專利名稱：交叉指電容器、感應(yīng)器和使用它們的傳輸線和耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種傳輸線和耦合器，更具體地說，公開了一種左手(LH: Left-Handed)傳輸線、使用所述LH傳輸線的耦合器和為了實(shí)現(xiàn)所述LH傳 輸線和耦合器的電容器和感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
超穎材料(metamaterial)指的是通過人工方法來合成的以來展示在自然 世界中很少可以被看到的特殊電磁屬性的物質(zhì)或電磁結(jié)構(gòu)。在此定義的及在 現(xiàn)有技術(shù)中的術(shù)語"超穎材料"通常指的是具有介電常數(shù)(permittivity)和磁 導(dǎo)率(permeability)的值全是負(fù)數(shù)的物質(zhì)或電磁結(jié)構(gòu)。
這樣的材料從具有兩個(gè)負(fù)參數(shù)的方面來說也被稱為"雙負(fù)(DNG: Double-Negative)介質(zhì)"。超穎材料從具有負(fù)反射系數(shù)的方面來說根據(jù)負(fù)介 電常數(shù)和磁導(dǎo)率也被稱為負(fù)折射率介質(zhì)(NRM: Negative Refractive index Material)。所述超穎材料最開始由前蘇聯(lián)物理學(xué)家V.Veselago在1967年進(jìn) 行研究，但從那后30年已經(jīng)過去，關(guān)于具體實(shí)施的研究和應(yīng)用現(xiàn)在正處在 進(jìn)行中。
基于如此的特性，在超穎材料中的電磁波根據(jù)弗萊明(Fleming)左手法 則而不是弗萊明右手法則被轉(zhuǎn)移。也就是說，電磁波的相位傳播(相位速 度phase velocity)方向和能量傳播(群速度group velocity)方向是彼此相反 的。為此，超穎材料也被稱為左手物質(zhì)(LHM: Left-Handed Material)。且， 所述超穎材料顯示了 P(相位常數(shù)Phase Constant)和co (頻率Frequency)間 的非線性關(guān)系和存在于坐標(biāo)平面的左半平面的特性曲線的特性?；谏鲜鎏?性，超穎材料根據(jù)頻率由于小的相位差異就能實(shí)現(xiàn)寬帶電路，且由于相位變 化不與傳輸線長(zhǎng)度成正比，因此可以實(shí)現(xiàn)小型化電路。
實(shí)現(xiàn)超穎材料的方法的研究正處在不間斷地進(jìn)行之中，且在其中，實(shí)現(xiàn) 利用左手(LH: Left-Handed)傳輸線的超穎材料的方法在技術(shù)中已為熟知。圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)示出現(xiàn)有傳輸線和LH傳輸線的等效電路的電路圖。
如圖l(a)所示，現(xiàn)有傳輸線的等效電路由串聯(lián)感應(yīng)器U和并聯(lián)電容器 Ck所表示。另一方面，如圖l(b)所示，超穎材料傳輸線例如LH傳輸線的
等效電路由串聯(lián)電容器cl和并聯(lián)感應(yīng)器Ll所表示。其己為公知即具有上述
電磁特性的超穎材料通過構(gòu)建如此的傳輸線就可以被實(shí)現(xiàn)。
這樣的LH傳輸線通過如圖2所示的傳輸線來被實(shí)現(xiàn)，其在美國(guó)專利申 請(qǐng)序列號(hào)11/092， 143中被公開來授權(quán)給Itoh等。傳輸線使用己知的襯底例 如FR4襯底等可以被實(shí)現(xiàn)。特別的是，所述傳輸線包括介質(zhì)層(dielectric layer)400、通過印刷、沉積或蝕刻安置在所述介質(zhì)層上表面的第一導(dǎo)電元件 而形成的交叉指電容器(interdigital capacitor) 100和樁感應(yīng)器(stub inductor)200，和通過印刷、沉積或蝕刻安置在所述介質(zhì)層下表面的第二導(dǎo) 電元件而形成的接地平面300。
圖l(b)所示的LH傳輸線的串聯(lián)電容器CL用交叉指電容器100來實(shí) 現(xiàn)。交叉指電容器100被實(shí)現(xiàn)以來完成裝置的小型化而不像在介質(zhì)層上布置 多個(gè)導(dǎo)電層而形成的現(xiàn)有多層電容器且可以很容易地被包含在傳輸線中。串 聯(lián)電容器Qj皮配置以使一組兩個(gè)指狀物110和120互相空間分離地替換配 置，通過指狀物間的電磁耦合來具有電容。每組指狀物110和120在一端彼 此互相電連接以使多個(gè)指狀物間的電容例如指狀物110a和指狀物120a間的 電容和指狀物110b和指狀物120b間的電容并聯(lián)合成以具有更大的電容。
