集成固态微波功率发生模块的制作方法_4

文档序号:9731814阅读:来源:国知局
谐振元件384是基本上椭圆形的实施例中,谐振元件384具有长轴326、短轴328和厚度422,导致将微波信号有效地谐振到加热室440中。例如,谐振元件384具有在约2.54cm至约25.4cm范围内的长轴326,在约1.3cm至约7.6cm范围内的短轴328,以及在约0.001cm至约0.25cm范围内的厚度。在其他实施例中,谐振元件384的长轴、短轴和/或厚度可以具有这些范围之外的值。
[0057]参考图4,微波功率发生模块300可以附着至部分地限定了加热室440的腔壁430(例如,图1的腔壁111-115之一)。在实施例中,腔壁430由电介质材料(例如,玻璃纤维、PTFE或者另一种材料)构成。例如,在图4中所示的实施例中,使用连接器434将微波功率发生模块300附着至腔壁430的外表面(S卩,与限定了加热室440的表面相反的表面)。在实施例中,腔壁430包括开口 388(使用图3中的虚线框示出),并且谐振元件384与开口 388基本上对齐。可以将盖子432附着至腔壁430,以便覆盖开口 388并且保护微波功率发生模块300。盖子432由不会对谐振元件384福射的微波能量450进行实质性衰减的材料构成。在替代实施例中,微波功率发生模块300可以附着至微波炉的门(例如图1的门116)上,而不是附着至腔壁。
[0058]如前所述,谐振元件384配置为将在谐振电路366的谐振频率(例如约2.45GHz的频率,或者一些其他频率)下的微波能量450辐射到加热室440中。在图3和图4所示的实施例中,谐振元件384配置为贴片天线。贴片天线还可以包括接地面386(使用图3中的虚线示出接地面的边界)。接地面386通过电介质(例如,衬底310的在谐振元件384和接地面386之间的部分,但是也可以实现空气电介质)与谐振元件384的辐射部分相分离。根据实施例,接地面386用于实质上阻挡来自谐振元件384的辐射发射超过接地面386。阻抗匹配元件382可以配置为使得阻抗匹配元件不会谐振大量的微波能量。因此,接地面386可以不必在阻抗匹配元件382的下面延伸。
[0059]微波功率发生模块300附着至腔壁430,使得辐射图案450的最大增益(或者3dB束宽)沿朝着加热室440的方向并且通过腔壁430中的开口 388延伸。在替代实施例中,谐振元件384可以实现为偶极天线、缝隙天线或者适用于辐射微波能量的另一种类型的天线。
[0060]在其他实施例中,微波功率发生模块可以按照与图4所示不同的方式附着于腔壁。图5是根据另一个示例实施例的附着至腔壁530的集成微波功率发生模块500的截面侧视图。在实施例中,图5的微波功率发生模块500与图3和图4的微波功率发生模块300类似之处在于:微波功率发生模块500包括输入端562、耦接至输入端562的放大器结构570、耦接至放大器结构570的输出端564、耦接至输出端564的阻抗匹配元件582以及耦接至阻抗匹配元件582的谐振元件584。此外,在各种实施例中,微波功率发生模块500可以包括偏置电路(例如图2和3的偏置电路290、390)、谐振电路(例如图2和3的谐振电路266、366)、调频电路(例如,图2中的调频电路280)、温度传感器(例如,图2中的温度传感器294)、温度补偿电路(例如,图2中的温度补偿电路294)和/或功率检测电路(例如图2中的功率检测电路296)。此外,微波功率发生模块300的各种部件的一些或全部可以耦接至公共衬底510。
[0061]放大器结构570包括一个或多个晶体管572(图5中只示出了晶体管之一),并且可以具有如前所述的多个放大器结构中的任一个。晶体管572包括靠近晶体管572的顶部表面的栅极触点574和漏极触点576以及靠近晶体管572的底部表面的漏极触点574。在实施例中,栅极触点574通过多个第一接合线568与输入端562电耦接,并且漏极触点576通过多个第二接合线569与输出端562电耦接。漏极端子574与法兰578或热沉电耦接和热耦接,所述法兰或热沉进而与接地参考电压(例如通过图2的节点278)电耦接。
[0062]与图3所示的实施例相反,将法兰578压合到或者以其他方式插入到衬底510中的开口中,使得法兰578暴露于衬底510的第一和第二表面512、514。在图5所示的实施例中,晶体管572安装于在第二表面514处暴露的法兰578的那一侧,所述第二表面514是与衬底510的附着输入和输出端562、564的相同表面。在图3的实施例中,可以按照类似的方式将法兰378压合到衬底310中。相应地,在图5的实施例中,法兰578可以耦接至衬底510的与附着输入和输出端562、564的一侧相对的表面。
[0063]此外,与图3所示的实施例相反,微波功率发生模块500包括插入在谐振元件584和接地面586之间的电介质结构522。换句话说,接地面586通过电介质结构522与谐振元件584的辐射部分相分离,但是也可以实现空气电介质。根据实施例,接地面586用于实质上阻挡来自谐振元件584的辐射发射超过接地面586。
