专利名称：谐振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及谐振器，尤其是涉及空腔中充满预定材料的谐振器。
相关技术的说明谐振器通常用作天线、滤波器、天线共用器、通讯器材或电器中的调谐电路。
图1是表示普通谐振器的分解透视图，图2是图1所示谐振器在组合时的剖视图。
参考图1和2，该谐振器包括一下部基片11和上部基片16，该下部基片11有矩形槽12，该上部基片16与该下部基片11组合以形成空腔13。
下部基片11上的矩形槽12的内壁涂覆有一层导电薄膜14。
在上部基片16的上表面和下表面上分别形成有用于波导管的带状传输线17和有一局部切槽18的导电薄膜19。
导电薄膜19与矩形槽12组合以形成空腔13。
杆20使带状传输线与导电薄膜14和19相连。
上述结构的谐振器通过半导体微处理技术制造。不过，空腔谐振器的谐振频率与空腔13的大小成反比，这使得该谐振器太大，以致于不能用于很多日益小型化的便携式通信终端，例如采用2GHz的频率的通信终端。
发明简介为解决上述问题，本发明提供了一种谐振器，该谐振器的与谐振频率相对应的谐振结构能减小。
因此，为了实现上述目的，提供了一种谐振器，该谐振器包括一下部基片，该下部基片有一槽；充满该槽的电介质；一材料膜，该材料膜形成于该槽内壁上，并防止该下部基片和电解质之间的介电常数突然变化；一上部基片，该上部基片与下部基片组合以形成空腔；一导电薄膜，该导电薄膜形成于上部基片的下表面上以对着电介质，还有一个与材料膜接触的狭槽，并使电介质露出；以及用于波导管的带状传输线，该带状传输线形成于上部基片的上表面上并与导电薄膜相连。
其中，该电介质包括介电常数比空气更大的第一和第二电介质，且形成于第二电介质上面的第一电介质的介电常数小于第二电介质的介电常数。
材料膜是电介质膜，该电介质膜的介电常数在电介质的介电常数和下部基片的介电常数之间，并且该电介质膜由石蜡膜或油脂膜制成。
而且，为了达到上述目的，谐振器包括一下部基片，该下部基片有槽；充满该槽的磁性材料；一材料膜，该材料膜形成于该槽内壁上，并防止下部基片和磁性材料之间的介电常数突然变化；一上部基片，该上部基片与下部基片组合以形成空腔；一导电薄膜，该导电薄膜形成于上部基片的下表面以对着磁性材料，还有一个与材料膜接触的狭槽，并使磁性材料露出；以及用于波导管的带状传输线，该带状传输线形成于上部基片的上部并与导电薄膜接触。该磁性材料由第一和第二磁性材料制成。
附图的简要说明图1是普通空腔谐振器的分解图，图2是普通空腔谐振器的剖视图。
图3是根据本发明第一实施例的谐振器的分解透视图，图4是根据本发明第一实施例的谐振器的剖视图。
图5是根据本发明第二实施例的谐振器的分解透视图，图6是根据本发明第二实施例的谐振器的剖视图。
发明的详细说明下面将通过本发明的优选实施例1和2并参考附图介绍本发明。图中，相同的参考标号表示相同部件。
实施例1参考图3和4，谐振器包括一下部基片31和一上部基片36，该下部基片31有一矩形槽32，该上部基片36与该下部基片31组合以形成空腔33。
下部基片31包括在半导体晶片31a例如Si、GaAs和InP上的矩形槽32，槽32的内壁涂覆有一层材料膜34，该材料膜使充满槽32的电介质50和基片31之间密封。该材料膜34是导电材料膜，例如金膜。
用于波导管的带状传输线37和有局部切槽38的导电薄膜39分别形成于上部基片36的上面部分和下面部分上。在形成上部基片36时，带状传输线37、由金构成的下部导电薄膜39和杆40在半导体晶片36a例如Si、GaAs或InP晶片上由导电材料形成。
形成于上部基片36下部的导电薄膜39与形成于下部基片31上的槽32组合以形成空腔33。空腔33的内部可以充满介电常数比空气大的磁性材料，而不是电介质50。
带状传输线37通过杆40与导电薄膜39相连。
具有充满了介电常数大于空气的电介质50(或磁性材料)的空腔33的谐振器的谐振频率由下面的等式1给出fnml=1μϵ2n(ma)2+(nh)2+(1b)2---(1)]]>其中，μ表示自由空间的导磁率，ε表示自由空间的介电常数。L、m和n是表示谐振模式的常数，a、b和h分别表示空腔33的宽度、高度和深度。
由上述等式1可以看到，当导磁率和介电常数增加时，a、b和h必须减小，以便使谐振频率值不变。也就是，对于同样的谐振频率，当空腔33充满电介质50(或磁性材料)时与当空腔33空着时相比，a、b和h变得更小。
根据该原理，根据本发明，具有充满电介质50(或磁性材料)的空腔的谐振器有着与谐振频率相对应的更小的空腔结构。
实施例2如上所述，根据原理对于给定的频率，电介质50的介电常数越大，空腔的尺寸必须越小，谐振器的尺寸能减小。不过，考虑到天线暴露于空气中，且空气的介电常数为“1”，由于空气和电介质50之间的介电常数差值增大，通过带状传输线37、杆40和导电薄膜39传送给电介质50的无线电波中的更大部分会在电介质50边界处被反射，因此接收率可能降低。
