TWI235521B - Multilayer substrate and satellite broadcast reception apparatus - Google Patents

Description

1235521 玖、發明說明： 技術領域 塊變換器），及使用相關多層基板之衛星廣播接收裝置 先前技術 本發明係關於一種用於衛星廣播接收裝置，或用於衛星 廣播及衛星通信中之低雜訊塊向下變換器（以下稱為低= 傳統上是使用所謂之雙層基板（雙面基板）做為低雜訊塊 變換器中之基板。如圖1〇所示該雙層基板有—其兩面均塗 有銅而形成微片線路1〇1，102且是以鐵弗龍為基本材料= 形成 < 基板介質層丨05。如圖丨丨所示在微片線路中於基板正 面層上形成為一信號線之電路圖案，且整個背面層接地以 便獲得低損失及穩定之發送特性。亦即如圖12所示，通過 一導波器11 3傳播之無線電波信號被引入一由框丨丨2圍住之 空間及—底盤111且透過一探針120被發射至在雙層基板 110正面層内所形成之微片線路101中。圖13所示為圖12之 雙層基板在該發射部分附近部分之結構。在從微片線路信 號線延續之基板介質層1〇5之突出部分上提供一構成突入 C孔1 2 1中探針1 20之突出部1 〇 1 a。在一低雜訊塊變換器電路 /成、；基板上之情形下，使用雙層基板而使基板整個背面 接地以保持全面接地狀態恒定之做法仍屬有利。 ^著近來多波道衛星廣播與衛星通信及從多個衛星接收 足進步’有以使用單一低雜訊塊變換器之接收系統取代使 用多個低雜訊塊變換器接收系統之趨勢。該種低雜訊塊變 換°。在未來需要於單一低雜訊塊變換器中容納傳統式低雜 84401 1235521 訊塊之電路且不會有任何問題。此外，未來之低雜訊塊變 挺器必須父換及分配用於輸出之信號。因此在信號間極需 要有良好隔離以防止彼此間之干擾。 就用於低雜訊塊變換器中之傳統式雙層基板而言，信號 線不可避免地會互相交叉。因此在傳統上曾使用以半硬電 境或類似物強將信號隔開之方法。在近來多衛星系統所採 用之低雜訊塊變換器中，信號交叉部分變得更為複雜且其 組合在實體上頗為困難。 一因此，可能〈解決方法是是用如圖14所示之多層基板。 這種多層基板有第一層101、第二層1〇2、第三層ι〇3、第四 曰104等圖衣層且在彼等之間置有兩個基板介質層⑼，1〇7 及一搭接絕緣層106。圖15所示之多層基板有以搭接絕緣層 106搭接在—起之兩個雙層基板做為其基底。因此該多層基 板〈構態為四I’各雙層基板中包括有一正面圖案及一背 面圖案。亦可堆疊斟廄者 Μ數目义又層基板而提供四層、六層 及八層之構態。 曰=於低雜訊塊變換器内之多層基板中，零件可安裝在 取外層，亦即表面層上，

