CN105978523B - 电缆及通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的分支电路(31)包括共用的天线端口(P1),将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号与所述低频带和所述高频带之间的频带的信号即第二通信信号进行分叉。分支电路(31)包括:第一通信信号线侧带阻滤波器(11);第二通信信号线侧带阻滤波器(21);以及使第二通信信号通过频带的SAW滤波器(28)。第一通信信号线侧带阻滤波器(11)设置在第一通信信号线上,反射第二通信信号,使第一通信信号通过。SAW滤波器(28)设置在第二通信信号线上,使第二通信信号通过频带。第二通信信号线侧带阻滤波器(21)设置在所述天线端口(P1)与所述SAW滤波器(28)之间,反射第一通信信号中至少接近第二通信信号的频带一侧的信号,使第二通信信号通过。
Description
本申请是申请日为“2013年8月1日”、申请号为“201380042102.3”、题为“分支电路及分支电缆”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及将多个频带的通信信号进行分叉的分支电路,以及包括分支电路的分支电缆。
背景技术
近年来,在移动电话等移动体通信终端装置中,要求有利用多种频带的通信功能,并且同时要求装置的小型化。因为,不能在装置中对每个频带设置多个天线,共用天线而由分支电路将天线信号分叉并连接至多个通信电路的分支电路变得重要。
专利文献1中示出了能将三个收发***Cellular(数据蜂窝)/GPS/PCS进行切换的分支电路。图25是专利文献1所示的分支电路的电路图。该分波电路对应三频带,三个通信***为Cellular通信***(第一频带:800MHz)、 GPS通信***(第二频带:1500MHz)、PCS通信***(第三频带:1900MHz)。该分波电路具有:ANT端子,该ANT端子与天线连接;第一端子1,该第一端子1输入输出第一频带的收发信号;第二端子2,该第二端子2输入第二频带的接收信号;以及第三端子3,该第三端子3输入输出第三频带的收发信号。低通滤波器LPF5连接在ANT端子与第一端子1之间。相位调整用电路6以及SAW滤波器7连接在ANT端子与第二端子2之间。高通滤波器HPF8以及相位调整用电感9连接在ANT端子与第三端子3之间。
图25中,LPF5使Cellular通信***的频带的信号通过,使GPS通信***及PCS通信***的频带衰减。包括有相位调整用电路6用来分别提高在ANT端子与第二端子2之间的第一频带和第三频带上的电感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2005-184773号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在包括了进行通话或数据通信的通信电路以及GPS接收电路的移动终端中,RF电路有时采用以下结构:将GPS接收信号提供给GPS接收电路,将通话用或数据通信用的通信信号提供给一个通信电路。在像这样的结构中,需要将天线信号分波为GPS接收信号和通信信号。该情况中有如下关系:通信信号包含高频带的通信信号和低频带的通信信号,GPS信号是在高频带的通信信号和低频带的通信信号中间的频带。
然而,如图25所示的现有的分波电路是所谓的三向器件,仅将三个频带的信号向三个输入输出部分叉,无法采用像这样的对每个频带进行分波的电路结构。
作为分支电路考虑为例如图26所示的结构,所述分支电路将包含高频带的通信信号以及低频带的通信信号的通信信号,与高频带的通信信号和低频带的通信信号中间的频带的GPS信号进行分叉。图26中带阻滤波器 (BEF)11阻止1.5GHz的GPS信号。SAW滤波器28屏蔽高频带的通信信号和低频带的通信信号,使GPS信号的频带通过。通信电路10连接在带阻滤波器(BEF)11的后级,GPS接收电路20连接在SAW滤波器28的后级。
然而,图26所示的结构的分支电路中会产生如下问题。
图27(A)是从天线30的连接端口P1观察时SAW滤波器28的阻抗轨迹,图27(B)是从天线30的连接端口P1观察时带阻滤波器11的阻抗轨迹。另外,图28是天线30的连接端口P1与带阻滤波器11的输出端口P2之间的***损耗(S参数的S21)的频率特性图。均在0.7GHz~2.7GHz的频率范围内进行扫频。
