專利名稱：波導(dǎo)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的波導(dǎo)濾波器。
波導(dǎo)濾波器是微波技術(shù)和毫米波技術(shù)中常用的構(gòu)成部件。這種濾波器類型在帶通和帶阻范圍內(nèi)通常具有較高的諧振品質(zhì)和小的電誤差。波導(dǎo)濾波器的特征在于很高的帶阻衰減和很小的帶通衰減。波導(dǎo)濾波器優(yōu)選應(yīng)用于由于對電誤差精確性和品質(zhì)要求較高而無法應(yīng)用平面濾波器的情況。
DE 197 57 892 A1中已知了一種用于以選頻方法抑制高頻率信號的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括一個具有第一和第二基底面的支撐板，第一和第二基底面分別具有一個耦合連接端和一個導(dǎo)電的板。一個設(shè)置在支撐板上的罩子和導(dǎo)電板一起形成了一個空腔，作為空腔諧振器?？涨恢C振器作為高通濾波器來工作，從而只有高于由空腔濾波器的幾何尺寸大小所確定的極限頻率的頻率才具有傳播能力。
US 6,236,291 B1中已知了另一種濾波器。在下側(cè)面完全被金屬涂層的基底的上側(cè)面上設(shè)置了一個殼體，它和基底的上側(cè)面一起形成了一個空腔。在該空腔中設(shè)置了一個介電板，其作為介電濾波器。


圖1中示出了另一種可能的結(jié)構(gòu)。圖中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)一個波導(dǎo)濾波器被集成到一個平面的電路中。該結(jié)構(gòu)包括基底S，其上側(cè)面上具有第一波帶導(dǎo)線ML1和第二波帶導(dǎo)線ML2，例如微帶導(dǎo)線。第一波帶導(dǎo)線ML1用于將傳輸?shù)碾姶挪钊氲讲▽?dǎo)濾波器HF中，第二波帶導(dǎo)線ML2用于將電磁波從波導(dǎo)濾波器HF中耦出。為了將信號耦入/耦出波帶導(dǎo)線，濾波器的兩端設(shè)置有耦入和耦出點，以使得信號從波帶導(dǎo)線傳播的模式轉(zhuǎn)換和變化到在濾波器中傳播的波導(dǎo)模式。
在濾波器的兩端這些耦合點由下述部件構(gòu)成波帶導(dǎo)線ML1、ML2，基底S，屏蔽罩SC，貫穿接觸孔(通路孔)VH、背面體RM，帶有貫穿折射層DB的支撐板TP。
波帶導(dǎo)線ML1、ML2分別在屏蔽罩SC的下部終止，所述屏蔽罩是用于防止電磁波輻射到環(huán)境中。在基底S的下側(cè)面上設(shè)置背面金屬層RM，其在屏蔽罩的區(qū)域中具有一貫穿折射層DB。在基底下側(cè)面設(shè)置了金屬支撐板TP，其在屏蔽罩的區(qū)域中也具有一貫穿折射層DB，從而使得在基底的背面金屬層和支撐板TP中的兩個貫穿折射層相互平行。在支撐板TP上旋擰一個波導(dǎo)濾波器HF，其中波導(dǎo)濾波器的開口分別和貫穿折射層DB相連接。
電磁波從第一波帶導(dǎo)線ML1經(jīng)由基底S和貫穿折射層DB進入到波導(dǎo)器HF中。電磁波從波導(dǎo)器HF中出來然后經(jīng)由貫穿折射層斷路器DB到達第二波帶導(dǎo)線ML2。
將常規(guī)的波導(dǎo)過濾器集成到波帶導(dǎo)線環(huán)境(例如印刷電路或者印刷電路板)中的一個缺點在于，與之相關(guān)的高昂的成本阻礙了將這一原理的廣泛應(yīng)用。在這一點上的成本消耗主要是大量的制造步驟和元件以及基底的前側(cè)面和后側(cè)面的組件所需的裝配。
波導(dǎo)過渡要求精確制造的、在機械上精確定位的屏蔽罩SC。在基底S上的金屬層必須在兩個側(cè)面構(gòu)建，并且上側(cè)面和下側(cè)面的印刷線路之間的偏差很小。支撐板中的貫穿折射層DB在一個附加的生產(chǎn)步驟中制造?；譙可以導(dǎo)電地、位置精確地與支撐板TP相連接。作為單獨部件制造的屏蔽罩SC導(dǎo)電地、并位置精確地設(shè)置在基底S上。
波導(dǎo)濾波器HF通常由兩個單獨制造的部分構(gòu)成(帶有三個波導(dǎo)濾波器側(cè)壁的波導(dǎo)濾波器下部以及作為波導(dǎo)濾波器的第四個側(cè)壁的頂部)，其首先必須結(jié)合在一起。接著，結(jié)合在一起的濾波器位置精確地固定在支撐板的下側(cè)面上。
其他的缺點在于，波導(dǎo)濾波器通常包括多個部件(屏蔽罩、支撐板、波導(dǎo)濾波器)，這種實施方式需要較高的空間需求。