Bf gp ^ ^ r . .. σ，若為圖16所示之四層基板 :中 Γ及'四層h微片線路圖案亦可形成於表面 於從基板表面無法看到之=於接地層之圖案則形成 時即在第。 中，例如，^四層基板 但就上述以堆疊雙層基板方 々 一 置於内層中之接地層料 層基板而言’ /、’、T 口疋有基板之外殼電絕緣。 84401 1235521 如上所述，圖12及13中雙層基板内探針與基板電 連接可容許低損失供電。這是因為探針附近之部分被全屬 底盤及框所圍繞而防止無線電波漏戌，以可將發送= 減至最小。就多層基板而言，例如四層基板，若微片線路 圖案是提供在第一層而接地圖案提供在第二層，即内層 即無法提供圖η及13中之構態。在此情形^第三及^ 圖案層之介入造成發送特性相當大之減能。亦即，若為雙 層基板時，該雙層基板被夾在底座與框之間以防止無線電 波露洩，且同時共同提供用於探針之接地及電路連接部^ <地表面而使接地充份穩定。相較之下，若為四層基板時 則甚難保証在提供於内圖案層中與用於底盤接地間之良好 接难）。3F即，在該雙層基板背面上之接地圖案與底座間插 入一額外雙層基板會使發送特性大為減能。目前此點阻礙 了在低雜訊塊變換器中使用多層基板。 發明内容 本叙明之一目的是提供一種防止可能發生於多通道發送/ 接收中4雜訊及_晋且保證發送損失與使用雙層基板時同 樣低之多層基板及一種使用該多層基板之低雜訊塊變換器。 按照本發明之低雜訊塊變換器被提供具有一微片線路及 一探針之多層基板且使得來自一天線之無線電波信號透過 一導波器傳播而透過該探針發送至該微片線路。該多層基 板被提供有一波導通孔，該探針則被提供為從該多層基板 84401 1235521 突出而進入該通孔。在多層基板—面上構成一表面層之圖 案層被提供有一微片線路之信號線及構成探針一部分之突 出#另被提供有一對應於該信號線之接地圖案之圖案 層從上面看去有一至少與該突出層之根部重疊之部分且在 ^孩根邵相對另—面上構成—表面層。在該根部及在該另 一面上構成表面層之部分間並無其他圖案層插入。 在與該根部相對之另一面上構成表面層之部分可能是對 ^中提料探針突出部分之多層基板之基板表面層（最上面 一層）而了之在另一面上基板表面層（最下面一層）之一部分 另一種情形是它可能早孩土曰 一 疋匕』此疋私去取下面層之對應部分俾提供 一表面層而露出之内部圖案層之一部分。 換言之’本發明在有多層基板構態之低雜訊塊變 提供下述（1)至（3)項έ士槿+ 口口 ^ ^ …、、σ構〜任何一項來減小高頻信號之發射 抽失。（1)其中之接地芦 贫』* Θ疋由了接觸到諸如底盤外殼接地之 基板表面圖案而非内圖案 信號線之接地；是夢:所…結構。(2)其中對應於 安；…、 接觸到諸如底盤外殼之内圖 木層所形成 < 結構。η、甘 形成且古主 ，、中如同結構⑴之多層基板是用以 形成具有基板表面層圖案 便低唯口衣又接地#刀俾減小發送損失及方 便低冰釩塊受換器組合之結構。 用上述（l)i(3)項之处 , 、°構可无伤子有多層基板之有利特性 且同時保證低損失參 、 ...., /、 x 〈特性。亦即，使用該多層基板之 低雜訊塊變換器之㈣7 ，簡化詩之接綠，組合方便及可靠性之改善…般= 雖然以…員目而言基板之成本目前仍昂貴且現有之該 84401 1235521 種基板數量也有限’但此等優點可減少製造成本。 本發明可提供下述效果。在信號一定會互相交叉之多個 衛星接收信號之低雜訊塊變換器中，傳統上所用之外部電 纜已無必要。取而代之的是可用組合簡單之多層基板來實 現可保證高度隔離及高性能且發送損失小之低雜訊塊變換 器。若用於低雜訊塊變換器多層基板之數量增加，基板之 單價即會減低，這可進一步減小現有低雜訊塊變換器之尺 寸。 本發明之上述及其他目的、特性、觀點及優點從下面對 本發明之詳細說明及所附圖式中會更為明白。 實施方式 下面將爹 第一實乾 圖1為按照本發明第一實例用於一低雜訊塊變換器中多 層基板义斷面圖。此一多層基板丨〇有兩個被一搭接絕緣層6 搭接於一起之雙面基板。多層基板10被提供一通孔21及一 突出且進入該通孔之探針20。探針20是由從被提供有一微 片線路之第—圖案層i突出之突出部及從兩個基板絕緣 層5，7及絕緣層6突出之突出部分5a，7a，6a所形成。 除第一圖案層1外之另—表面圖案層4在與第-層突出部 分1a之根部15相對處有一 4a部分，在根㈣及與根部lb相對 之4a部分間並無其他圖案層插入。在第四圖案層4中提供一 接地圖案。此-接地圖案於其週圍部分接觸到底般Η。 圖2為圖1所示多層基板1〇第-圖案層在通孔週圍一部分 84401 1235521 I頂邯計劃圖。突出部1 a進入通孔2丨而形成探針之—部分。 圖3為第四圖案層在通孔週圍一部分之頂部計劃圖。從頂部 看去，對應於突出部la之4a部分在背面上形成表面層部分， 而在其本身與第一層之突出部；^間並無其他圖案層插入。圖 4為第二及第三圖案層2，3之頂部計劃圖。第二及第三圖案 層2，3有從通孔21延續之凹部2a，3a而不會介入第—層之根 4 1 b與對應於根邵1 b之第四層之4 b部分之間。 現在說明包括多層基板1 〇之低雜訊塊變換器3 0之結構。 芩看圖5，多層基板1〇被夾在一金屬底盤n與一金屬框丨2之 間。在低雜訊塊變換器中，通過一導波器13傳播之電信號 透過從多層基板突出之探針20被輸入至多層基板之一電路 部分。該電信號之輸入可稱為供電或饋送。 金屬底盤11用以固疋多層基板1 〇及提供多層基板與一外 部接頭共用之接地且具有用於發射從天線所反射高頻無線 電波信號之波導功能。金屬框12與金屬底盤u合作而實現 將信號發送至多層基板上之一電路，電波 — 私I屏敝，與展盤統 一接地及將該低雜訊塊變換器加以密封而使之不透氣。 在接收時，一來自衛星之微弱信號被發送至多層基板之 一電路而成為一載波高頻信號。來自衛星 , 王〜该仏唬被拋物 線天線盤加以反射而聚焦於低雜訊塊變換 々备 < 導波器内。 以從多層基板突出之探針將導波器中之 吸杬與電路阻抗匹 配，透過該導波器傳播之無線電波被發遊=夕 〜土夕層基板之電 路部分，特別是發送至該微片線路。 使用上述多層基板可保證良好之雜訊指數性能並減少發 84401 10 1235521 送損失且同時支援多通道發送/接收。 底二 圖6為按照本發明第二實例用於一低雜訊塊變換器中多 層基板之斷面目。在本實例中，形成一探針之突出部分h 如在第—實例中是被提供在構成微片線路之第一圖案層2 中。此—探針包括一從基板絕緣層5突出之部分；但它並。不 包括從任何其他絕緣層或基板絕緣層突出之部分。 在無法接觸底盤之第二圖案層2及第三圖案層3中，亦即 在對應於多層基板之内層中，對應於突出部分&之根部以 之邵分被移除。相較之下，在第四圖案層4中，從頂部看去 對應於5C出部分ia根部11?之4&部分則未被移去。第四圖案層 被用做接地層。 ,構也中，私路之接地層為第二圖案層2。第四圖案 層〜用毛基板則僅在需要接觸底盤1 1之部分中，第二及第 三圖案層均被移除。 在包括有多層基板之低雜訊塊變換器中，探針部分之接 地狀況特別重要，t會大為影響雜訊指數值。第二及第三 圖案層之頂部計劃圖與圖4中者同。 =圖為夾在底盤π與金屬框12間多層基板1〇之斷面圖。多 層基板1〇之週邊部分夾在並固定於金屬框12與底盤11間。 至屬框1 2與底盤1 1之功能如上所述。固此，第二及第三圖 木層僅被提供在探針與電路部分間之連接部分中而使得雜 訊指數值實質上與使用_個雙面基板可獲得者相同。 在此情形下，内圖案層，亦即第二及第三層，之理想狀 84401 1235521 /兄，要精製作若干種多層基板並監測其雜訊指數值來確定 ^好:挺式為能使發送損失變小。在具有多層基板之低 塊二杈备中按照本發明構態及組合之底盤及框如圖5 2 ^ ^扣數值貫質上變成與以一個雙面基板所形成之 -冰Λ塊交杈器中者相同，且可防止雜訊特性之減能。

