CN1259230A - 基于正交安装基板的谐振器 - Google Patents

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Abstract

一个谐振器(5)包含一个基板(15),该基板依附着一些可调的电容(31,32A)和电感(37,38)部分,这些电容和电感部分与一个二极管(7)和三极管(8)一起形成了一个振荡器电路。该谐振器(5)正交地安装在一个振荡器板(9)的槽(10)上,从而减少了外罩(6)的微振荡影响,否则,该罩将降低振荡器的性能。

Description

基于正交安装基板的谐振器
这项发明涉及电子振荡器，特别涉及一种高频电子振荡器的可调谐振器或谐振电路有关。这种高频电子振荡器主要应用于卫星通信带宽，用于但又不限于4.0-6.5GHz。
在高频振荡器中，杂散电容和引线电感对于决定振荡频率，输出功率，反馈系数，以及其他的交流指标变得非常重要。目前所提供的高频振荡器具有一个振荡器电路板，板内带有一个谐振器或谐振电路。这种谐振器或谐振电路将以1/4波长传输线的形式出现，其截面印制或蚀刻在电路基板上，并且振荡电路用一个金属外罩罩住。谐振器与外罩间的电容引起了强烈的外罩频偏效应。振荡器频率常常被噪声和振荡引起的外罩的微观运动所改变，这种噪声和振荡产生的噪动影响，表现为性能降低的振荡器的电子相位噪声。
一种用于电子振荡器的谐振器或谐振电路被公开。这种谐振器包括一个含有一个电容装置和一个电感装置的银板。该银板可以很好地安装在一个振荡器电路板的一个槽中，并且牢固地与振荡器板正交或垂直，因此，与放置在振荡器板上的一块金属振荡器外罩的正交就可以防止电路受到外界影响。相对于外罩而言，银板的正交安装减少了外罩的微观影响，从而，谐振器的电容和电感就可以分别通过拆装凸块部分或激光微调得到调整。
本发明的细节与附见的同样的部件标注了同样参照数字的图示一起通过以下的几点来描述：
图1是一张可体现本发明特点的振荡器，振荡器母板以及振荡器外罩的部分分解透视图。其中谐振器可以插入到振荡器母板中进行工作。
图2是一张体现本发明特点的谐振器的部分分解透视图。
图3是图2中谐振器的前视图。
图4是图2中谐振器的左视图。
图5是图2中谐振器的右视图。
图6是图2中谐振器的底视图。
图7a是图2中谐振器的后视图。
图7b是图2中谐振器的可选后视图。
图8是图2中谐振器L-C电路的电路简图。
图9是图2中谐振器可插入其工作的振荡器母板的顶面视图。
图10是图2中谐振器被插入振荡器母板的前视图。
图11是一张体现本发明特点的可选谐振器的前视图。
图12是图11的谐振器的左视图。
图13是图11的谐振器的右视图。
图14是图11的谐振器的底视图。
图15是图11的谐振器的后视图。
图16是图11的谐振器的L-C电路的电路简图。
图17是一张体现本发明特点的另一种可选谐振器的前视图。
图18是图17的谐振器的左视图。
图19是图17的谐振器的右视图。
图20是图17的谐振器的底视图。
图21是图17的谐振器的后视图。
图22是图17的谐振器L-C电路的电路简图。
图23是一张包括体现本发明特点的谐振器的振荡器电路的电路简图。
对于图1-10，一个体现本发明特点的电子振荡器的谐振器或谐振电路具有一个装在绝缘基板15上的电容装置11和电感装置12。电容装置11和电感装置12在一个L-C谐振电路中被电气串联在一起。图8显示了这种既有电容装置11，又有电感装置12的L-C谐振电路的略图，其中，电容装置11和电感装置12均可变或可调来改变电路中相应的电感和电容。
