專利名稱：平面集成開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平面集成開關(guān)裝置(switching device)，以及用于傳輸微波信號(hào)的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及平面毫米波或微波集成電路。
背景技術(shù)：
共面波導(dǎo)(coplanar waveguide, CPff)和槽線(slotline)是最普遍使用的單平面?zhèn)鬏斁€。單平面?zhèn)鬏斁€的使用使得無(wú)需經(jīng)由孔而容易地將裝置串聯(lián)和分路，以及容易地安裝外部組件，并且因此提供了很大的設(shè)計(jì)靈活性。這些特征使得CPW和槽線在MIC (微波集成電路)和MMIC(毫米波集成電路)設(shè)計(jì)中非常重要。為了完全利用單面結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)， CPW槽線的寬帶轉(zhuǎn)變(transition)是必需的。這種CPW槽線的轉(zhuǎn)變例如在W097/17738A1 和 1994 年的 IEEE MTT-S Digest 第 1305 到 1308 頁(yè)的 C. Ho, L. Fan 和 K. Chang 的文章"Transmission Line Modeling of CPff-SlotlineTransitions and CPff Butterfly Filters”中被描述。開關(guān)是微波和毫米波系統(tǒng)中的必需裝置之一，并且通常與其它組件串行連接。然而，這需要更多的空間用于系統(tǒng)中的開關(guān)，并且通常還需要匹配于網(wǎng)絡(luò)的另外阻抗，這可使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。US 7，605，674B2公開了一種射頻開關(guān)，用于在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中在信號(hào)發(fā)送/接收端處在發(fā)送信號(hào)和所接收信號(hào)之間進(jìn)行切換。在所述的RF開關(guān)中，槽線分為第一槽線和第二槽線，并且端開放電路(open-end circuit)設(shè)置在第一和第二槽線的每一末端部分處。 第一傳輸線從第一槽線和向第一槽線遞送信號(hào)，并且第二傳輸線從第二槽線和向第二槽線遞送信號(hào)。第三傳輸線從將第一槽線與第二槽線分離的槽線部分和向其遞送信號(hào)?？勺冏佣碎_放電路部分包括至少一個(gè)端開放電路，該至少一個(gè)端開放電路根據(jù)外部切換控制信號(hào)選擇性地切換到第一或第二槽線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種需要更少的空間以及支持更簡(jiǎn)單但是更好的電性能設(shè)計(jì)的平面集成開關(guān)裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供相應(yīng)的裝置用于傳輸微波信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種平面集成開關(guān)裝置，其包括-至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元，其每一個(gè)都包括用于輸入和/或輸出傳輸信號(hào)的通道(access)，-槽線，其連接所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元，和-開關(guān)元件，其布置在所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元之間的所述槽線上，用于在開關(guān)控制信號(hào)的控制下接通和關(guān)斷傳輸信號(hào)經(jīng)由所述槽線的傳輸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于傳輸微波信號(hào)的裝置，其包括-一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸入端子，-一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出端子，
_前述權(quán)利要求的任何一個(gè)中所述的平面集成開關(guān)裝置，其用于提供在所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸入端子和所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出端子之間的可切換連接(switchable connection)，禾口-開關(guān)控制單元，其用于生成開關(guān)控制信號(hào)以便控制所述平面集成開關(guān)裝置。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中定義。將會(huì)理解，用于傳輸微波信號(hào)的所述裝置具有與所述平面集成開關(guān)裝置和從屬權(quán)利要求中所定義的裝置類似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施 例。本發(fā)明基于在傳輸路徑內(nèi)的槽線上部署開關(guān)元件的思想。