同時(shí)，LH傳輸線的并聯(lián)感應(yīng)器k用作為一個(gè)短樁的樁感應(yīng)器200來被 實(shí)現(xiàn)。細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)體的樁感應(yīng)器200經(jīng)由導(dǎo)通孔(via hole) 210在一端與接地平面 300相連接。使用普通導(dǎo)體的固有電感的樁感應(yīng)器200具有按照其長(zhǎng)度而被 決定的電感。因此，在圖l(b)中表示的傳輸線被實(shí)現(xiàn)，因此具有所需長(zhǎng)度 的傳輸線通過使用信元(cell)的級(jí)聯(lián)連接的多個(gè)信元(cell)可以被實(shí)現(xiàn)。在這 種情況下，在每個(gè)導(dǎo)體中不可避免地發(fā)生的電容和電感顯示出RH傳輸線和 LH傳輸線相結(jié)合的電氣特性。
現(xiàn)有LH傳輸線的每個(gè)構(gòu)成元件的結(jié)構(gòu)局限在于限制了傳輸線的性能改
進(jìn)。首先交叉指電容器ioo存在劣勢(shì)即其電容比多層電容器的電容要小。對(duì)
此的原因是在交叉指電容器100中彼此相對(duì)電磁連接的導(dǎo)體的區(qū)域相對(duì)較
5小。除此之外，由于其要求各個(gè)指狀物應(yīng)該用縱橫交錯(cuò)的方式被形成以來互 相精確地插在一起，因此交叉指電容器100非常困難被進(jìn)行制造和生產(chǎn)。相 反，多層電容器存有缺點(diǎn)即由于電容的調(diào)整僅僅通過調(diào)整導(dǎo)體和導(dǎo)體區(qū)域間 的間距可以被完成，設(shè)計(jì)自由度降低，通常會(huì)使其比較困難得被應(yīng)用在LH
傳輸線中。授權(quán)給Kao的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)10/904,825和授權(quán)給Wu的 美國(guó)專利序列號(hào)11/234,276公開了一種堆疊交叉指平行板電容器結(jié)構(gòu)。然 而，上述美國(guó)專利存在一個(gè)問題即由于其具有與多層電容器類似的結(jié)構(gòu)，設(shè) 計(jì)的自由度被降低且其結(jié)構(gòu)很復(fù)雜因此增加了生產(chǎn)成本。
同時(shí)，由于樁感應(yīng)器200的電感根據(jù)導(dǎo)電元件的長(zhǎng)度而被決定，導(dǎo)電元 件的長(zhǎng)度必須被增加以來增強(qiáng)樁感應(yīng)器的電感，其會(huì)導(dǎo)致感應(yīng)器200的大小 增大。此外，在信號(hào)的波長(zhǎng)是樁感應(yīng)器200長(zhǎng)度的2倍的情形中，樁感應(yīng)器 200作為共振器以使截止頻率(cutoff frequency)在頻率響應(yīng)中顯現(xiàn)且在 阻抗特性方面感應(yīng)器能只在小于波長(zhǎng)1/4的長(zhǎng)度中被操作。因此，在寬頻帶 中其不可能使用樁感應(yīng)器200。
由于交叉指電容器100和樁感應(yīng)器200的構(gòu)造缺陷，現(xiàn)有LH傳輸線在 傳輸帶的擴(kuò)展和小型化方面存有很多的不足。
技術(shù)問題
因此，本發(fā)明的目的被做出以來克服發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，且 本發(fā)明的一個(gè)目的是用來提供一種在維持設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)能增加電感且容 易被制造的交叉指電容器。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是用來提供一種能用緊湊尺寸來制造且沒有截止 頻率的感應(yīng)器。
本發(fā)明的最終目的是用來提供具有寬傳輸帶且緊湊的LH傳輸線，和使 用所述傳輸線的耦合器。