为了描述这里被选作用来说明本发明的特别实施方式，某些术语被使用。这些术语是为了方便起见并没有限制性。例如，“顶”和“底”这两个词语指出了被说明实施方式在使用时的正常位置。“左”和“右”这两个词语将指出这些图的参考方向。
基板15是矩形的，它具有一个前面或第一面16，一个与第一面16相对的后面或第二面17，一个左边沿18，一个右边沿19，一个顶边沿20，和一个底边沿21。一个具有凸块底沿25，凸块左沿26和右沿27的矩形基板凸块部分24。从基板底沿21伸出使得基板底沿21和凸块左沿26的相交处形成了一个第一肩28，同时，基板底沿21和凸块右沿27的相交处形成了一个第二肩29。
电容装置11有一个矩形第一导电部分或导体31，一个矩形第二导电部分或导体32A，其中，矩形第一导电部分或导体31安装在与基板右沿19和底沿21相邻的基板第一面16上；矩形第二导电部分或导体32A安装在与第一板31相对的基板第二面17上。第一导体31和第二导体32A都各自由一块薄的低型平导体构成，同时，与基板15一起形成了一块第一电容30A。
图7B显示了一种可选的第二导体32B。这种可选的第二导体32B有多个导体衬垫22和连接衬垫22的多个导电连接器23。衬垫22或连接器23可以有选择的拆装，来改变或调整第一电容器30A的电容。
多个倒T型导体凸块33在第一面16上从第一板31的第一沿34延伸到凸块24中。一个矩形导体凸块36在与T型导体凸块33相对的第二面上延伸。T型导体凸块33与导体凸块36一起形成了多个第二电容器30B，从而使得电容装置包含了并联连接的第一电容器30A和第二电容器30B。T型导体凸块33可有选择的拆装来改变和调整电容装置11的电容。
多个平行相隔的电感棒37从第一板31的第二沿35向与电容装置第一导体31所在的同一薄平导体上的基板左边沿18延伸，同时，这些电感棒37有一个公用连接棒38，并用此棒将相对端连接起来形成电感装置12。每个棒37形成一个电感39，从而使电感装置12包含了并联相连的多个电感。棒37可有选择地拆装来改变电感装置12的电感。
标注为40的一个第一电路接头包含一个第一电路接头部分42A，一个第二电路接头部分42B，以及一个第三电路接头部分42C，其中，第一电路接头部分42A在基板第一面16上从连接棒38伸到基板左边沿18；第二电路接头部分42B与第一电路接头部分42A相连，并从穿过基板左边沿18的第一电路接头部分42A伸到第二面17上；第三电路接头部分42C与第二电路接头部分42B相连，且伸到与第一电路接头部分42A相对的基板第二面17上。标注为41的一个第二电路接头是由与基板右边沿19相邻的电容装置第二导体32A构成。
参照图1，9和10，基板15被图示安装在带有凸块24的振荡器母板9上，并与母板9正交，凸块24插入到母板9上的槽10中。图23显示了处在振荡器母板9的振荡器电路中的本发明的谐振器5，振荡器电路中的变容二极管7和三极管8在槽10的相对端，这样，根据基板15到母板9的这种组装结构，第一电路接头40将与变容二极管7电连接，通常是焊接，同时，第二电路接头41将与三极管8的基极连接，通常也是焊接。
在这种组装结构当中，基板安装在母板9上的槽10中，这就有利于相对于其他电路单元的位置重复性，从而增强了产品部件间的一致性。虽然母板9上的槽10和谐振器5上的凸块24是最佳具体装置，但是，谐振器5也能安装在母板9上，并且不需要凸块24与槽10在第一电路接头40与变容二极管7之间连接，也不需要凸块24与槽10在第二电路接头41与三极管8之间进行连接的情况下被支持成正交。将谐振器5装配到振荡器电路并对谐振器5进行调节后，外罩6被覆盖在母板9上来保护振荡器不受外界单元干扰。由于有目的的谐振器的顶视样式，电容器没有受到振荡器外罩6的显著影响，因此，就减少了外罩的颤噪效应。