這使得可在實(shí)現(xiàn)為微波或毫米波集成電路的任何種類的裝置(例如濾波器、單極η投開關(guān)裝置或其它傳輸裝置) 內(nèi)實(shí)現(xiàn)切換功能，而不需要用于開關(guān)元件的另外的空間和復(fù)雜的匹配網(wǎng)絡(luò)。具體而言，根據(jù)本發(fā)明，提出了在布置在CPW槽線轉(zhuǎn)變單元之間并且連接到這些 CPff槽線轉(zhuǎn)變單元的槽線上設(shè)置至少一個(gè)開關(guān)元件，通過(guò)該開關(guān)元件，可在開關(guān)控制信號(hào)的控制下來(lái)接通和關(guān)斷從一個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元到另一個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元的槽線上的傳輸信號(hào)，開關(guān)控制信號(hào)優(yōu)選地由外部開關(guān)控制單元來(lái)提供。優(yōu)選地，通過(guò)由該開關(guān)元件對(duì)其間設(shè)置有狹槽并且其間形成了電磁場(chǎng)以用于信號(hào)傳輸?shù)膬蓚€(gè)導(dǎo)體板進(jìn)行短路，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)槽線上的傳輸信號(hào)的抑制。用于傳輸微波信號(hào)的裝置通常具有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸入端子和一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出端子，在輸入端子和輸出端子之間，將傳輸微波信號(hào)(在這里也稱為傳輸信號(hào))。該裝置例如可以是可用于通信或雷達(dá)應(yīng)用的濾波器或收發(fā)器。應(yīng)當(dāng)注意，這里提及微波和毫米波，意味著從0. 3GHz到300GHz的頻率范圍，并且這里可交換地使用這些術(shù)語(yǔ)。一般而言，共面波導(dǎo)和槽線的使用原理將是適用的。


根據(jù)以下所述實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面將是明顯的，并且將參考以下所述實(shí)施例在下面更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的這些和其它方面。在附圖中圖IA和圖IB示出了已知的CPW槽線轉(zhuǎn)變單元的實(shí)施例，圖2示出了共面波導(dǎo)的橫截面，圖3示出了槽線的橫截面，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置的第一實(shí)施例，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)元件的第一實(shí)施例的橫截面，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置的第二實(shí)施例，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)元件的第二實(shí)施例的橫截面，圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置的第三實(shí)施例，圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置的第四實(shí)施例，圖10示出了處于不同開關(guān)狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置的第五實(shí)施例，圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的傳輸裝置的第一實(shí)施例，圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的傳輸裝置的第二實(shí)施例，并且圖13示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的傳輸裝置的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖IA和圖IB示出了 CPW(共面波導(dǎo))槽線傳輸裝置1的實(shí)施例，例如在1994年的 IEEE MTT-S Digest 第 1305 到 1308 頁(yè)的 C. Ho, L. Fan 和 K. Chang 的"Transmission Line Modeling of CPff-Slotline Transitions andCPff Butterfly FiIters”中所描述的。具體而言，圖IA示出了單個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元并且圖IB示出了形成CPW槽線傳輸裝置1的經(jīng)由槽線連接的兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元。圖IA中所示的CPW槽線轉(zhuǎn)變單元10包括CPW 12， 其中在兩個(gè)外部導(dǎo)體16、18之間形成中間導(dǎo)體14，兩個(gè)外部導(dǎo)體16、18通常形成為襯底20 上面的板，如圖2所描繪的橫截面視圖中所示。外部導(dǎo)體16、18與中間導(dǎo)體14隔開，在第一外部導(dǎo)體16和中間導(dǎo)體14之間形成第一狹槽22并且在第二外部導(dǎo)體18和中間導(dǎo)體14 之間形成第二狹槽24。在內(nèi)部端，CPW 12是開路的，間隙26連接到第一和第二狹槽22、24。 