[發明專利]用于寬帶交流信號的交流耦合器和相關方法

有效

• 申請號: 201680038787.8
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107851872B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: S·J·馬茲洛曼;D·德福特
• 申請（專利權）人: 安捷倫科技有限公司
• 主分類號: H01P3/06
• 分類號: H01P3/06;H01P3/08;H01P11/00
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

1.一種用于發送寬帶信號的高頻分量的交流耦合器，所述寬帶信號由離子檢測器連同譜儀產生，所述交流耦合器包括：

輸入端，用于接收寬帶信號；

輸出端，用于發送輸出信號；

信號導體，其與所述輸入端和所述輸出端之間電連通，所述信號導體包括導電元件和信號導體電容器，所述信號導體電容器配置為在發送所述寬帶信號的高頻交流分量的同時阻擋千伏或更高數量級的所述寬帶信號的直流分量；

屏蔽結構，其限定所述輸入端和所述輸出端之間的信號返回路徑，所述屏蔽結構配置為用于在所述信號返回路徑中至少傳導所述寬帶信號的交流分量，其中：

所述信號導體具有一信號導體寬度；

所述屏蔽結構具有實質上大于所述信號導體的寬度，以將所述屏蔽結構中的電場和電流實質上限制至靠近所述信號導體的區域；和

所述信號導體和所述屏蔽結構被布置為傳輸線。

2.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，所述屏蔽結構具有從由以下組成的組中選擇的配置：

所述屏蔽結構包括屏蔽結構導電元件，所述屏蔽結構的寬度由所述屏蔽結構導電元件的寬度限定；和

屏蔽結構包括屏蔽結構導電元件和屏蔽結構電容器，屏蔽結構的寬度由屏蔽結構導電元件和屏蔽結構電容器中的至少一個的寬度限定。

3.如權利要求1所述的交流耦合器，其特征在于，所述屏蔽結構的寬度至少為信號導體寬度的1.5倍，或者所述屏蔽結構的寬度在信號導體寬度的1.5至6倍的范圍內。

4.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，所述信號導體的寬度由所述信號導體電容器的寬度限定。

5.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，所述屏蔽結構以與所述屏蔽結構的寬度正交的偏移距離與所述信號導體隔開，并且所述屏蔽結構的寬度與所述信號導體寬度之間的差大于所述偏移距離。

6.根據權利要求5所述的交流耦合器，其中，所述屏蔽結構的寬度超過所述信號導體寬度至少2倍的所述偏移距離，或者所述屏蔽結構的寬度超過所述信號導體寬度2至10倍的所述偏移距離。

7.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，根據選自由以下組成的組的配置來布置所述信號導體和所述屏蔽結構：

信號導體和屏蔽結構以微帶配置加以布置；

信號導體和屏蔽結構以帶狀線配置加以布置；

信號導體和屏蔽結構以同軸配置加以布置；

所述屏蔽結構包括第一屏蔽結構和第二屏蔽結構，所述信號導體位于所述第一屏蔽結構與所述第二屏蔽結構之間；和

屏蔽結構圍繞信號導體。

8.根據權利要求1所述的交流耦合器，包括支撐所述信號導體或所述屏蔽結構的一介電基板，或支撐所述信號導體的一介電基板和支撐所述屏蔽結構的另一介電基板。

9.根據權利要求1所述的交流耦合器，包括支撐信號導體的一介電基板，其中，介電基板具有一厚度，并且包括延伸穿過所述厚度的至少一部分的開口，并且信號導體電容器位于所述開口中。

10.根據權利要求1所述的交流耦合器，包括支撐所述信號導體的一介電基板，其中所述信號導體電容器與所述介電基板實質上共面。

11.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，所述導電元件具有與所述信號導體寬度實質相同的寬度。

12.根據權利要求1所述的交流耦合器，其中，所述導電元件包括多個導電元件，并且所述信號導體電容器包括通過所述多個導電元件互連的多個信號導體電容器。

13.根據權利要求1所述的交流耦合器，包括一介電基板，其中，所述信號導體電容器包括一對或更多對電容器，并且每對電容器分別位于所述介電基板的相對側。