技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電容器，其 包括第一組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相在一端相連接的至少 兩個(gè)指狀物；和第二組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物，第二指狀物組按預(yù)定間距與第一指狀物組相空間分離 以與所述第一指狀物組實(shí)質(zhì)上相平行。
所述電容器進(jìn)一步包括在所述第一指狀物組和所述第二指狀物組間所配 置的介質(zhì)襯底。
且，所述第一指狀物組的每個(gè)指狀物的寬度大于所述第二指狀物組的每 個(gè)指狀物的寬度，以使所述第一指狀物組的指狀物與所述第二指狀物組的指 狀物至少部分重疊。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種感應(yīng)器，其在一端與傳輸線相 連接且在另外一端與接地平面相連接，所述感應(yīng)器被形成在所述傳輸線的內(nèi) 部以具有實(shí)質(zhì)上盤旋的形狀。
所述感應(yīng)器形成在介質(zhì)襯底上，且通過導(dǎo)通孔在另外一端上與所述接地 平面相連接。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種具有LH特性的傳輸線，其包 括 一種電容器，其包括第一組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相 在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物；和第二組指狀物，含有互相空間分離被配 置且互相在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物，第二指狀物組按預(yù)定間距與第一 指狀物組相空間分離以與所述第一指狀物組實(shí)質(zhì)上相平行；和一種感應(yīng)器， 其在一端與傳輸線相連接且在另外一端與接地平面相連接。
所述電容器進(jìn)一步包括在所述第一指狀物組和所述第二指狀物組間所配 置的介質(zhì)襯底。
且，所述第一指狀物組的每個(gè)指狀物的寬度大于所述第二指狀物組的每 個(gè)指狀物的寬度，以使所述第一指狀物組的指狀物與所述第二指狀物組的指 狀物至少部分重疊。
同時(shí)，所述感應(yīng)器通過所述傳輸線與所述第二指狀物組相連接，且其特 征在于，所述感應(yīng)器在一端與傳輸線相連接且在另外一端與接地平面相連 接，所述感應(yīng)器被形成在所述傳輸線的內(nèi)部以具有實(shí)質(zhì)上盤旋的形狀。
此外，所述感應(yīng)器形成在介質(zhì)襯底上，且通過導(dǎo)通孔在另外一端上與所 述接地平面相連接。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供了一種包括具有LH特性的傳輸線的
稱合為。技術(shù)效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，其能提供一種在維持設(shè)計(jì)自由度的同時(shí)能增加
電感且容易被制造的交叉指電容器。
此外，可以獲取一種能用緊湊尺寸來制造且沒有截止頻率的感應(yīng)器。 最終，其能獲取一種具有寬傳輸帶且緊湊的LH傳輸線，和使用所述傳
輸線的耦合器。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)示出現(xiàn)有傳輸線和LH傳輸線的等效電路的電路；
圖2是示出實(shí)際被實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)有LH傳輸線的透視圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的交叉指電容器的斜視圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的交叉指電容器的俯視圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例的感應(yīng)器的斜視圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例的LH傳輸線的斜視 圖；禾口
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的LH傳輸線的S21參數(shù)的 圖表。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將參考附圖對(duì)特定示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。 在此所用的術(shù)語"感應(yīng)器"、"電容器"和"傳輸線"被定義用來顯示