在外部端，它們形成信號(hào)的輸入和/或輸出通道28，以使得信號(hào)的輸入和/或輸出通過(guò)所述 CPW槽線傳輸裝置1來(lái)傳輸。為了提供從CPW 12到槽線30 (由兩個(gè)外部導(dǎo)體16和18之間的狹槽32形成)的轉(zhuǎn)變，布置了結(jié)34，在該結(jié)34處，CPff 12的第二狹槽24成直角地連接到槽線30的狹槽32。 在結(jié)34對(duì)面，在外部導(dǎo)體36中形成了類似的結(jié)36，在結(jié)36處，槽線30的狹槽32延伸超過(guò) CPff 12四分之一的波長(zhǎng)并且以短路來(lái)終止，因而形成了短路的槽線梢頭(stub)。類似地， CPff 12延伸(圖1中在垂直方向上)超過(guò)槽線30四分之一波長(zhǎng)并且以開路終止，因而形成了開放的CPW梢頭。以該方式，通過(guò)通道28進(jìn)入CPW 12的電磁波被傳輸?shù)讲劬€30內(nèi)。此外，在圖3中示出了槽線30的橫截面，示出了也在襯底20上形成的外部導(dǎo)體 (也稱為接地板)16、18之間的狹槽32。圖IB中所示的CPW槽線傳輸裝置1包括CPW槽線轉(zhuǎn)變單元10、槽線30和另一個(gè) CPff槽線轉(zhuǎn)變單元40，該另一個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元40與第一 CPW槽線轉(zhuǎn)變單元10相同并且因此提供另一個(gè)信號(hào)輸入和/或輸出通道42。在CPW 12和槽線30的交叉點(diǎn)處設(shè)置空中橋接器(air bridge) 38，以便消除寄生槽線模式，如同公知的那樣。這樣的傳輸裝置及其元件的通常布局和功能以及用于將這樣的裝置形成為平面毫米波集成電路的方法在本領(lǐng)域中是眾所周知的，因此在這里不再更詳細(xì)說(shuō)明。通常，提供這些裝置以用于在微波和毫米波的范圍內(nèi)(通常從0. 3到300GHz)傳輸電磁波。導(dǎo)波長(zhǎng)(guided wavelength)是電磁波在作為傳輸結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)中的波長(zhǎng)。該波長(zhǎng)定義為自由空間波長(zhǎng)除以介電常數(shù)的平方根。Xgs和λ g。分別表示槽線和CPW上的波長(zhǎng)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置100的第一實(shí)施例。它包括第一 CPW 槽線轉(zhuǎn)變單元110、第二 CPW槽線轉(zhuǎn)變單元140以及連接第一 CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110的CPW 112和第二 CPW槽線轉(zhuǎn)變單元140的CPW 142的槽線130。與上面參考圖1和圖2所說(shuō)明的類似，兩個(gè)外部導(dǎo)體116、118在襯底上形成，它們相互隔開。通過(guò)在所述外部襯底116、118 之間設(shè)置狹槽132來(lái)形成槽線130。所述狹槽132在一端垂直地連接到第一 CPW 112的第一狹槽124內(nèi)并且在另一端垂直地連接到第二 CPW142的第一狹槽144內(nèi)。以該方式，提供了從CPW 112、142到槽線130的轉(zhuǎn)變。CPff 112、142中的每一個(gè)還分別包括第二狹槽122或146。在所述CPW 112、142的兩個(gè)狹槽122、124或144、146之間，分別設(shè)置了中間導(dǎo)體114或148。然而，不同于圖1A、1B 所示的實(shí)施例，CPW 112,142的超過(guò)槽線130的梢頭111、141不是以開放的梢頭終止，即沒有提供連接狹槽來(lái)連接每一個(gè)CPW的兩個(gè)狹槽(如圖IA中的標(biāo)號(hào)26所示)，而是優(yōu)選地以長(zhǎng)度是所述CPW的一半導(dǎo)波長(zhǎng)的自然數(shù)倍的短路梢頭終止。以該方式，避免了對(duì)CPW的端開放效應(yīng)，并且這樣的短路CPW梢頭111、141更適合于毫米波和微波應(yīng)用。當(dāng)槽線130在所述CPW 112、142之間的長(zhǎng)度接近于(Xgs/4)X(2n-l)(即四分之一導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍)時(shí)獲得更好的傳輸性能，其中η = 1、2、...并且λ gs是槽線130的導(dǎo)波長(zhǎng)。槽線130還延伸超過(guò)CPW 112、142并且以槽線梢頭132、150終止，槽線梢頭132、 150優(yōu)選地被用作為短路并且具有所述槽線130的四分之一導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的長(zhǎng)度。作為候選，槽線梢頭132、150可具有輻射狀(radial)結(jié)構(gòu)或開路結(jié)構(gòu)，并且CPW 112、142也可以以具有四分之一導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍的開放梢頭結(jié)束。在這里，同樣在CPW 112,142上設(shè)置空中橋接器138、152，以便消除寄生槽線模式，如同公知的那樣。為了提供轉(zhuǎn)換功能，根據(jù)本發(fā)明提出，在所述兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110、140之間的槽線130上布置開關(guān)元件160，以使得可以在開關(guān)控制信號(hào)的控制下接通和關(guān)斷所述槽線130上信號(hào)的傳輸。