因此，本發(fā)明的目的在于提出一種波導(dǎo)濾波器，其可以簡單、廉價、節(jié)省空間地裝配在印刷電路板上。
這一任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述特征的波導(dǎo)濾波器來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器的優(yōu)選實施例是從屬權(quán)利要求的主題。
根據(jù)本發(fā)明，波導(dǎo)濾波器由一個在上側(cè)面上用結(jié)構(gòu)化的金屬層及一個或多個金屬波帶導(dǎo)線來涂層的基底以及一個部件組成，其中所述部件設(shè)置在基底的上側(cè)面上，并且波導(dǎo)濾波器的一個側(cè)壁由基底的結(jié)構(gòu)化金屬層構(gòu)成，波導(dǎo)濾波器的其余側(cè)壁由所述部件構(gòu)成，其中波導(dǎo)濾波器具有耦入和耦出點，用于將波帶導(dǎo)線中傳輸?shù)碾姶挪钊氲讲▽?dǎo)濾波器中并且從波導(dǎo)濾波器中耦出。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器基本上由單一的、簡單的、且低成本制造的部件組成，該部件設(shè)置在相應(yīng)的預(yù)先結(jié)構(gòu)化的基底的上側(cè)面上。其中波導(dǎo)濾波器不是由所述部件或者基底本身構(gòu)成，而是由根據(jù)本發(fā)明的具有兩個單元的結(jié)構(gòu)相互構(gòu)成。
所述部件最好可以由SMD(表面安裝器件)部件實現(xiàn)。通常在印刷電路板上應(yīng)用的許多部件都是SMD部件。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器的SMD部件可以符合目的地在制造過程中置入。部件組的裝配可以僅僅在一個側(cè)面上進行。從而得到了制造成本和制造時間上的另一優(yōu)點。
也稱為濾波器上部的所述部件最好具有一個導(dǎo)電的上表面，例如可以由金屬或者金屬化的塑料制成，其中在由金屬化塑料制成的情況下得到了在制造成本和重量方面的另外的優(yōu)點。濾波器上部最好與基底導(dǎo)電連接，特別是濾波器上部和基底焊接或者導(dǎo)電粘接到一起。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，濾波器上部在與基底的上側(cè)面(即基底固定有濾波器上部的一側(cè))相對的側(cè)壁上具有一個結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)根據(jù)所希望的波導(dǎo)濾波器的濾波特性預(yù)先設(shè)置。波導(dǎo)濾波器的橫截面最好根據(jù)要濾除的高頻信號來選擇。
下面將根據(jù)附圖進一步說明本發(fā)明的其他具有優(yōu)點的實施例。圖中示出了
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置在基底上的波導(dǎo)濾波器；圖2是帶有結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面的濾波器上部的俯視圖；圖3是根據(jù)圖2中的沿剖面線A-A’剖開的濾波器上部的縱剖面圖；圖4是在基底上側(cè)面上的金屬層的俯視圖；圖5是根據(jù)圖2和圖4沿剖面線B-B’剖開的包括基底和濾波器上部的波導(dǎo)濾波器的根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖2示出了帶有結(jié)構(gòu)化內(nèi)表面的濾波器上部的俯視圖。濾波器上部FB在其相對的兩端分別具有一個開口OZ，通過所述開口將微波導(dǎo)線(參照圖4和圖5)引入到波導(dǎo)濾波器中。濾波器上部FB基本是U字形的(參照圖3)，在其內(nèi)部具有一個結(jié)構(gòu)SK。結(jié)構(gòu)SK最好根據(jù)所希望的波導(dǎo)濾波器的濾波特性來選擇。
通過如銑削或者塑料注模等制造工藝可以生產(chǎn)在機械尺寸上非常精確的結(jié)構(gòu)SK，從而使波導(dǎo)濾波器在耦入和濾波器功能方面相應(yīng)具有很小的電誤差。
此外，濾波器上部FB最好具有一個環(huán)繞的橋形接片ST(參照圖2和圖3)。在波導(dǎo)濾波器中，所述橋形接片ST直接設(shè)置在基底的金屬化上側(cè)面上(未示出)。這一橋形接片ST符合目的地適合于各種要采用的連接工藝。在將濾波器上部和基底連結(jié)起來的過程中得到的中間空隙內(nèi)，可以分布導(dǎo)電焊劑和導(dǎo)電粘結(jié)劑，從而確保最佳的連接。