如图27(A)、图27(B)所示,在SAW滤波器28和带阻滤波器11中,频率在相同频带呈相同相位,该频率中SAW滤波器28的截止频带的低频带在短路一侧,从天线输入的信号经由SAW滤波器28流向接地。因此,如图28中虚线的椭圆(左侧)所示,衰减频带出现在GPS信号的频带即比 1.5GHz要靠近低频带侧的通频带。其结果为,输入至图26所示的通信电路10的低频带的通信信号发生衰减。在图27(A)的例子中,SAW滤波器 28的截止频带在低频带发生短路,但通过SAW滤波器的设计来使高频带发生短路,或两个频带均短路。在高频带短路的情况中,如图28中虚线的椭圆(右侧)所示,衰减频带出现在高频带的通频带上,输入至图26所示的通信电路10的高频带的通信信号发生衰减。
本发明的目的在于提供一种分支电路及分支电缆,避免因两条通信信号线上所具备的SAW滤波器及带阻滤波器而产生无用的谐振,实现良好的分叉特性。
解决技术问题所采用的技术方案
(1)本发明的分支电路包括:共用的天线端口;以及与所述共用的天线端口相连接的第一通信信号线及第二通信信号线,该分支电路是用于将包含低频带(例如704-960MHz)信号及高频带(例如1710-2690MHz)信号的第一通信信号(例如蜂窝信号)与所述低频带和所述高频带之间的频带的信号即第二通信信号(例如GPS信号)进行分叉的分支电路,其特征在于,包括:
第一通信信号线侧带阻滤波器,该第一通信信号线侧带阻滤波器设置在第一通信信号线上,反射第二通信信号,使第一通信信号通过;
SAW滤波器,该SAW滤波器设置在第二通信信号线上,使第二通信信号通过频带;以及
第二通信信号线侧带阻滤波器,该第二通信信号线侧带阻滤波器设置在所述天线端口与所述SAW滤波器之间,反射第一通信信号中至少接近第二通信信号的频带侧(例如高频带)的信号(在高频带的频率下从天线观察时为开放),使第二通信信号通过。
根据该结构,能避免因SAW滤波器的衰减频带在短路侧而导致的第一通信信号的损耗,从而能实现良好的分叉特性。
(2)优选地,相位调整用元件设置在所述第二通信信号线侧带阻滤波器与所述SAW滤波器之间。根据该结构,能使第二通信信号线侧带阻滤波器与SAW滤波器之间的相位匹配,由此在SAW滤波器的通频带中能得到低反射特性。
(3)优选地,所述第二通信信号线侧带阻滤波器由反射低频带信号的带阻滤波器以及反射高频带信号的带阻滤波器构成。根据该结构,由于第二通信信号线侧带阻滤波器将高频带的通信信号和低频带的通信信号这两个通信信号反射至天线端口侧以及第一通信信号线侧,因此,分叉特性进一步提高。
(4)本发明的分支电缆由分支电路构成,该分支电路包括:共用的天线端口;以及与所述共用的天线端口相连接的第一通信信号线及第二通信信号线,用于将包含低频带(例如704-960MHz)信号及高频带(例如 1710-2690MHz)信号的第一通信信号(例如蜂窝信号)与所述低频带和所述高频带之间的频带的信号即第二通信信号(例如GPS信号)进行分叉,所述分支电缆的特征在于,
所述分支电缆包括:长条状的电介质主体;以及信号导体和接地导体,该信号导体和接地导体形成在该电介质主体上,
第一通信信号线侧带阻滤波器和第二通信信号线侧带阻滤波器由形成在所述电介质主体上的信号导体和接地导体构成,
所述第一通信信号线侧带阻滤波器设置在所述第一通信信号线上,反射第二通信信号,使第一通信信号通过,
所述第二通信信号线侧带阻滤波器设置在所述第二通信信号线上,反射第一通信信号中至少接近第二通信信号的频带一侧(例如高频带)的信号 (在高频带的频率下从天线观察时为开放),使第二通信信号通过。
根据该结构,由于能连接天线端口和两个通信电路的输入输出端口,并且,能仅以电缆对应频带进行分叉,因此,不需要在电路基板上构成分支电路,实现了设备的省空间化。
(5)优选地,所述第一通信信号线侧带阻滤波器和所述第二通信信号线侧带阻滤波器分别由电感器和电容器的并联电路构成,所述电感器和电容器由形成在所述电介质主体上的信号导体及接地导体构成。根据该结构,不需要搭载构成第一通信信号线侧带阻滤波器及第二通信信号线侧带阻滤波器的独立元器件,容易实现薄型化并提高量产性。
(6)优选地,搭载有SAW滤波器,所述SAW滤波器连接至所述第二通信信号线侧带阻滤波器的与所述共用的天线端口相反的一侧(通信电路侧),使第一通信信号衰减,使第二通信信号通过。由此,能将分支电缆用作包含SAW滤波器的分支电路。
(7)优选地,所述电介质主体由挠性电介质材料构成。由此,能在作为组装对象的通信装置的壳体内有限的空间中进行组装。
发明效果
根据本发明,能避免因SAW滤波器及第一通信信号线侧带阻滤波器而产生的无用的谐振,实现良好的分叉特性。另外,能在壳体内有限的空间中组装分支电路。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的包括分支电路的通信装置的框图。
图2是图1所示分支电路31的电路图。