J三實众I 圖8為^文照本^^日日贫_ Λ 罘二貝例用万；一低雜訊塊變換器中多 層基板之斷面同 士门 口口 出、 在圖8所示之多層基板中，對應於上述突 出口 IM a 根邵 1 b + 筮一 ·〇： # 、 所厂、社採了罘二及弟四圖案層3與4部分被除去。圖8與9 每丁（使侍特性減能減少且為底盤提供接地。因而本 列保魏佳之雜訊指數性能及發送特性。 ，但本實例之缺點是為製造該種多層基板’各基板在搭接 』、、、’工加工，廷與基板在搭接後始經加工之第一及第二實 例相較則要增加加工步驟之次數。 本發明雖已詳‘ $叩 > 、 與兴 祝月’但應明確瞭解該項說明僅為解釋 Λ j ^已並非施加限制，本發明之精神與範圍僅受所 附申請專利範圍中條件之限制。 圖式簡單說明 圖1為按照本發明黛一 ^ m 月弟貝例用於一低雜訊塊變換器中多 層基板之斷面圖。 劃 ^為圖1所示多層基板在通孔附近第一圖案層之頂部計 i回 〇 劃 圖3為圖1所示多層基板在通孔 附近第四圖案層之頂部計

m〇I 1235521 圖4為圖1所示多層基板在通孔附近弟一及第二圖案層之 頂部計劃圖。 圖5為使用圖1所示多層基板之低雜訊塊變換器分解透视圖。 圖6為按照本發明第二實例用於/低雜訊塊變換器中多 層基板之斷面圖。 圖7為具有一底盤及一框之圖6所示多層基板。 圖8為按照本發明第三實例用於一低雜訊塊變換器中多 層基板之斷面圖。 圖9為從底盤一邊看去圖8多層基板之頂部計劃圖。 圖10為一傳統式雙面基板之斷面圖。 圖11為一傳統式微片線路之斷面圖。 圖1 2為一傳統式電路基板信號發送部分之透視圖。 圖1 3為該傳統式雙面基板信號發送部分之斷面圖。 圖14為一傳統式多層基板之斷面圖。 圖1 5為顯示如何以雙面基板形成四層基板之斷面圖。 圖1 6為一傳統式四層基板信號發送部分之斷面圖。 圖式代表符號說明 1， 2, 3, 4 圖案基板 5, 6, 7， 105 介質層 la，5a，6a，7a, 101a 突出部 10 多層基板 20，120 探針 30 低雜訊塊變換器 101, 102 微片線路 84401 • 13 - 1235521 110 雙層基板 11， 111 底盤 12, 112 框 13, 113 導波器 21， 121 通孑L 101 第一層 102 第二層 103 第三層 104 第四層 105， 107 基板介質層 106 搭接絕緣層 84401 - 14 -