當(dāng)槽線130的狹槽132兩側(cè)上的兩個(gè)導(dǎo)體116、118保持在相同的 (電)勢(shì)時(shí)，可抑制通道128和154之間的傳輸，S卩，可關(guān)斷傳輸。因此，本發(fā)明的基本思想是通過(guò)使兩個(gè)導(dǎo)體116、118處于相同電勢(shì)，具體而言是通過(guò)設(shè)置可斷開和閉合的電接觸， 來(lái)提供開關(guān)元件160。為此目的，通常可使用任何種類的開關(guān)元件。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5中所示，提供了如圖5中所示的典型微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS) 類型的開關(guān)元件160a。所述MEMS類型的開關(guān)元件160a包括在錨結(jié)構(gòu)164上形成的懸臂 162，錨結(jié)構(gòu)164與導(dǎo)體之一(這里為導(dǎo)體118)電接觸并且在狹槽132上架橋。在外部開關(guān)控制信號(hào)170的控制下，所述懸臂162可與另一個(gè)導(dǎo)體(這里為導(dǎo)體116)接觸，使得兩個(gè)導(dǎo)體116、118接觸。例如，如虛線所示，可設(shè)置外部開關(guān)控制單元170。例如，如果通過(guò)該外部開關(guān)控制單元170將正電勢(shì)饋送到波導(dǎo)導(dǎo)體116并且將負(fù)電勢(shì)饋送到波導(dǎo)導(dǎo)體118， 那么膜片(membrane) 162將被牽引到波導(dǎo)導(dǎo)體116并且開關(guān)將閉合。如果提供到波導(dǎo)導(dǎo)體 116、118的電勢(shì)被移除，則例如由于固有力量的原因，膜片162將返回到原始位置(如圖5 中所示)，以使得開關(guān)再次斷開。在圖4中所示的平面集成開關(guān)裝置的實(shí)施例中，優(yōu)選地在兩個(gè)CPWl 12、142之間的槽線130上的中間區(qū)域內(nèi)或者在上面所定義的位置處設(shè)置開關(guān)元件160。當(dāng)閉合開關(guān)元件以阻擋傳輸信號(hào)的傳輸時(shí)，在該區(qū)域中設(shè)置開關(guān)元件160提供了最強(qiáng)的隔離。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)CPW之間的槽線130的長(zhǎng)度被選擇為(λ g/4) X (2n_l)(即槽線的長(zhǎng)度是槽線的導(dǎo)波長(zhǎng)的四分之一的奇數(shù)倍)，其中η = 1、2、...并且入8是在槽線 130上被引導(dǎo)的電磁波的導(dǎo)波長(zhǎng)。因此，優(yōu)選地將開關(guān)元件160基本上布置在所述槽線的導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一的奇數(shù)倍處。優(yōu)選地，開關(guān)元件布置在所述槽線130的對(duì)傳輸信號(hào)的抑制最大的位置處。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的平面集成開關(guān)裝置200的另一個(gè)實(shí)施例。一般地，所述實(shí)施例的布局和功能與圖4中所示的平面集成開關(guān)裝置100的布局和功能相同。然而，在該實(shí)施例中，兩個(gè)開關(guān)元件160、161布置在CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110、140之間的槽線130上。通常，這些開關(guān)元件160、161相同并且由相同的開關(guān)控制信號(hào)同時(shí)控制。例如，兩個(gè)開關(guān)元件160、161可如圖5中所示的那樣被實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，在槽線130上從槽線130和CPW 112 或142的交叉點(diǎn)處開始，每隔λ gs/4的距離布置開關(guān)元件，對(duì)于抑制槽線130上信號(hào)的傳輸來(lái)說(shuō)這是最有效的位置。為了進(jìn)一步增加隔離，甚至可在槽線130上設(shè)置更多的開關(guān)元件。在圖7中示出了開關(guān)元件160b的另一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中，通過(guò)使用晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)元件160b，該晶體管的源極端子S連接到第一導(dǎo)體116，其漏極端子D連接到另一個(gè)導(dǎo)體118，并且其柵極端子G布置在狹槽132內(nèi)源極端子S和柵極端子G之間的某處。 通過(guò)向柵極端子G提供開關(guān)控制信號(hào)，可使得晶體管開關(guān)160b導(dǎo)通，以使得導(dǎo)體116、118 按需電連接并且處于相同的電勢(shì)來(lái)阻擋槽線130上的信號(hào)傳輸。在圖8中示出了平面集成開關(guān)裝置300的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例也包括經(jīng)由單個(gè)槽線130連接的兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110、140，如上所述在單個(gè)槽線130上布置有單個(gè) (或多個(gè))開關(guān)元件160。