图3是表示分支电路31的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗(S21)的频率特性的图。
图4是第2实施方式涉及的分支电路32的电路图。
图5是表示关于图4所示的分支电路32的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与SAW滤波器的前级之间的***损耗S31各自的频率特性的图。
图6是表示关于图4所示的分支电路32的天线端口P1-蜂窝信号端口 P2之间的***损耗S21、天线端口P1-GPS信号端口P3之间的***损耗S31、以及天线端口P1的反射损耗各自的频率特性的图。
图7是图4所示的分支电路32的变形例。
图8是第3实施方式涉及的包括分支电路33的通信装置的框图。
图9(A)是将带阻滤波器21的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图9(B) 是将所述带阻滤波器22的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图9(C)是将所述带阻滤波器21、22的两段的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。
图10是将图9(C)模式化的图。
图11是表示关于图8所示的分支电路33的天线端口P1-蜂窝信号端口 P2之间的***损耗S21、天线端口P1-GPS信号端口P3之间的***损耗S31、天线端口P1的反射损耗、以及端口P2-P3之间的***损耗(泄漏分量)S32 各自的频率特性的图。
图12是第4实施方式涉及的分支电路34的电路图。
图13是表示关于图12所示的分支电路32的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与SAW滤波器前级之间的***损耗S31各自的频率特性的图。
图14是第5实施方式涉及的分支电路35的电路图。
图15是第6实施方式涉及的分支电路36的电路图。
图16是第7实施方式涉及的分支电缆40的立体图。
图17是表示形成在电介质主体的各层上的电极图案的分解俯视图。
图18是表示以三层电介质主体构成层叠体的情况下形成在各层上的电极图案的分解俯视图。
图19是第8实施方式涉及的分支电缆的外观立体图。
图20是包括蜂窝信号线侧带阻滤波器F1以及GPS信号线侧带阻滤波器F2的分支电路31的框图。
图21(A)、图21(B)是表示从分歧点BP到两个滤波器F1、F2的路径长度不同的例子的图。
图22(A)是将从图21(A)所示分支电路的天线端口P1观察时的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图22(B)是从图21(B)所示分支电路的天线端口 P1观察时的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。
图23(A)是表示关于图21(A)所示的分支电路的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与GPS端口P3之间的***损耗S31各自的频率特性的图。图23(B)是表示关于图21(B)所示的分支电路的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与GPS端口P3之间的***损耗S31各自的频率特性的图。
图24是依次表示在第9实施方式涉及的分支电缆的电介质主体的各层上形成的电极图案的分解俯视图。
图25是专利文献1中所示的分支电路的电路图。
图26是根据现有技术将包含高频带的通信信号以及低频带的通信信号的通信信号与高频带的通信信号和低频带的通信信号中间的频带即GPS 信号进行分叉的分支电路的框图。
图27(A)是从天线30的连接端口P1观察时SAW滤波器28的阻抗轨迹,图27(B)是从天线30的连接端口P1观察时带阻滤波器11的阻抗轨迹。
图28是天线30的连接端口P1与带阻滤波器11的输出端口P2之间的***损耗(S参数的S21)的频率特性图。
实施方式
《第1实施方式》
图1是第1实施方式涉及的包括分支电路的通信装置的框图。该通信装置包括分支电路31。分支电路31包括共用的天线端口P1,所述分支电路31是用于将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号(蜂窝信号)与低频带和高频带之间的频带的信号即第二通信信号(GPS信号)进行分叉的分支电路。以后,将“第一通信信号”称为“蜂窝信号”,将“第二通信信号”称为“GPS信号”。
该例子中各频带如下文所述。