现在所示的图11-16显示了一种可选的实施例，在这个装置中，电容装置57包含了一个分立第一电容器58。图16显示了这种谐振器的略图。
基板43具有一个前面或第一面44，一个与前面44相对的后面或称第二面45，一个左边沿46，一个右边沿47，一个顶沿48和一个底沿49。一个矩形基板凸块部分51含有凸块底沿52，凸块左沿53和凸块右沿54从基板底沿49伸出，从而使基板底沿49和凸块左沿53的相交部分形成一个第一肩55，同时，基板底沿49和凸块右沿54的相交部分形成一个第二肩56。
一个安装了薄的低型平导体(low profile flat conductor)的第一衬垫62的电容被安装在基板第一面44上，位于基板左边沿46和右边沿47中间。一个安装了薄的低型平导体的第二衬垫63的电容被安装在基板第一面44上，位于第一衬垫62和基板右边沿47中间。分立第一电容器58的第一电容电路接头67和第二电容电路接头68各自安装且通常焊接在第一衬垫62和第二衬垫63上。
一个薄导电材料构成的电镀孔或通道64通过第二衬垫63及基板43伸到第二面45，薄的低型平导体66安装在第二面45上并包围了通道64，从而使通道64提供了从第二衬垫63到导体66的电路连接。多个倒T型凸块65在第一面44上从第一衬垫62伸到衬垫51上。导体66沿着第二面45伸到与T型凸块65相对的基板凸块51上，从而使导体66与T型凸块65形成了电容器59的薄板。T型凸块65可以有选择的拆装来改变或调整电容装置57的电容。
多个平行间隔的电感棒70从第一衬垫63伸向基板左边沿46并由一个通用连接棒71将相对的两端连接，从而形成电感装置60。每根棒70形成一个电感69，使得电感装置60包含了并联平行相连的多个电感69。棒70可以通过有选择的拆装来改变或调整电感装置60的电感。
标注为73的第一电路接头包含了一个第一电路接头部分75A，一个第二电路接头部分75B，以及一个第三电路接头部分75C。其中：第一电路接头部分75A在基板第一面44上从连接棒71伸到基板左边沿46；第二电路接头部分75B与第一电路接头部分75A相连，并从其开始穿过基板左边沿46伸到基板第二面45；第三电路接头部分75C与第二电路接头部分75B相连，且伸到与第一电路接头部分75A相对的基板第二面45。一个标注为74的第二电路接头是由与基板右边沿47相邻的电容装置导体第二电容66构成。
在图17-22中，另一种可选的由基板79上的一个电容装置76和一个电感装置77组成的谐振器的实施方式被显示。基板79具有一个前面或第一面80，一个与第一面80相对的后面或称第二面81，一个左边沿82，一个右边沿83，一个顶边沿84，和一个底边沿85。矩形基板凸块部分87具有凸块底沿88，凸块左沿89和凸块右沿90从基板底沿85伸出，使得基板底沿85和凸块左沿89的相交部分形成了一个第一肩91，同时，基板底沿85和凸块右沿90的相交部分形成了一个第二肩92。
电容装置76含有一个矩形第一导体94和矩形第二导体95。其中，矩形第一导体94安装在基板第一面80上，并与基板右边沿83及底沿85相邻；矩形第二导体95安装在基板第二面81上，并与第一导体94相对。第一导体94和第二导体95均是由一种薄低型平导体制成。第一导体94有一个U形割线，其中U形口向上沿84开出，从而形成电容装置微调区域98，电容装置微调区域98可以通过激光来有选择的微调，从而改变或调整电容装置76的电容。