在其裝置和構(gòu)成元件中的優(yōu)異的電氣特性。這并不意味著所述裝置和構(gòu)成元
件只被感應(yīng)器、電容器和傳輸線所操作。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的交叉指電容器的斜視圖。 交叉指電容器1包括實(shí)質(zhì)上互相平行配置的兩組指狀物10和20。兩指
狀物組10和20包含兩對(duì)指狀物12和14和22和24，每對(duì)指狀物彼此互相
空間分離被配置且在一端互相連接。在此，只有顯示在圖片中的部分指狀物將在隨后進(jìn)行描述，但其并不局 限于本發(fā)明。除了顯示或描述的指狀物以外，無論指狀物的數(shù)量如何，下列 描述也可以被應(yīng)用到指狀物中。
兩組指狀物10和20互相空間分離被配置以不致于互相電連接，且介質(zhì) 襯底(未顯示)為了保證制造的簡(jiǎn)易和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可以被配置在兩指狀物組之 間。
特別的是，由于平行板電容器的電容與介電常數(shù)成正比，高介電常數(shù)的 介質(zhì)襯底被插入到兩指狀物組10和20之間以來增加電容器的電容。第一對(duì)
指狀物12和14和第二對(duì)指狀物22和24分別與傳輸線32和30 —般地連 接，以使其間的電容能被平行合成。且，與第一和第二指狀物對(duì)相連接的傳 輸線30和32構(gòu)成電容器的終端以促使電流在其中流進(jìn)和流出。
更好的是，第一指狀物對(duì)12和14和第二指狀物對(duì)22和24形成具有相 同的長(zhǎng)度以使其互相重疊排列。指狀物的排列將在隨后參考圖4進(jìn)行說明。
參考圖4，第一指狀物對(duì)12和14和第二指狀物對(duì)22和24以互相交替 間隔地交錯(cuò)方式排列。在這種情況下，第一指狀物對(duì)12和14和第二指狀物 對(duì)22和24被排列以至少在外緣上互相重疊。S卩，例如，指狀物22的寬度 被形成為大于指狀物間的距離，例如指狀物12和14間的距離，因此指狀物 22可以在外緣上與指狀物12和14重疊。同樣，第一和第二指狀物組10和 20互相平行配置以在部分區(qū)域上互相重疊，因此交叉指電容器1與現(xiàn)有交 叉指電容器相比具有相對(duì)增加的重疊區(qū)域以來增強(qiáng)其電容。
進(jìn)一步，由于第一和第二指狀物組10和20分別在不同的層上被形成， 指狀物間的交替排列不需要很復(fù)雜地被實(shí)現(xiàn)，且交叉指電容器1的制造成本 與現(xiàn)有交叉指電容器相比相對(duì)被降低。
交叉指電容器1由各自含有超過兩個(gè)指狀物的兩指狀物組10和20構(gòu) 成，其與現(xiàn)有交叉指電容器類似，用來增加設(shè)計(jì)自由度。特別的是，交叉指 電容器的電容可以根據(jù)指狀物間的距離、兩指狀物組10和20間的距離、被 包含在每?jī)芍笭钗锝M10和20中的指狀物的數(shù)量和介質(zhì)襯底的介電常數(shù)等的 變化而改變。這與只根據(jù)導(dǎo)體的大小、導(dǎo)體間的距離和介質(zhì)襯底的介電常數(shù) 而發(fā)生電容變化的現(xiàn)有多層電容器相比具有相對(duì)較高的設(shè)計(jì)自由度。
9根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例的感應(yīng)器將結(jié)合圖5在以下進(jìn)行說明。
在本示例性實(shí)施例中，感應(yīng)器2包括以盤旋形狀在導(dǎo)體30內(nèi)部形成的
開口中作為傳輸線而配置的條形導(dǎo)體40。導(dǎo)體30和條形導(dǎo)體40通過印 刷、沉積、蝕刻等可以被形成在介質(zhì)沉底50的上表面上。且，接地平面60 可以形成在介質(zhì)襯底50的下表面上。條形導(dǎo)體40在一端42上與導(dǎo)體30相 連接且在另一端44上與接地平面60相連接。
條形導(dǎo)體40通過導(dǎo)體固有的電感作為感應(yīng)器被操作。但，條形導(dǎo)體40 被形成為具有與現(xiàn)有樁感應(yīng)器不相同的實(shí)質(zhì)上為盤旋的形狀，因此其長(zhǎng)度即 使在狹窄的區(qū)域內(nèi)也能被延長(zhǎng)且其電感也能被增加以實(shí)現(xiàn)小型化。