[0064]微波功率发生模块500附着至腔壁530,使得最大增益耦合朝着加热室540延伸通过衬底510并且通过腔壁530中的开口 588。如同图4的实施例,可以将盖子532附着至腔壁530,以便覆盖开口 588并且保护微波功率发生模块500。在替代实施例中,微波功率发生模块500可以附着至微波炉的门(例如图1的门116)上,而不是附着至腔壁。
[0065]图6是制造根据示例实施例的微波系统(例如图1的微波炉100或另一种系统)的方法的流程图,所述微波系统包括集成微波功率发生模块(例如,图2-5的微波功率发生模块250-252、300、500)。所述方法可以开始于框602,在框602,在衬底(例如,图3_5的衬底310、510)上形成各种导电部件。例如,导电部件可以包括输入端(例如图3-5的输入端362、562)、输出端(例如图3-5的输出端364、564)、阻抗匹配元件(例如,图2-5的阻抗匹配元件282、382、582)以及谐振元件(例如图2-5的谐振元件284、384、584)。此外,在微波功率发生模块包括贴片天线的实施例中,导电部件的形成可以包括在谐振元件下面形成接地面(例如,图3-5的接地面386、586)。在替代实施例中,谐振元件可以附着至衬底,而不是形成于衬底上(例如,谐振元件可以附着至衬底并且悬置于空中)。配置为与其他电路(例如,偏置电路、调频电路和谐振电路)电连接的附加导体也可以形成于衬底上和/或衬底中。
[0066]在框604中,法兰(或热沉)(例如图3-5的法兰378、578)可以耦接至衬底,并且一个或多个晶体管(例如,图2-5的晶体管272、372、572)耦接至所述法兰。在框606中,晶体管然后可以与输入和输出端电连接。例如,每一个晶体管的栅极端子可以使用第一接合线(例如图3-5的接合线368、568)电耦接至输入端,并且每一个晶体管的漏极端子可以使用第二接合线(例如图3-5的接合线369、569)耦接至输出端。与输入阻抗匹配电路(例如图2的输入阻抗匹配电路268)和/或输出阻抗匹配电路(例如图2的输出阻抗匹配电路269)相关联的一个或多个部件也可以耦接至法兰和/或衬底,并且这些部件可以分别电耦接在晶体管和输入和输出端之间。
[0067]在框608,附加的电路可以电耦接至衬底和/或一个或多个其他衬底。在各种实施例中,附加电路可以包括以下各项的任意组合:调频电路(例如,图2中的调频电路280)、谐振电路(例如,图2和图3的谐振电路266、366 )、偏置电路(例如图2和图3的偏置电路290、390)、温度传感器(例如,图2中的温度传感器292)、温度补偿电路(例如,图2中的温度补偿电路294)和/或功率检测电路(例如图2中的功率检测电路296)。在其他实施例中,附加电路的一些或全部可以耦接至其他衬底。
[0068]在框610中,微波功率发生模块(至少包括衬底、晶体管、阻抗匹配元件和谐振元件)可以物理地耦接至微波系统的结构部件。例如,在微波炉实施例中,谐振元件可以与腔壁(例如,图1、4和5的腔壁111-115、430、530之一)中的开口(例如图3-5的开口388、588)对齐,并且可以将衬底附着至所述腔壁。替代地,只要将谐振元件保持在与腔壁中的开口对齐的位置,就可以将衬底附着至除了腔壁之外的结构部件(例如,图1的门116或某种其他结构部件)。在再一个实施例中,与微波功率发生模块相关联的部件的一些或全部可以直接耦接至腔壁(例如,而不是耦接至图3-5的衬底310、510)。
[0069]在框612,微波系统的附加部件可以合并到系统中(例如,用户接口2 20、系统控制器210、电源230、其他微波功率发生模块等)。微波功率发生模块然后可以与一些附件部件电耦接。例如,偏置电路可以与电源(例如图2的电源230)和/或系统控制器(例如图2的系统控制器210)电耦接。一旦完全装配,微波系统可以准备好操作。
[0070]应该理解的是,与图6中所述的框相关联的操作顺序与示例实施例相对应,并且不应该解释为将操作的顺序只局限于所说明的顺序。代替地,可以按照不同的顺序执行一些操作,和/或可以并行地执行一些操作。
[0071]为了简明起见,在这里可以不详细地描述与谐振器、放大器、偏置、负载调制、阻抗匹配、功率分配器和/或功率组合器、微波应用和系统的其他功能方面(和系统的单独操作部件)相关的传统技术。在这里包含的各种附图中示出的连接线意欲表示在各种元件之间的示范性功能关系和/或物理耦接。应该注意的是,在所述主题的实施例中可以存在许多替代的或者附加的功能关系或物理连接。此外,一些术语也可以在这里只是用于参考的目的,从而并非意欲进行限制,并且表示结构的术语“第一”、“第二”和其他这些数字项目并不表示序列或顺序,除非上下文清楚地指示。
[0072]如这里所使用的,“节点”指的是存在给定的信号、逻辑电平、电压、数据图案、电流或量的任意内部或外部参考点、连接点、结、信号线、导电元件等。另外,两个或更多个节
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1