低频带(800MHz频带:704-960MHz)
高频带(2.2GHz频带:1710-2690MHz)
GPS信号(1.5GHz频带:1574-1606MHz)
在分支电路31的天线端口P1上连接有天线30。在分支电路31的蜂窝信号端口P2上连接有蜂窝信号的通信电路10,在分支电路31的GPS信号端口P3上连接有GPS接收电路20。
分支电路31的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间是蜂窝信号线,分支电路31的天线端口P1与第二通信信号端口P3之间是GPS信号线。在蜂窝信号线上设置有蜂窝信号线侧带阻滤波器11。在GPS信号线上设置有 SAW滤波器28及GPS信号线侧带阻滤波器21。GPS信号线侧带阻滤波器 21设置在天线端口P1与SAW滤波器28之间。
蜂窝信号线侧带阻滤波器11反射第二通信信号(GPS信号)(即,在GPS 信号的频率下从天线端口P1观察时为开放),使第一通信信号(蜂窝信号) 通过。GPS信号线侧带阻滤波器21反射蜂窝信号中接近GPS信号的频带一侧的高频带(1710-2690MHz)信号(即,在高频带的信号频率下从天线端口 P1观察时为开放),使GPS信号通过。SAW滤波器28使GPS信号通过频带。
图2是图1所示分支电路31的电路图。蜂窝信号线侧带阻滤波器11 由电感器L11以及电容器C11的并联电路构成。GPS信号线侧带阻滤波器 21由电感器L21以及电容器C21的并联电路构成。电感器L11及电容器 C11的并联电路的谐振频率为GPS信号的频率1.5GHz。因此,1.5GHz的信号被蜂窝信号线侧带阻滤波器11反射,通过GPS信号线侧带阻滤波器 21被输入。
电感器L21及电容器C21的并联电路的谐振频率为高频带的频率 2GHz。因此,2.2GHz频带的信号被GPS信号线侧带阻滤波器21反射,通过蜂窝信号线侧带阻滤波器11从端口P2被输出。
图3是表示所述分支电路31的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗(S21)的频率特性的图。像这样,GPS信号的频带即1.5GHz大幅衰减。另外,与图24所示的例子进行比较可知,在低频带和高频带不产生无用的衰减。
《第2实施方式》
图4是第2实施方式涉及的分支电路32的电路图。分支电路32包括天线端口P1、蜂窝信号端口P2以及GPS信号端口P3。该分支电路32将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号(蜂窝信号)与低频带和高频带之间的频带的信号即第二通信信号(GPS信号)进行分叉。
在蜂窝信号线上设置有两个蜂窝信号线侧带阻滤波器11、12。在GPS 信号线上设置有SAW滤波器28、GPS信号线侧带阻滤波器21及带通滤波器24。带通滤波器24设置在GPS信号线侧带阻滤波器21与SAW滤波器 28之间。另外,在带通滤波器24与SAW滤波器28之间设置有电容器C5。在SAW滤波器28的后级设置有低噪音放大器(LNA)29。
蜂窝信号线侧带阻滤波器11的结构与第1实施方式所示的蜂窝信号线侧带阻滤波器11相同。另一个蜂窝信号线侧带阻滤波器12由电感器L12 及电容器C12的串联电路构成,相对于蜂窝信号线并联连接。该蜂窝信号线侧带阻滤波器12的谐振频率与蜂窝信号线侧带阻滤波器11的谐振频率几乎相等。因此,由该两个蜂窝信号线侧带阻滤波器11、12,能进一步降低从端口P2输出GPS信号的量。两个带阻滤波器11、12中,由于作为LC 并联电路的带阻滤波器11与天线端口P1相连接,因此,GPS信号被反射至GPS信号线侧。
GPS信号线侧带阻滤波器21的结构与第1实施方式所示的GPS信号线侧带阻滤波器21相同,反射高频带的通信信号。带通滤波器24使GPS 信号的频带通过,屏蔽高频带的通信信号及低频带的通信信号。将带通滤波器24与SAW滤波器28多级化,提高GPS信号的选择性。
电容器C5是带通滤波器24与SAW滤波器28之间的相位调整用的元件。另外,带通滤波器24还作为GPS信号线侧带阻滤波器21与SAW滤波器28之间的阻抗匹配电路而发挥作用。
图4中,包含蜂窝信号线侧带阻滤波器11、12、GPS信号线侧带阻滤波器21、带通滤波器24以及相位调整用电容C5的电路部分由下文中其它实施方式示出的分支电缆40构成。
图5是表示关于图4所示的分支电路32的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与SAW滤波器前级之间的***损耗S31各自的频率特性的图。如图5所示,蜂窝信号线侧带阻滤波器 11、12阻止GPS信号即1.5GHz,GPS信号线侧带阻滤波器21阻止高频带的通信信号即2.2GHz。另外,带通滤波器24使GPS信号即1.5GHz通过频带。