然而，在該實(shí)施例中，在CPW 112、142的一側(cè)上提供了另外的短路CPW梢頭113、143。與CPW梢頭111、141相類似地形成這些CPW梢頭113、143，但是這些 CPW梢頭113、143成直角地連接到相應(yīng)的CPW 112、142。因此，CPW梢頭113、143的中間導(dǎo)體連接到相應(yīng)的CPW 112,142的中間導(dǎo)體，并且CPW梢頭113、143的兩個(gè)狹槽連接到相應(yīng)的CPW 112、142的外部狹槽。如圖8中所示，設(shè)置另外的空中橋接器，在空中橋接器處CPW 梢頭113、143連接到CPW 112、142。通過(guò)使用另外的CPW 113、143，可容易地將濾波功能集成在開關(guān)裝置中。在平面集成開關(guān)裝置的實(shí)施例中，設(shè)置了兩個(gè)通道，并且所述兩個(gè)通道之間的傳輸可被接通和關(guān)斷。然而，本發(fā)明的思想也可用于多極應(yīng)用(multi-pole application)，其中一個(gè)或多個(gè)輸入通道連接到一個(gè)或多個(gè)輸出通道，即上述的基本開關(guān)配置可被容易地?cái)U(kuò)展為單極η投開關(guān)結(jié)構(gòu)。圖9中示出了具有單極雙投(SPDT)開關(guān)結(jié)構(gòu)的平面集成開關(guān)裝置400的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，設(shè)置了通過(guò)槽線130、190相連的三個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元 110、140、180，其中在槽線130,190中的每一個(gè)中，設(shè)置單個(gè)(或多個(gè))開關(guān)元件160、161。 在圖9中所示的狀態(tài)下，開關(guān)元件160斷開，而開關(guān)元件161閉合，使得在通道128和154 之間的信號(hào)傳輸是可能的，但是不是去往和來(lái)自通道182。圖10中示出了各種開關(guān)狀態(tài)下的包括單極4投(SP4T)開關(guān)配置的平面集成開關(guān)裝置500的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例500 (并且還有圖9中所示的實(shí)施例400)可應(yīng)用于頻帶切換多路復(fù)用器。實(shí)施例500包括五個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110、140、180、210、220，其中 CPW槽線轉(zhuǎn)變單元110、140、180、210都通過(guò)單獨(dú)的槽線130(都包括單個(gè)(或者更多)開關(guān)元件160)單獨(dú)地連接到CPW轉(zhuǎn)變單元220。優(yōu)選地，如圖10中所示的各個(gè)圖形中所示，為了提供兩個(gè)通道之間的傳輸，每次僅斷開單個(gè)開關(guān)元件160，而閉合所有其它的開關(guān)元件。 在該布置中，槽線130和CPW220的兩個(gè)交叉點(diǎn)之間的最優(yōu)距離是λ g。/2。此外，如圖10中所示，槽線130不需要是沿著其完整長(zhǎng)度的直線，而是還可以是彎曲的。在圖11中示意性地示出了傳輸裝置600的第一實(shí)施例。在可用于電信設(shè)備(例如移動(dòng)電話或基站)的該實(shí)施例中，提供了包括發(fā)送器天線611和發(fā)送器端子612的發(fā)送器路徑610以及包括接收器天線621和接收器端子622的接收器路徑620?？山?jīng)由具有連接端子632的連接路徑630向和從這些發(fā)送器路徑610和接收器路徑620傳輸信號(hào)，所述連接端子632可經(jīng)由開關(guān)單元640連接到發(fā)送器路徑610或接收器路徑620，所述開關(guān)單元640由如上所述并且根據(jù)本發(fā)明提出的平面集成開關(guān)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。開關(guān)單元640處于開關(guān)控制650的控制之下，該開關(guān)控制650提供開關(guān)控制信號(hào)以便使得開關(guān)640處于正確的位置。在圖12中示意性地示出了傳輸裝置660的另一個(gè)實(shí)施例。所述實(shí)施例非常類似于圖11中所示的實(shí)施例，但是包括耦合到連接端子632的單個(gè)共享天線631。所述共享天線631因此在發(fā)送器路徑610和接收器路徑620之間被共享，以用于發(fā)送或接收信號(hào)。該實(shí)施例例如也可用于電信設(shè)備。在圖13中示意性地示出了傳輸裝置700的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例可用于相控陣列或多天線應(yīng)用，其中具有連接端子712的單個(gè)連接路徑710將與多個(gè)(這里為四個(gè))天線720 (都具有天線端子722)中所希望的一個(gè)連接。