在盤旋條形導(dǎo)體40中，電容在互相空間分離平行配置的條形導(dǎo)體40的 各自部分之間發(fā)生。然而，此電容與由整個(gè)條形導(dǎo)體40引起的電感相比微 乎其微的小，且結(jié)果是感應(yīng)器2作為感應(yīng)器元件被操作。同樣地，感應(yīng)器2 作為離散電路(discrete circuit)或集總電感(lumped inductor),與作為基本具 有傳輸線結(jié)構(gòu)的分布常數(shù)電路(distributed constant circuit)而操作的樁感應(yīng)器 不同，電容和比電容大的電感存在于其中。因此，感應(yīng)器2的共振頻率僅由 內(nèi)部的電感和電容所決定，且感應(yīng)器2不作為V2共振器被操作。此外，不 像只有當(dāng)其具有小于X/4波長(zhǎng)的長(zhǎng)度的時(shí)候可以被作為感應(yīng)器被操作的現(xiàn)有 樁感應(yīng)器，感應(yīng)器2在感應(yīng)器可以被操作的波長(zhǎng)范圍內(nèi)沒有限制。因此，感 應(yīng)器2沒有與感應(yīng)器的大小成正比的截止頻率且可以在寬頻帶中被操作。
更進(jìn)一歩，由于在本示例性實(shí)施例中的感應(yīng)器2在形成在傳輸線30的 開口處被配置，感應(yīng)器2占有的電路空間被減小。特別的是，在感應(yīng)器2被 形成與交叉指電容器相連接的情況中，電容器和感應(yīng)器2可以很容易地連接 在一起。
根據(jù)使用交叉指電容器1和感應(yīng)器2的本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例 的LH傳輸線將結(jié)合圖6在下文中進(jìn)行介紹。
在此示例性實(shí)施例中，交叉指電容器1和感應(yīng)器2的結(jié)構(gòu)和圖3和圖5 所述的結(jié)構(gòu)一樣。相同的參考數(shù)字代表相同的元素，但本發(fā)明并不局限于 此。LH傳輸線3包括交叉指電容器1和感應(yīng)器2。電容器1和感應(yīng)器2通 過傳輸線30互相連接。g卩，傳輸線30在一端與交叉指電容器1的第二指狀 物組20相連接，且在另外一端與感應(yīng)器2的盤旋條形導(dǎo)體40相連接且同時(shí) 適用為L(zhǎng)H傳輸線3的第二端口。 LH傳輸線3的第一端口是與交叉指電容 器1的第一指狀物組10相連接的傳輸線32。
通過這種配置，交叉指電容器1在LH傳輸線3的第一端口 32和第二 端口 30之間被連接，感應(yīng)器2在第二端口 30和接地平面之間被連接，因此 含有串聯(lián)電容器和并聯(lián)感應(yīng)器的LH傳輸線3被獲得。此外，LH傳輸線3 被用作為信元(cell)且多于兩個(gè)的LH傳輸線級(jí)聯(lián)連接在一起以使具有所需 長(zhǎng)度的傳輸線能被獲得。
在此示例性實(shí)施例中，LH傳輸線3具有高的設(shè)計(jì)自由度且包含具有大 的電容的電容器1和能實(shí)現(xiàn)小型化且沒有截止頻率的感應(yīng)器2，因此與現(xiàn)有 LH傳輸線不同，其能延長(zhǎng)頻率帶寬且能被小型化。除此之外，感應(yīng)器在傳 輸線3中被形成，因此第二指狀物組20可以被延伸以使其與感應(yīng)器相連 接，使之很容易地來制造LH傳輸線3。
在此示例性實(shí)施例中，LH傳輸線的性能通過其實(shí)際的執(zhí)行被測(cè)量。 且，現(xiàn)有LH傳輸線被制造且被用作為對(duì)比示例性實(shí)施例。
在被執(zhí)行的LH傳輸線中，交叉指電容器的每個(gè)指狀物的長(zhǎng)度為6mm 且寬度為0.2mm，且相鄰指狀物間的距離為0. lmm。在這種情況下，每個(gè) 指狀物組的八個(gè)指狀物被使用。此外，第一和第二指狀物組間的空間距離為 0. lmm且具有介電常數(shù)為1的介質(zhì)襯底被安置在指狀物之間。感應(yīng)器2的 條形導(dǎo)體的寬度為0. lmm，盤旋條形導(dǎo)體的每個(gè)盤旋之間的寬度為 0. lmm，且感應(yīng)器的整個(gè)大小例如從條形導(dǎo)體和傳輸線之間的連接部分起到 盤旋區(qū)域的最外邊部分的距離為1. 9mm。