图6是表示关于图4所示的分支电路32的“天线端口P1”-“蜂窝信号端口P2”之间的***损耗S21、“天线端口P1”-“GPS信号端口P3”之间的***损耗S31、以及天线端口P1的反射损耗S11各自的频率特性的图。这些特性与图5的情况不同,是包含SAW滤波器28以及LNA29的特性。如图6所示,通过了LNA29的GPS信号(S31)的强度约为17dB。在高频带及低频带中GPS信号(S31)的强度衰减到约为-50dB以下。另外,蜂窝信号(S21)的强度在其通频带中为-0.3dB左右,在衰减频带中为-16dB左右。进一步地,在天线端口P1处的反射损耗S11低至-10dB左右。
图7是图4所示分支电路32的变形例。该分支电路在蜂窝信号线上设置有一段蜂窝信号线侧带阻滤波器11。另外LNA未设置在分支电路内。其它结构与图4所示的分支电路32相同。像这样,将带阻滤波器设为一段的情况中,若采用将电感器和电容器的并联电路串联连接在线上的结构,则能反射截止频带的信号。
《第3实施方式》图8是第3实施方式涉及的包括分支电路33的通信装置的框图。分支电路33包括天线端口P1、蜂窝信号端口P2以及GPS信号端口P3。该分支电路33将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号 (蜂窝信号)与低频带和高频带之间的频带的信号即第二通信信号(GPS信号) 进行分叉。
在分支电路33的天线端口P1上连接有天线30。在分支电路33的蜂窝信号端口P2上连接有蜂窝信号的通信电路10,在分支电路33的GPS信号端口P3上连接有GPS接收电路20。
与图1所示的分支电路31不同,在GPS信号线上包括两个GPS信号线侧带阻滤波器21、22。另外,在SAW滤波器28的后级设置有LNA29。其它结构与第1实施方式所示的分支电路31相同。
图9(A)是将所述带阻滤波器21的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图 9(B)是将所述带阻滤波器22的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图9(C)是将所述带阻滤波器21、22的两段的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。另外,图10是将图9(C)模式化的图。
由这些图可知,两段的带阻滤波器21、22使GPS信号通过,对蜂窝信号的高频带几乎呈开放,带阻滤波器22对蜂窝信号的低频带几乎呈开放。因此,不会在GPS信号的频带即1.5GHz的低频带侧和高频带侧这两侧的通频带中出现无用的谐振。
图11是表示关于图8所示的分支电路33的天线端口P1-蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、“天线端口P1”-“GPS信号端口P3”之间的***损耗S31、天线端口P1的反射损耗S11、以及端口P2-P3之间的***损耗(泄漏分量)S32各自的频率特性的图。如该图11所示,通过了LNA29的 GPS信号(S31)的强度约为13dB。在高频带及低频带中GPS信号(S31)的强度衰减到约-80dB以下。另外,S21的蜂窝信号(S21)的强度在其通频带中为 -0.1dB左右,在衰减频带中为-20dB左右。进一步地,在天线端口P1处的反射损耗S11低至-20dB左右。
另外,由于两段的带阻滤波器21、22都由LC并联电路构成,因此,其连接顺序也可相反。
《第4实施方式》
图12是第4实施方式涉及的分支电路34的电路图。分支电路34包括天线端口P1、蜂窝信号端口P2以及GPS信号端口P3。该分支电路34将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号(蜂窝信号)与低频带和高频带之间的频带的信号即第二通信信号(GPS信号)进行分叉。
与图4所示的分支电路不同,将谐振频率设定为使带阻滤波器21对低频带几乎呈开放。GPS信号的带通滤波器25由电容器C31、C32和电感器 L31所构成的低通滤波器、以及电容器C33和电感器L33所构成的高通滤波器构成。另外,与图4所示的分支电路不同,在带通滤波器25与SAW 滤波器28之间设置有相位调整用的电感器L5。进一步地,图12的例子中在分支电路内未设置LNA。其它结构与图4所示的分支电路32相同。