为了解决该问题，下面将提出一种电介质，该电介质由至少两种具有不同介电常数的电介质构成，这些电介质按介电常数增大的顺序连续布置。
尤其是，参考图5和6，充满空腔33的电介质70包括第一和第二电介质70a和70b。形成于第二电介质70b上面的第一电介质70a的介电常数小于第二电介质70b的介电常数。
入射到电介质70上的无线电波通过过渡材料膜72传播到包围空腔33的半导体晶片31a上，该过渡材料膜72形成于空腔33的内壁上。当在电介质70和半导体晶片31a之间有空气时，由于无线电波在空气和有很高介电常数的电介质之间的边界表面处反射，接收率降低。因此，优选是，该过渡材料膜72由介电常数在空气的介电常数和电介质70的介电常数之间的材料制成。例如，该过渡材料膜72是介电常数在构成半导体晶片31a的硅的介电常数和电介质70的介电常数之间的电介质膜。该过渡材料膜72可以是石蜡膜或油脂膜，该石蜡膜和油脂膜可软化电介质70的插入和排除空气。当过渡材料膜72是上述电介质膜时，入射到电介质70上的无线电波依次通过电介质70、石蜡膜(或油脂膜)和硅传播，因此，在电介质之间的边界处的反射率将减小，因此能有效传播无线电波。
电介质70和第一和第二电介质70a和70b可以由具有上述特征的磁性材料代替。
如上所述，在本发明实施例的谐振器中，通过使空腔充满电介质(或磁性材料)或使电介质(或磁性材料)多样化，对应于给定谐振频率，空腔的尺寸能减小。而且，由于传播介质的介电常数的较大变化而引起的无线电波的反射也能这样减小，即通过用多个介电常数依次增大的电介质制成电介质，并将介电常数大约在电介质的介电常数和包围该电介质的一种材料的介电常数之间，并且能排除空气的材料插入包围和接触电介质的材料中，由此，无线电波能有效传播。
尽管本发明特别参考优选实施例进行了表示和说明，但是应当知道，在不脱离由附加的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员也能对其形式和细节进行各种变化。
权利要求
1.一种谐振器，包括一下部基片，该下部基片有一槽；充满该槽的电介质；一材料膜，该材料膜形成于该槽内壁上，该材料膜用于防止该下部基片和电解质之间的介电常数突然变化；一上部基片，该上部基片与下部基片组合，从而形成空腔；一导电薄膜，该导电薄膜形成于上部基片的下表面上以对着电介质，还有一个与材料膜接触的狭槽，并使电介质露出；以及用于波导管的带状传输线，该带状传输线形成于上部基片的上表面上并与导电薄膜相连。
2.根据权利要求1所述的谐振器，其中该电介质包括介电常数比空气更大的第一和第二电介质，且形成于第二电介质上面的第一电介质的介电常数小于第二电介质的介电常数。
3.根据权利要求1所述的谐振器，其中该材料膜是电介质膜，该电介质膜的介电常数在电介质的介电常数和下部基片的介电常数之间。
4.根据权利要求3所述的谐振器，其中该电介质膜由石蜡膜或油脂膜制成。
5.根据权利要求1所述的谐振器，其中该材料膜是金膜。
6.一种谐振器，包括一下部基片，该下部基片有槽；充满该槽的磁性材料；一材料膜，该材料膜形成于该槽内壁上，并用于防止下部基片和磁性材料之间的介电常数突然变化；一上部基片，该上部基片与下部基片组合，从而形成空腔；一导电薄膜，该导电薄膜形成于上部基片的下表面以对着磁性材料，还有一个与材料膜接触的狭槽，并使磁性材料露出；以及用于波导管的带状传输线，该带状传输线形成于上部基片的上部并与导电薄膜接触。
7.根据权利要求6所述的谐振器，其中该磁性材料由导磁率比空气更大的第一和第二磁性材料制成，且形成于第二磁性材料上面的第一磁性材料的导磁率小于第二磁性材料的导磁率。
8.根据权利要求6所述的谐振器，其中该材料膜是磁性膜，该磁性膜的导磁率在磁性材料的导磁率和下部基片的导磁率之间。
9.根据权利要求6所述的谐振器，其中该材料膜是金膜。
全文摘要
一种谐振器,包括有槽的下部基片;充满该槽的电介质;材料膜形成于该槽内壁上,用于防止下部基片和电解质之间的介电常数突然变化;上部基片与下部基片组合以形成空腔;导电薄膜形成于上部基片下表面上以对着电介质,还有与材料膜接触的狭槽,并使电介质露出;以及用于波导管的带状传输线,其形成于上部基片上表面上并与导电薄膜相连。通过使空腔充满电介质(或磁性材料),对应于给定谐振频率的空腔尺寸能减小。
文档编号H01P5/107GK1338793SQ0112457
公开日2002年3月6日 申请日期2001年8月10日 优先权日2000年8月10日
发明者宋寅相, 金桢雨, 姜锡镇, 宋薰, 宋基武, 权泳佑, 千昌律, 徐用教 申请人:三星电子株式会社