在根據(jù)對(duì)比示例性實(shí)施例的LH傳輸線中，交叉指電容器的每個(gè)指狀物 的長(zhǎng)度為6mm，且每個(gè)指狀物組的五個(gè)指狀物被使用。在這種情況下，樁 感應(yīng)器被形成為長(zhǎng)度為10mm和寬度為lmm。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例和對(duì)比示例性實(shí)施例中，傳輸線使用具有介電 常數(shù)為4的介質(zhì)襯底被實(shí)現(xiàn)。含有六個(gè)電容器和五個(gè)感應(yīng)器的傳輸線的大小 在本發(fā)明中為48x2. 4(mm)2，在對(duì)比示例性實(shí)施例中為37x12. 2(mm)2 。
li圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的LH傳輸線的S21參數(shù)的
圖表，其中圖7(a)示出了對(duì)比示例性實(shí)施例的Sl參數(shù)且圖7(b)示出了本發(fā) 明示例性實(shí)施例的S1參數(shù)。
這些參數(shù)在頻率帶范圍從300KHz到6GHz中被測(cè)量。如圖7所示，對(duì) 比示例性實(shí)施例的Sl參數(shù)在涉及-3dBm中在lGHz和4GHz具有截止頻率 然而本發(fā)明示例性實(shí)施例的Sl參數(shù)在涉及-3dBm中在0. 5GHz和4. 4GHz 具有截止頻率。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施例的帶寬(bandwidth)為 900MHz，其與對(duì)比示例性實(shí)施例相比進(jìn)一步增加了 30%。也就是說，根據(jù) 本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以發(fā)現(xiàn)，傳輸線的實(shí)現(xiàn)區(qū)域與對(duì)比示例性實(shí)施例 相比被進(jìn)一步地降低了 75%且?guī)挶辉黾恿?30%。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例，其能使用形成在與傳輸線相分離 的層上的感應(yīng)器，或盤旋形狀的感應(yīng)器以作為L(zhǎng)H傳輸線的并聯(lián)感應(yīng)器。這 些感應(yīng)器的具體說明在韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?006-79326中被公開，雖然在此并 未被公開，但結(jié)合在此以作參考。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)示例性實(shí)施例，使用如上所述的本發(fā)明的LH傳 輸線的耦合器被提供。在此示例性實(shí)施例中，耦合器被配置以使一對(duì)LH傳 輸線互相平行排列以具有四個(gè)端口。第一傳輸線的輸入端口和輸出端口被分 別用作為耦合器的輸入端口和通過端口 (through port)。第二傳輸線的輸入端 口被用作為耦合端口 (coupled out port)。第二傳輸線的輸出端口被用作為隔 離端口 (isolation port)，其不被用作為輸入和輸出端口 。
本示例性實(shí)施例的耦合器使用發(fā)明的LH傳輸線以使其能被緊湊地制造 且具有寬帶的特性。進(jìn)一步，創(chuàng)造的耦合器與使用現(xiàn)有LH傳輸線的耦合器 相比顯示了明顯得被提高的耦合性。
與前述發(fā)明的示例性實(shí)施例和對(duì)比示例性實(shí)施例所述的類似，含有六個(gè) 電容器和五個(gè)感應(yīng)器的每個(gè)現(xiàn)有LH傳輸線和本發(fā)明的LH傳輸線以一對(duì)的 形式被使用來實(shí)現(xiàn)耦合器。此時(shí)，其間的耦合性被比較。各個(gè)傳輸線在 0.2mm的區(qū)間內(nèi)被配置，且電容器的指狀物間的距離為0.08mm。在感應(yīng)器 的情況下，其大小為1.85mm且條形導(dǎo)體間的距離時(shí)0. 15mm。結(jié)果為，本 發(fā)明的耦合器和現(xiàn)有耦合器分別顯示了-6dB和-3dB的耦合性?？梢园l(fā)現(xiàn)， 本發(fā)明的耦合器與現(xiàn)有耦合器相比具有被增加了 3dB的耦合性。盡管本發(fā)明結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為是實(shí)際的示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)該 理解本發(fā)明僅僅是實(shí)施例且并不局限于公開的示例性實(shí)施例。在上述示例性 實(shí)施例中描述的構(gòu)成元素可以被其等同元素所代替或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以用各種方法對(duì)構(gòu)成其的方法進(jìn)行修改，但所有的代替和修改都是在不脫離 由權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行的。因此，本發(fā)明的范 圍并不只局限于上述實(shí)施例或被上述實(shí)施例所限制，且應(yīng)該被理解為只由附 加權(quán)利要求和等同要求所限定。