图13是表示关于图12所示的分支电路32的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与和SAW滤波器前级之间的***损耗S31各自的频率特性的图。如图13所示,蜂窝信号线侧带阻滤波器11、12阻止GPS信号(1.5GHz频带的信号),GPS信号线侧带阻滤波器21阻止低频带的通信信号(0.95GHz频带的信号)。另外,带通滤波器25使GPS信号(1.5GHz频带的信号)通过。
《第5实施方式》
图14是第5实施方式涉及的分支电路35的电路图。分支电路35包括天线端口P1、蜂窝信号端口P2以及GPS信号端口P3。该分支电路35将包含低频带信号和高频带信号的第一通信信号(蜂窝信号)与低频带和高频带之间的频带的信号即第二通信信号(GPS信号)进行分叉。
与图4所示的分支电路不同,在GPS信号线上设置有两段的带通滤波器24、25。该两段的带通滤波器24、25通过电感器之间的磁场耦合而进行耦合。另外,将相位调整用的电容器C5***该带通滤波器25与SAW滤波器28之间。进一步地,图14的例子中在分支电路内未设置LNA。其它结构与图4所示的分支电路32相同。
也可像这样使滤波器电路间进行磁场耦合。由此提高对LNA或GPS 接收电路的静电耐压。
《第6实施方式》
图15是第6实施方式涉及的分支电路36的电路图。与图4所示的分支电路不同,在蜂窝信号线上设置有三段的带阻滤波器11、12、13。另外,在GPS信号线上设置有两段的带阻滤波器21、22。该两段的带阻滤波器 21、22使GPS信号通过,对蜂窝信号的高频带几乎呈开放,带阻滤波器 22对蜂窝信号的低频带几乎呈开放。
蜂窝信号线侧的带阻滤波器11、12、13的谐振频率为GPS信号的频带,反射GPS信号。电感器L5为相位调整用元件,带通滤波器24和电感器L5将SAW滤波器28+LNA29的阻抗与两段的带阻滤波器21、22的阻抗相匹配。
《第7实施方式》
图16是第7实施方式涉及的分支电缆40的立体图。分支电缆40由图 4所示的分支电路32的SAW滤波器28以及LNA29以外的部分构成。该分支电缆40由长条状的电介质主体的层叠体41及安装在其上的同轴连接器CC1、CC2、CC3构成。同轴连接器CC1与图4所示的天线端口P1相对应,同轴连接器CC2、CC3与图4所示的端口P2、P3i分别对应。所述电介质主体由例如液晶聚合物或聚酰亚胺等挠性电介质材料构成。
图17是表示形成在所述电介质主体的各层上的电极图案的分解俯视图。第1层41A是最上层,第5层41E是最下层。在第1层41A上形成有相当于端口P1、P2、P3i的电极EP1、EP2、EP3i。另外,形成有接地导体 GND。在第4层41D以及第5层41E上形成有相当于电容器C11、C12、 C21、C5的电极EC11、EC12、EC21、EC5。进一步地,在第4层41D以及第5层41E上形成有相当于电感器L11、L12、L21、L22的电极EL11、 EL12、EL21、EL22。在电极EC5、EC21与第1层41A的接地导体GND 之间构成电容器C22。在第1层41A的接地导体GND上形成有去除部(无电极的部分)AP,使电极EC11与第1层41A的接地导体GND之间不产生大电容。
另外,在第4层41D上形成有信号导体(线路电极)SL1、SL2、SL3,在第5层41E上形成有接地导体GND。通过这些信号导体SL1、SL2、SL3 和第1层41A以及第5层41E的接地导体GND来构成三板型的带状线。
在各层41A~41E上形成有层间连接用的过孔导体。特别是,在第2 层41B、第3层41C上形成有接地导体GND的层间连接用过孔导体以及电极EP1、EP2、EP3i的层间连接用过孔导体。
在电极EP1、EP2、EP3i上搭载有图16所示的同轴连接器CC1、CC2、 CC3。
将像这样构成的分支电缆40连接至设置在组装对象通信装置的壳体内的电路基板的同轴插座。即,同轴连接器CC1与天线相连接,同轴连接器CC2与蜂窝信号的通信电路相连接,同轴连接器CC3与GPS信号线的 SAW滤波器相连接。由此,仅以将该分支电缆40组装在组装对象通信装置的壳体内的方式来构成分支电路。由于该分支电缆为长条状、薄型、具有挠性,因此,能在通信装置的壳体内例如在电池组的背侧走线。
图17所示的例子中,虽然以5层的电介质主体构成层叠体,但层叠数量当然不限于此。例如图18是表示以3层电介质主体构成层叠体的情况下形成在各层上的电极图案的分解俯视图。在该例子中没有相当于图17所示的第2层41B及第3层41C的结构。取而代之的是增加第1层41A的电介质主体厚度,将形成在第1层41A上的接地导体GND与形成在第4层41D上的信号导体SL1、SL2、SL3之间的间隙设为规定距离。
《第8实施方式》
图19是第8实施方式涉及的分支电缆的外观立体图。该分支电缆由电介质主体的层叠体41及安装在其上的同轴连接器CC1、CC2、CC3构成。在图16所示的例子中,虽然将电介质主体的层叠体从天线端口分为两股呈音叉形引向蜂窝信号端口及GPS信号端口,但电缆的外观形状不限于音叉形,也可如图19所示,在必要的位置上配置同轴连接器。