橋形接片ST可以符合目的地如此適配，使得例如在連接工藝“焊接”過程中，可以利用在焊接過程中出現(xiàn)的焊接表面壓力，使部件FB在焊接過程中準確地定位于圖4中示出的金屬結(jié)構(gòu)化的層上。
圖3示出了根據(jù)圖2沿剖面線A-A’剖開的濾波器上部的剖面圖。在圖中示出了帶有位于其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)SK且基本呈U字形的濾波器上部FB。結(jié)構(gòu)SK僅僅作為示例來表示。根據(jù)不同的應(yīng)用情況，當(dāng)然也可以采用其他的結(jié)構(gòu)形式。
圖4示出了基底的經(jīng)過金屬化的上側(cè)面的俯視圖，其上可設(shè)置用于形成根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器的濾波器上部。其中波導(dǎo)線用ML1、ML2來表示，金屬層用TM來表示，所述金屬層在根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中構(gòu)成了波導(dǎo)濾波器的一個壁。波導(dǎo)線ML1、ML2例如可以是微波導(dǎo)線，用于將電磁波耦入和耦出波導(dǎo)濾波器。
圖5示出了根據(jù)圖2和圖4沿剖面線B-B’剖開的根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)的剖面圖。波導(dǎo)濾波器HF這樣來形成使得圖2中所示的濾波器上部FB精確地設(shè)置在圖4中所示的基底S的金屬化上側(cè)面TM上。
設(shè)置在基底S的上側(cè)面TM上的波導(dǎo)線ML1、ML2從外部引入到波導(dǎo)濾波器HF的內(nèi)部區(qū)域中?；譙的上側(cè)面上的金屬層TM構(gòu)成了根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)濾波器HF的第四個壁。波導(dǎo)濾波器HF的其他壁(未示出)由濾波器上部FB構(gòu)成。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.波導(dǎo)濾波器，由一個基底(S)和一個部件(FB)構(gòu)成，所述基底(S)的上側(cè)面用結(jié)構(gòu)化金屬層(TM)來涂層并包括一個或多個用于傳導(dǎo)電磁波的導(dǎo)線(ML1，ML2)，其中所述部件(FB)設(shè)置在基底(S)的上側(cè)面上，波導(dǎo)濾波器的一個側(cè)壁由基底(S)的結(jié)構(gòu)化的金屬層(TM)構(gòu)成，波導(dǎo)濾波器的其余側(cè)壁由部件(FB)構(gòu)成，其中波導(dǎo)濾波器具有耦入和耦出點，用于將在導(dǎo)線(ML1、ML2)中傳輸?shù)碾姶挪钊氲讲▽?dǎo)濾波器中并且從波導(dǎo)濾波器中耦出，其特征在于，所述導(dǎo)線(ML1，ML2)是金屬的波帶導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，所述部件(FB)是SMD部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，所述部件(FB)具有一個環(huán)繞的橋形接片(ST)，所述橋形接片(ST)設(shè)置在基底(S)的上側(cè)面上的結(jié)構(gòu)化金屬層(TM)上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)的橫截面根據(jù)波導(dǎo)濾波器(HF)的預(yù)先給定的濾波特性來選擇。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)的與基底(S)的上側(cè)面相對的側(cè)壁具有一個結(jié)構(gòu)(SK)，該結(jié)構(gòu)根據(jù)相應(yīng)的濾波器特性預(yù)先給定。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，基底的上側(cè)面上的至少一個波導(dǎo)線(ML1，ML2)插入到波導(dǎo)濾波器中。