电感装置77含有一个矩形薄低型平导体100，它被安装在基板第一面80上并与电容装置第一导体94相连，同时还从电容装置第一导体94伸向基板左边沿82。电感装置电感100由一个向基板顶沿84开口的U型切割部分，形成了电感装置微调区域101，该区域可以通过激光有选择的微调，从而改变或调整电感装置77的电感。
一个标注为103的第一电路接头包括一个第一电路接头部分105A，一个第二电路接头部分105B和一个第三电路接头部分105C，其中，第一电路接头部分105A在基板第一面80上从电感装置导体100伸向基板左边沿82；第二电路接头部分105B与第一电路接头部分105A相连并从其穿过基板左边沿82伸到基板第二面81；第三电路接头部分105C与第二电路接头部分105B相连并伸到与第一电路接头部分105A相对的基板第二面81。与基板右边沿83相邻的电容装置第二电容95形成了标注为104的第二电路接头。
这个设备通过使用激光微调得到准确频率，并通过一个伺服截断装置来调整。电容首先对输出功率进行微调，然后微调电感与/或电容来改变频率。这种持续地激光微调装置本身受到自动伺服控制微调。图22显示了含有可变电容装置76和可变电感装置77的L-C谐振电路的略图。上述谐振器已被确定可在大约4.0到6.5GHz的频率范围内工作。
虽然本发明已被描述具有一定程度的特征，但是，必须了解到，本公开仅是一个样例，故细节结构的变化在没有背离其思想的情况下也可能产生。

Claims (18)

1.一个用于电子振荡器的谐振器，包括：
一个基板，在所述基板上的电容装置，电感装置，其中：
基板具有相对的第一面和第二面，可用于安装所述装置，且该基板与一个振荡器板牢固正交；
所述的电容装置在所述第一面上有一个第一导体，在所述第二面上有一个第二导体；
所述电感装置在与所述第一导体相连的第一面上有一个第三导体，并由此将所述电感装置与所述电容装置串联连接在一起。
2.如权利要求1中所述的谐振器，其中所说的电感装置是由多个分隔的导电棒构成，每个棒的第一端彼此相连且第二端也彼此相连，所述的棒可有选择地拆装来改变所述电感装置的电感。
3.如权利要求1中所述的谐振器，其中所说的电感装置包含了一个可导电的牢固的U形部分，所述的U形部分可以微调来改变所述电感装置的电感。
4.如权利要求1中所述的谐振器，其工作频率范围是大约4.0到6.5GHz。
5.如权利要求1中所述的谐振器，其中所述的第一导体具有在该处相连的多个凸块，所述的凸块可有选择地拆装来改变所述电容装置的电容。
6.如权利要求1中所述的谐振器，其中所述的第一导体具有一个U形部分，该U形部分可有选择地通过微调来改变所述电容装置的电容。
7.如权利要求1中所述的谐振器，其中所述的电容装置包括一个安装在所述基板上的分立表面安装电容器，同时，所述基板有一个将所述表面安装电容器与所述第二电容器连接起来的通路。
8.如权利要求1中所述的谐振器，其中所述的安装装置包括一个凸块，该凸块从所述基板伸出并与所述振荡器板上的槽相吻合，从而使位置固定产具有一致性。
9.一个电子振荡器的谐振器，包括：
一个绝缘基板，一个凸块，所述第一面上的电感装置以及与所述电感装置相连的所述基板上的电容装置，其中：
绝缘基板有相对的平面第一面和平面第二面；凸块沿一个合适的沿伸出并与振荡器板中槽相吻合，从而可以将所述的基板正交地安装到所述振荡器板中；
所述第一面上的电感装置有多个的平行间隔的导体材料棒，其中，所述的诸棒沿每个棒的第一端相互连接而且沿每个棒的与所述第一端相对的第二端相互连接，所述棒可有选择的拆装来调整所述电感装置的电感，所述电感装置在振荡器电路上有一个第一电路接头用于连接；