通过在电介质主体的层叠体41上搭载SAW滤波器或LNA,也可例如如图15所示,将分支电路的全部构成在分支电缆上。该情况下,同轴连接器CC1与图15所示的天线端口P1相对应,同轴连接器CC2、CC3与图15 所示的端口P2、P3分别对应。
另外,也可不在分支电缆上设置同轴连接器,而设置共面线的连接部。
《第9实施方式》
在第9实施方式中,示出了分支电路及分支电缆,该分支电路及分支电缆考虑了从将天线信号分叉为第一通信信号和第二通信信号的分叉点到第一通信信号线侧带阻滤波器及第二通信信号线侧带阻滤波器的距离与分叉特性之间的关系。
图20是包括蜂窝信号线侧带阻滤波器F1以及GPS信号线侧带阻滤波器F2的分支电路31的框图。连接至天线端口P1的天线信号线在分叉点 BP被分叉,以最短距离连接至滤波器F1、F2。这里,蜂窝信号线侧带阻滤波器F1阻止GPS信号(1.5GHz),使蜂窝信号(800MHz频带及2.2GHz频带)通过。另外,GPS信号线侧带阻滤波器F2阻止蜂窝信号(800MHz频带及2.2GHz频带),使GPS信号(1.5GHz)通过。
理想地为,优选的方式有如图20所示从分叉点BP到两个滤波器F1、 F2分别以最短距离相连接。然而,在构成分支电路31的分支电缆的宽度不能变宽而无法横向并排配置两个滤波器F1、F2的情况下,如图21(A)、图 21(B)所示,配置为纵向排列。在图21(A)的配置中,从分叉点BP到滤波器 F1的路径长度Sa比从分叉点BP到滤波器F2的路径长度Sb要长。在图 21(B)的配置中,从分叉点BP到滤波器F1的路径长度Sa比从分叉点BP 到滤波器F2的路径长度Sb要短。
图22(A)是将从图21(A)所示的分支电路的天线端口P1观察到的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。图22(B)是将从图21(B)所示的分支电路的天线端口P1观察到的阻抗轨迹表示在史密斯图上的图。扫频范围均为700MHz~2.7GHz。
如图22(B)所示,若从分叉点BP到滤波器F2的路径长度Sb延长,则受到在该路径上所产生的电感分量(杂散电感)的影响,在比滤波器F2的通频带要高的频带(蜂窝信号的频带)中反射会增大。
图23(A)是表示关于图21(A)所示的分支电路的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与GPS端口P3之间的***损耗S31各自的频率特性的图。图23(B)是表示关于图21(B)所示的分支电路的天线端口P1与蜂窝信号端口P2之间的***损耗S21、以及天线端口P1与GPS端口P3之间的***损耗S31各自的频率特性的图。
从分叉点BP到GPS信号线侧带阻滤波器F2的路径长度Sb越长,该路径上所产生的电感分量越大。如图23(B)所示,若该电感分量增大一定程度,则在比GPS信号线侧带阻滤波器F2本来的通频带1.5GHz要高的频带 2.2GHz中也产生通频带(图22(B)中的圆形标记)。如图23(B)所示,若该通频带与滤波器F1(蜂窝信号)的通频带一致或接近,则本应反射的蜂窝信号在GPS信号线上进行传输,蜂窝侧的特性恶化。
另一方面,如图21(A)所示,在从分叉点BP到GPS信号线侧带阻滤波器F2的路径长度Sb缩短的情况下,由于在该路径长度上所产生的电感分量较小,因此,在使用频带内不会产生上述无用的通频带。虽然从分叉点 BP到蜂窝信号线侧带阻滤波器F1的路径长度Sa较长,从而在该路径长度 Sa上所产生的电感较大,但由于仅在比蜂窝信号线侧带阻滤波器F1本来的通频带2.2GHz要高的频带上产生通频带,因此,在使用频带内不造成不良影响。
即,从通频带的频率较低一侧的信号线(GPS信号线)的分叉点BP起的路径长度缩短至短于从通频带的频率较高一侧的信号线(蜂窝信号线)的分叉点BP起的路径长度。由此,在使用通频带内不会出现无用的通过特性。
接着,示出了该第9实施方式涉及的构成分支电路的分支电缆。该分支电缆的外观立体图如图19所示。图24是依次表示在第9实施方式涉及的分支电缆的电介质主体的各层上形成的电极图案的分解俯视图。但是,天线端口在图外,与天线端口相连接的信号导体表示到中途为止。天线端口部分的结构与图17所示的相同。