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，基底(S)在下側(cè)面上具有背面金屬層(RM)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)和基底(S)導(dǎo)電連接，特別是焊接或者導(dǎo)電粘接到一起。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)具有導(dǎo)電的表面。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器在通信和/或雷達應(yīng)用的發(fā)射/接收裝置中的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.波導(dǎo)濾波器，由一個在上側(cè)面上用結(jié)構(gòu)化的金屬層(TM)及一個或多個金屬波導(dǎo)線(ML1、ML2)來涂層的基底(S)和一個部件(FB)構(gòu)成，其中所述部件(FB)設(shè)置在基底(S)的上側(cè)面上，波導(dǎo)濾波器的一個側(cè)壁由基底(S)的結(jié)構(gòu)化的金屬層(TM)構(gòu)成，波導(dǎo)濾波器的其余側(cè)壁由部件(FB)構(gòu)成，其中波導(dǎo)濾波器具有耦入和耦出點，用于將在波帶導(dǎo)線(ML1，ML2)中傳輸?shù)碾姶挪钊氲讲▽?dǎo)濾波器中并且從波導(dǎo)濾波器中耦出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，所述部件(FB)是SMD部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，所述部件(FB)具有一個環(huán)繞的橋形接片(ST)，所述橋形接片(ST)設(shè)置在基底(S)的上側(cè)面上的結(jié)構(gòu)化金屬層(TM)上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)的橫截面根據(jù)波導(dǎo)濾波器(HF)的預(yù)先給定的濾波特性來選擇。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)的與基底(S)的上側(cè)面相對的側(cè)壁具有一個結(jié)構(gòu)(SK)，該結(jié)構(gòu)根據(jù)相應(yīng)的濾波器特性預(yù)先給定。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，基底的上側(cè)面上的至少一個波導(dǎo)線(ML1，ML2)插入到波導(dǎo)濾波器中。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，基底(S)在下側(cè)面上具有背面金屬層(RM)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)和基底(S)導(dǎo)電連接，特別是焊接或者導(dǎo)電粘接到一起。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器，其特征在于，部件(FB)具有導(dǎo)電的表面。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的波導(dǎo)濾波器在通信和/或雷達應(yīng)用的發(fā)射/接收裝置中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波導(dǎo)濾波器，它由一個在上側(cè)面上用結(jié)構(gòu)化的金屬層(TM)及一個或多個金屬波導(dǎo)線(ML1、ML2)來涂層的基底(S)和一個部件(FB)構(gòu)成，其中所述部件(FB)設(shè)置在基底(S)的上側(cè)面上，波導(dǎo)濾波器的一個側(cè)壁由基底(S)的結(jié)構(gòu)化的金屬層(TM)構(gòu)成，波導(dǎo)濾波器的其余側(cè)壁由部件(FB)構(gòu)成，其中波導(dǎo)濾波器具有耦入和耦出點，用于將在波帶導(dǎo)線(ML1，ML2)中傳輸?shù)碾姶挪钊氲讲▽?dǎo)濾波器中并且從波導(dǎo)濾波器中耦出。
文檔編號H01P1/207GK1682403SQ03822242
公開日2005年10月12日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者托馬斯·米萊伊, 馬庫斯·巴特利 申請人:伊茲德國有限公司