權(quán)利要求
1、一種電容器，其包括第一組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物；和第二組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物，第二指狀物組按預(yù)定間距與第一指狀物組相空間分離以與所述第一指狀物組實(shí)質(zhì)上相平行。
2、 如權(quán)利要求1所述的電容器，所述電容器進(jìn)一步包括在所述第一指 狀物組和所述第二指狀物組間所配置的介質(zhì)襯底。
3、 如權(quán)利要求1所述的電容器，所述第一指狀物組的每個(gè)指狀物的寬 度大于所述第二指狀物組的每個(gè)指狀物之間的寬度，以使所述第一指狀物組 的指狀物與所述第二指狀物組的指狀物至少部分重疊。
4、 一種感應(yīng)器，其在一端與傳輸線相連接且在另外一端與接地平面相 連接，所述感應(yīng)器被形成在所述傳輸線的內(nèi)部以具有實(shí)質(zhì)上盤旋的形狀。
5、 如權(quán)利要求4所述的感應(yīng)器，所述感應(yīng)器形成在介質(zhì)襯底上，且通 過導(dǎo)通孔在另外一端上與所述接地平面相連接。
6、 一種具有LH特性的傳輸線，其包括一種電容器，其包括第一組指狀物，含有互相空間分離被配置且互相 在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物；和第二組指狀物，含有互相空間分離被配 置且互相在一端相連接的至少兩個(gè)指狀物，第二指狀物組按預(yù)定間距與第一 指狀物組相空間分離以與所述第一指狀物組實(shí)質(zhì)上相平行；和一種感應(yīng)器， 其在一端與傳輸線相連接且在另外一端與接地平面相連接。
7、 如權(quán)利要求6所述的電容器，所述電容器進(jìn)一步包括在所述第一指狀物組和所述第二指狀物組間所配置的介質(zhì)襯底。
8、 如權(quán)利要求6所述的傳輸線，所述第一指狀物組的每個(gè)指狀物的寬度大于所述第二指狀物組的每個(gè)指狀物的寬度，以使所述第一指狀物組的指 狀物與所述第二指狀物組的指狀物至少部分重疊。
9、 如權(quán)利要求6所述的傳輸線，所述感應(yīng)器通過所述傳輸線與所述第 二指狀物組相連接，所述感應(yīng)器在一端與傳輸線相連接且在另外一端與接地平面相連接，所述感應(yīng)器被形成在所述傳輸線的內(nèi)部以具有實(shí)質(zhì)上盤旋的形 狀。
10、 如權(quán)利要求9所述的傳輸線，所述感應(yīng)器形成在介質(zhì)襯底上，且通 過導(dǎo)通孔在另外一端上與所述接地平面相連接。
11、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求6至10中的任一權(quán)利要求所述的具有LH 特性的傳輸線的耦合器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種交叉指電容器、感應(yīng)器和使用所述交叉指電容器和感應(yīng)器的LH傳輸線和耦合器。所述交叉指電容器包括實(shí)質(zhì)上互相平行安置的兩個(gè)指狀物組。每個(gè)指狀物組的指狀物在外緣彼此互相重疊以用來生成電容。所述感應(yīng)器實(shí)質(zhì)上盤旋地形成在所述傳輸線的內(nèi)部，因此其能在緊湊型中具有大的電感且能在寬頻帶中被使用。所述傳輸線在緊湊型中具有寬頻帶，其含有互相串聯(lián)連接的交叉指電容器和互相并聯(lián)連接的感應(yīng)器。除此之外，使用所述LH傳輸線的耦合器具有極好的耦合能力。
文檔編號(hào)H01P5/08GK101523661SQ200780038377
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者成元模, 柳秉勳, 金期晧 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Emw天線