第一层41A是最上层,第五层41E是最下层。在第一层41A上形成有相当于端口P2、P3i的电极EP2、EP3i。另外,形成接地导体GND。在第 4层41D以及第5层41E上形成有相当于电容器C11、C12、C21、C5的电极EC11、EC12、EC21、EC5。进一步地,在第4层41D以及第5层41E上形成有相当于电感器L11、L12、L21、L22的电极EL11、EL12、EL21、 EL22。在电极EC5、EC21与第1层41A的接地导体GND之间构成电容器 C22。在第1层41A的接地导体GND上形成有去除部(无电极的部分)AP,使电极EC11与第1层41A的接地导体GND之间不产生大电容。同样地,在第1层41A的接地导体GND上形成有去除部(无电极的部分)AP,使电极 EC21与第1层41A的接地导体GND之间不产生大电容。
另外,在第4层41D上形成有信号导体(线路电极)SL1、SL2、SL3,在第5层41E上形成有接地导体GND。利用这些信号导体SL1、SL2、SL3 和第1层41A以及第5层41E的接地导体GND来构成三板型的带状线。
在各层41A~41E上形成有层间连接用的过孔导体。特别是,在第2 层41B、第3层41C上形成有接地导体GND的层间连接用的过孔导体以及电极EP2、EP3i的层间连接用的过孔导体。
在电极EP2、EP3i上搭载有图19所示的同轴连接器CC2、CC3。
标号说明
CC1、CC2、CC3 同轴连接器
EC11、EC12、EC21、EC5 电极
EL11、EL12、EL21、EL22 电极
EP1、EP2、EP3i 电极
GND 接地导体
P1 天线端口
P2 蜂窝信号端口
P3 GPS信号端口
SL1、SL2、SL3 信号导体
10 通信电路
11、12、13 蜂窝信号线侧带阻滤波器
20 GPS接收电路
21、22 GPS信号线侧带阻滤波器
24、25 带通滤波器
28 SAW滤波器
29 LNA
30 天线
31~36 分支电路
40 分支电缆
41 层叠体
41A~41E 电介质主体
Claims (7)
1.一种电缆,其特征在于,
所述电缆包括具有挠性的长条状的多层的电介质主体、形成于该多层的电介质主体的各层的信号导体、第一接地导体、第二接地导体以及电极,
所述电缆包括:第一通信信号线,该第一通信信号线由所述第一接地导体和所述第二接地导体构成,对第一通信信号进行传输;以及
第一通信信号线侧滤波器,该第一通信信号线侧滤波器设置于所述第一通信信号线,使所述第一通信信号通过,
所述第一通信信号线的至少一部分通过所述信号导体以及夹着所述信号导体而相对的所述第一接地导体和所述第二接地导体来构成三板型的带状线,
所述第一通信信号线侧滤波器由电感器和电容器构成,
所述电感器和所述电容器构成为分别包含所述电极,该电极具有电感器形成用电极和电容器形成用电极,
通过使所述第一接地导体与所述电容器形成用电极在俯视下重合,来构成所述电容器的至少一部分,
所述第一接地导体是形成有去除部的导体,该去除部是使得在俯视下所述第一接地导体的局部不与所述电容器形成用电极重合的没有导体的部分。
2.如权利要求1所述的电缆,其特征在于,
所述第一通信信号线侧滤波器包括所述电感器和所述电容器的并联电路,该并联电路与所述第一通信信号线串联连接。
3.如权利要求1或2所述的电缆,其特征在于,
所述第一通信信号线侧滤波器由多段的滤波器构成。
4.如权利要求3所述的电缆,其特征在于,
所述多段的滤波器包含由所述电感器和所述电容器构成的两段的带通滤波器,所述两段的带通滤波器的电感器通过磁场耦合而进行互相耦合。
5.如权利要求1或2所述的电缆,其特征在于,
所述第一通信信号线上设有相位调整用元件。
6.如权利要求5所述的电缆,其特征在于,
所述相位调整用元件由所述电极构成,该电极具有所述电感器形成用电极和所述电容器形成用电极。
7.一种通信装置,该通信装置在壳体内配置有电缆,其特征在于,
所述电缆包括具有挠性的长条状的多层的电介质主体、形成于该多层的电介质主体的各层的信号导体、第一接地导体、第二接地导体以及电极,
所述电缆包括:第一通信信号线,该第一通信信号线由所述第一接地导体和所述第二接地导体构成,对第一通信信号进行传输;以及
第一通信信号线侧滤波器,该第一通信信号线侧滤波器设置于所述第一通信信号线,使所述第一通信信号通过,
所述第一通信信号线的至少一部分通过所述信号导体以及夹着所述信号导体而相对的所述第一接地导体和所述第二接地导体来构成三板型的带状线,
所述第一通信信号线侧滤波器由电感器和电容器构成,
所述电感器和所述电容器构成为分别包含所述电极,该电极具有电感器形成用电极和电容器形成用电极,
通过使所述第一接地导体与所述电容器形成用电极在俯视下重合,来构成所述电容器的至少一部分,
所述第一接地导体是形成有去除部的导体,该去除部是使得在俯视下所述第一接地导体的局部不与所述电容器形成用电极重合的没有导体的部分。
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