所述基板上的所述电容装置具有一个所述第一面上的第一导体和所述第二面上的第二导体，所述第一导体具有多个通过其相连接的凸块，所述凸块可有选择的拆装来改变所述电容装置的电容，所述电容装置在所述振荡器电路中具有一个第二电路接头用于连接。
10.一个电子振荡器的谐振器包含：
一个绝缘基板，一个凸块，在所述第一面上的电感装置和电容装置，其中：
绝缘基板具有相对的平面第一面和平面第二面以及一个凸块，该凸块从所述基板的一个沿吻合地伸到振荡器板的槽中，从而可以将所述正交基板安装到振荡器板上；
所述第一面的电感装置包含了多个由导电材料制成的平行间隔棒，其中，每个棒的第一端连接而且每个棒的与所述第一端相对的第二端相互连接，所述棒可有选择的拆装来调整所述电感装置的电感，所述电感装置在振荡器电路上有一个第一电路接头用于连接；
电容装置具有一个分立表面安装电容器，它被安装在所述第一面上并与所述电感装置相连，所述电容装置在所述振荡器电路上有一个第二电路接头用于连接。
11.一个谐振器包含：
一个基板，一个凸块，电感装置和电容装置。其中：
所述基板具有相对的平面第一面和平面第二面以及一个凸块，该凸块从所述基板的一个沿吻合地伸到振荡器板的槽中，从而可以将所述正交基板安装到振荡器板上；
所述第一面上的电感装置有一个由导电材料制成的U形部分，所述U形部分可微调地来调整所述电感装置的电感，所述电感装置在振荡器电路上具有一个用于连接的第一电路接头；
所述基板上的电容装置与所述电感装置相连，所述电容装置包含一个第一导体，一个第二导体，以及一个电容器绝缘体，其中，所述第一面上的第一导体形成了一个电容第一板，所述第二面上的第二导体形成了一个电容第二板，电容器绝缘体由所述第一板和第二板间的所述基板构成；所述第一导体有一个U形部分，所述U形部分有可选择的微调来改变所述电容装置的电容，所述电容装置在所述振荡器电路上有一个第二电路接头用于连接。
12.一个电子振荡器包括：
一个振荡器板，一个安装在所述振荡器板上的振荡器外罩，一个被所述振荡器外罩罩住且安装在所述振荡器板上的谐振器，在所述第一面上的电感装置，在与所述电感装置相连的所述基板上的电容装置，其中：
所述谐振器包括一个基板，该基板有与所述振荡器板正交的相对的平面第一面和平面第二面；
所述电感装置具有一个第一电路接头用于连接到所述振荡器板；
所述电容装置具有一个第一导体与所述第一面平行，一个第二导体与所述第一面平行，以及一个所述第一导体与所述第二导体间的绝缘体，所述电容装置具有一个第二电路接头用于连接到所述振荡器板。
13.如权利要求12中所述的振荡器，其中所述的电感装置具有由导电材料制成的多个平行间隔棒，每个棒的第一端相互连接而且每个棒的与所述第一端相对的第二端相互连接，所述棒可有选择的拆装来调整所述电感装置的电感。
14.如权利要求12中所述的振荡器，其中所述的电感装置具有一个由导电材料制成的牢固U形部分，所述U形部分可微调地来调整所述电感装置的电感。
15.如权利要求12中所述的振荡器，其中所述的电感装置的第一导体有与之相连的多个凸块，所述凸块可由选择地拆装来改变所述电感装置的电感。
16.如权利要求12中所述的振荡器，其中所述的电感装置的第一导体有一个U形部分，可有选择地微调来改变所述电容装置的电容。
17.如权利要求12中所述的振荡器，其中所述的电容装置的第一导体电容装置包含一个安装在所述第一面上的分立表面安装电容器，所述基板有一个将所述电容器与所述第二电路接头相连的通道。
18.如权利要求12中所述的振荡器，这里所述的基板包含一个从基板中伸出的凸块，所述振荡器板中有槽，所述基板凸块伸过所述槽从而将所述谐振器安装在所述振荡器板中。
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