Claims (1)

1235521 拾、申請專利範圍： 種衛星廣播接收裝置，包括具有一微片線路及一探針 (20)且是由至少三個圖案層且在該等圖案層每相鄰兩層 間插入一介質層而形成之一多層基板（1 〇 )，該裝置促使 〜天線之無線電波信號透過一導波器傳播，且經過 邊探針而被發送至該微片線路，其中 邊多層基板被具有一波導通孔（2丨）， 該探針從該多層基板突出而進入該通孔，及

'為夕層基板之圖案層而言，一被提供有該微片線3 ^號線之表面圖案層（1)具有構成該探針一部分二 大出砟（1 a，1 b) ’及被提供有對應於該微片線路接士 圖案之圖案層（4, 2’ 3)則有一部分（4a，2a，叫從頂名 看去至少重疊該突出部之一根部（lb)且在與該根部相者 H面上構成—表面層（4’2’3)，在該根部⑽⑷ 另—面上所構成表面層之部分(4a，2a, 3a)間並無其☆ 圖案層插入。

申口η專利圍第！項之衛星廣播接收裝置，其中 5構成另一面上表面層部分之圖案層是從其中形 邊U片線路^號線之多層基板表面層⑴相對面上 成—基板表面層之圖案層（4)。 =申請專利範圍第1項之衛星廣播接收裝置，其中 :面上構成表面層之部分是藉移除其中形成有分 線路信號線之多厣其 ^ 〜夕層基板表面層（1)相對面上 〈對應部分而露出之内圖案層（2,3)之—部分。圖 84401 1235521 4. 如申凊專利範圍第1項之衛星廣播接收裝置，包括一底 盤（π)安裝於該多層基板之該天線邊上而包圍住該多層 基板與底盤間之一空間，及一框（12)安裝成夾住該底盤 與框間之該多層基板且在該多層基板與框間插入一空 間，框構成該導波器之一末端部分，其中 才疋供有該微片線路之一表面圖案層（丨）是安裝於該框 (12)邊上，而其中提供有該接地圖案之另外表面圖案層 則是安裝於該底盤（11)邊上。 5. 如申請專利範圍第1項之衛星廣播接收裝置，其中該探 針（20)包括該一個表面圖案層之突出部（ια，lb)及該介 質層（5，7)之一突出部。 6. 如申請專利範圍第5項之衛星廣播接收裝置，其中當該 多層基板包括兩個雙面基板時，該探針（20)更包括一安 裝於該雙面基板間一搭接絕緣層（6)之一突出部分。 7. —種多層基板（1〇)，具有一微片線路及一探針（20)且是 以至少三個圖案層形成而在該等圖案層之每相鄰兩個 間插入一介質層，其中 該多層基板具有一波導通孔（2 1)， 該探針從該多層基板5C出而進入該迫孔’及 就該多層基板之圖案層而吕’ '一被提供有該微片線路 一信號線之表面圖案層（1)具有構成該探針一部分之一 突出部（1 a，1 b )，及被提供有對應於該信號線接地圖案 之圖案層（4，2 ’ 3)有一部分（4a，2a，3a)從頂部看去至 少重疊該突出部之一根部（1 b)且在與該根部相對之另一 84401 1235521 面上構成一表面層，在該根部（1 b )與為 而爲、、\ 面上構成表 面層足邵分（4a，2a，3a)間並無其他圖案層插入。衣 8. 如申凊專利範圍第7項之多層基板，其 l·採、乙括在另一面 $上構成表面層部分之該圖案層是從其中形成有該微片 線路信號線之該多層基板之表面層⑴相對面上構成一 表面層之圖案層（4)。 9. 如中請專利範圍第7項之多層基板，其中在另—面上構 ^表=層之部分是藉移除其中形成有該微片.緣路信號 泉义夕層基板表面層（丨）相對面上表面圖案層之對應部 分而露出之内圖案層（2，3)之一部分。 。、申叫專利範圍第7項之多層基板，其中該探針（20)包括 人個表面圖案層之突出部分（la，lb)及該介質層（5， 7)之一突出部分。 基板間一搭接絕緣層(6)之-突出部分 U.如申請專利範圍第_之多層基板，其中當該多層基板 己括兩個t面基板時，該探針⑽）更包括安裝於該雙面 某柘—枚· U Μ ^ … 84401