這也是通過(guò)開關(guān)位置受開關(guān)單元740 控制并且由如上所述并且根據(jù)本發(fā)明提出的平面集成開關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)的開關(guān)730來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外的應(yīng)用在這些和其它技術(shù)領(lǐng)域(其中選擇性地在至少兩個(gè)端子之間傳輸信號(hào))中是可能的，例如在電信、雷達(dá)技術(shù)或天線應(yīng)用中。因此，如上所述，相比于開關(guān)元件作為單獨(dú)的元件串行連接到傳輸元件或?yàn)V波器的常規(guī)結(jié)構(gòu)，通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)開關(guān)元件布置在傳輸路徑或者濾波器內(nèi)，可增加切換功能， 而不會(huì)消耗另外的空間。因此，在傳輸路徑或?yàn)V波器和開關(guān)元件之間不需要另外的匹配網(wǎng)絡(luò)，這在已知的配置中將會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)復(fù)雜性并且需要空間?；镜拈_關(guān)配置可容易地被擴(kuò)展為SPnT (單極η投)開關(guān)配置，并且同樣50歐姆的到槽線的CPW轉(zhuǎn)變線的布置足以構(gòu)成 SPnT開關(guān)，而不必使用任何復(fù)雜的匹配網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，但是這些示出和描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說(shuō)明性或示例性的，而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。通過(guò)學(xué)習(xí)附圖、公開和所附權(quán)利要求，在實(shí)踐所述的本發(fā)明時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開實(shí)施例的其它變化。 在權(quán)利要求中，詞“包括”不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)元件或其它單元可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中所述的多項(xiàng)的功能。某些措施被相互不同的從屬權(quán)利要求中被列舉的事實(shí)不表示不能使用這些措施的組合來(lái)獲益。
權(quán)利要求中的任何標(biāo)號(hào)不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種平面集成開關(guān)裝置(100)，包括-至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)，其每一個(gè)都包括用于輸入和/或輸出傳輸信號(hào)的通道(128、154)，-槽線(130)，其連接所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)，和 -開關(guān)元件(160)，其布置在所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)之間的所述槽線(130)上，用于在開關(guān)控制信號(hào)的控制下接通和關(guān)斷所述槽線(130)上的傳輸信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述開關(guān)元件(160)適合于在所述開關(guān)控制信號(hào)的控制下將所述槽線(130)的導(dǎo)體板(116、118)短路。
3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述開關(guān)元件(160)由MEMS開關(guān)(160a)、二極管或晶體管(160b)形成。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述開關(guān)元件(160)布置在所述槽線(130)的對(duì)所述傳輸信號(hào)的抑制最大的位置處。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述開關(guān)元件(160)布置在距所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)基本相同的距離處。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述槽線(130)的長(zhǎng)度是所述槽線的導(dǎo)波長(zhǎng)的四分之一的奇數(shù)倍。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述開關(guān)元件(160)布置在所述槽線(130)上從所述槽線(130)和CPW(112、142) 的交叉點(diǎn)開始的四分之一波長(zhǎng)距離處。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，包括布置在所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)之間的所述槽線(130)上的至少兩個(gè)開關(guān)元件(160、161)。