越处将更多、信号间的隔离度必更差而影响收视品质，若使用高频同轴电缆，作信号的跨越以避免散射，但高频同轴电缆成本与加工成本高昂且不适合大量生产；其二是继电器或PIN二极管作信号间的选择开关所需的电路体积，将随输入、输出口数的增加而倍增，在现代产品追求轻薄短小的要求下，已丧失市场竞争能力。

本发明就是针对现有技术之不足而提供一种高频信号分配选择装置，其利用多层印刷电路板技术，将其中某些金属层，作为接地层，而在接地层上或下制作微带传输线(Microstrip-line)或在接地层之间制作带状传输线(strip line)等信号线层，并且这种印刷线路传输线不限于此两类，亦可为如同平波导(Co-planer waveguide，CPW)等，均相当设计成高频电路中的功率分配器、滤波器等，而且制作成本相当低廉，适合大量生产。

本发明的目的是这样实现的：

本发明与现有技术的比较具有高隔离度、体积小、信号损失或增益对称、易于设计、制用成本低廉等优点。

下面结合附图及其具体实施方案对本发明做进一步的详细说明。

图1为现有的双输入的多端微波开关图；

图2为本发明的较佳实施例(N＝4，M＝4)的方块图；

图3为图2的多层印刷电路板的剖视图；

图4为图3的剖面示意图；

图5为多层印刷电路板中以贯导孔将内层接地引至外层线路剖面示意图；

图6为多层印刷电路板中以贯导孔将上层信号引至下层线路剖面示意图；

图7为本发明以贯导孔作两信号跨越的剖面、俯视图；

图8为微带传输线的剖面图；

图9为同平面的波导剖面图；

图10为带状传输线的剖面图；

图11为本发明所用的单刀四掷开关MMIC内部电路图；

图12为图11中717的电路图；

图13为本发明信号切换的控制信号示意图；

图14为图12的真值表。

本发明所使用的多层印刷电路板中，金属层层数与信号线层层数是以输入输出信号个数而定，以四输入四输出为例请参考图2、3、4，其结构依序号可为：

第一层第一金属层242，作为第一信号分配线路层。

第二层第一介电质层243。

第三层第二金属层244，作为第一接地层。

第四层第二介电质层245。

第五层第三金属层246，作为第二信号分配线路层。

第六层第三介电质层247。

第七层第四金属层248，作为第二接线层。

第八层第四介电质层249。

第九层第五金属层250，作为第三信号分配线路层。…

第十层第五介电质层251。

第十一层第六金属层242，作为第三接地层。

第十二层第六介电质层253。

第十三层第七金属层254，作为第四信号分配线路层。

其中，第一、二、三层及第十一、十二、十三层分别构成微带电路结构，而第三、四、五、六、七层及第七、八、九、十、十一层分别构成两带状电路结构，面临中接地层244、248、252可以贯导孔(例如图5)连接至外界接地。

由上述本发明的结构可知各信号作功率分配时，所经过的线路长度，基本上是相的，而又没有非连续处，故其损失相当一致，而无现有技术中的跨越结构所造成较大损失，而造成信号分配后功率的差异，而使系统表现变差。