功率分配/結合裝置

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

108125566

專利證號

I 730354

專利獲證名稱

功率分配/結合裝置

專利所屬機關 (申請機關)

國立暨南國際大學

獲證日期

2021/06/11

技術說明

1. 本發明以反射式相移器為基礎，將其中的耦合器（Coupler）之耦合埠（Coupled Port）、傳輸埠（Through Port）物理開路，並將電路對稱設計出另一部分，用以實現新型的射頻電路功率組合/分配器。 2. 本發明可解決習知功率組合 / 分配器，因為需使用 2 條四分之一波長傳輸線，所造成的較大面積、並且損耗較大的問題。 圖3 (a) 為傳輸線所構成的耦合器示意圖，其中一半的耦合線可以等效成射頻電路中的傳輸線，因此可以使用偶模態、奇模態、加上 ABCD 矩陣進行分析。 從分析結果可以得出，此基於傳輸線所構成的 90° 耦合器，可以等效成 90° 的功率等分器。圖3 (b)、3 (c) 分別為使用 90 nm 所實現的 28 GHz 耦合器及其等效電路圖。 圖3 (d) 則是反射式相移器的工作原理圖，它藉由此 90° 耦合器和掛在耦合埠、傳輸埠的可調之實數、虛數負載，即可從電路的第四個埠點，輸出改變相位但振幅不變的信號。其主要原理是藉由調整埠點 2、3 的阻抗值，將輸入信號反射至埠點四。 藉由上述分析，將可調之實數、虛數負載代入開路狀態後，即可實現下列之實施例： 本發明第一實施例（單圈組態之 28 GHz功率結合器/分配器），其晶片面積僅 0.093 mm2，為對應之 28 GHz傳統威爾金森功率組合器/分配器（圖2）（0.459 mm2）的 20.3 %。此外，損耗相當小（28 GHz之S21及S31分別為-3.449 dB及-3.467 dB）極接近理想值(-3 dB)，優於威爾金森功率組合器/分配器（其 28 GHz之S21及S31通常約-4 dB)。 本發明第二實施例（雙圈組態之 28 GHz功率結合器/分配器），其晶片面積僅 0.032 mm2，為對應之 28 GHz傳統威爾金森功率組合器/分配器（圖2）（0.459 mm2）的 7 %。此外，損耗相當小（28 GHz之S21及S31分別為-3.605 dB及-3.593 dB）極接近理想值（-3 dB），優於威爾金森功率組合器/分配器（其 28 GHz之S21及S31通常約-4 dB）。

備註

本會(收文號1120047895)同意該校112年6月9日暨校研字第1121003534號函申請終止維護專利(國立暨南國際大學)/依本會112年第3次研發成果管理審查會決議辦理

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