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，包括至少三個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140、180)，其中每一個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元通過(guò)槽線(130、190)連接到至少一個(gè)其它的CPW槽線轉(zhuǎn)變單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平面集成開關(guān)裝置，其中至少一個(gè)開關(guān)元件(160、161)布置在每一個(gè)槽線(130、190)上。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的平面集成開關(guān)裝置，其中每一個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110、140)包括CPW(112、142)，其中所述槽線(130)成直角地與CPW(112、142)交叉并且延伸超過(guò)所述CPW。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述槽線以超過(guò)所述CPW(112、142)的槽線梢頭(132、150)終止，所述槽線梢頭用作為短路并且長(zhǎng)度是所述槽線的四分之一導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述槽線以超過(guò)所述CPW(112、142)的槽線梢頭(132、150)終止，所述槽線梢頭用作為開路。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述槽線以超過(guò)所述CPW(112、142)的槽線梢頭(132、150)終止，所述槽線梢頭用作為輻射狀梢頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任何一個(gè)所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述CPW延伸(112、142)超過(guò)所述槽線(130)并且以超過(guò)所述槽線的CPW梢頭 (111、141)終止，所述CPW梢頭用作為短路并且長(zhǎng)度是所述CPW的一半導(dǎo)波長(zhǎng)的自然數(shù)倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任何一個(gè)所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述CPW延伸(112、142)超過(guò)所述槽線(130)并且以超過(guò)所述槽線的CPW梢頭 (111、141)終止，所述CPW梢頭用作為開路并且長(zhǎng)度是所述CPW的四分之一導(dǎo)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍。
17.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任何一個(gè)所述的平面集成開關(guān)裝置，其中所述CPW延伸(112、142)超過(guò)所述槽線(130)并且以超過(guò)所述槽線的CPW梢頭 (111、141)終止，所述CPW梢頭用作為輻射狀梢頭。
18.一種用于傳輸微波信號(hào)的裝置(600、700)，包括 -一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸入端子(632 ；712)，-一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出端子(612、622 ；722)，_如前述權(quán)利要求的任何一個(gè)中所述的平面集成開關(guān)裝置(640 ；730)，其用于提供在所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸入端子和所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)輸出端子之間的可切換連接，和-開關(guān)控制單元(650 ；740)，其用于生成開關(guān)控制信號(hào)以便控制所述平面集成開關(guān)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述裝置包括至少一個(gè)天線(611，621 ；631 ；720)，每一個(gè)天線連接到所述端子 (612，622 ；722)中的單個(gè)端子。
全文摘要
公開了平面集成開關(guān)裝置。本發(fā)明提供了一種需要更少的空間并且可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)的平面集成開關(guān)裝置，該裝置包括至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110，140)，其每一個(gè)都包括用于輸入和/或輸出傳輸信號(hào)的通道(128，154)；槽線(130)，其連接所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110，140)；和開關(guān)元件(160)，其布置在所述至少兩個(gè)CPW槽線轉(zhuǎn)變單元(110，140)之間的所述槽線(130)上，用于在開關(guān)控制信號(hào)的控制下接通和關(guān)斷所述槽線(130)上的傳輸信號(hào)。
文檔編號(hào)H03K17/76GK102355247SQ20111012784
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者崔俊允, 斯特凡·科赫 申請(qǐng)人:索尼公司