专利名称：波导滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的波导滤波器。
波导滤波器是微波技术和毫米波技术中常用的构成部件。这种滤波器类型在带通和带阻范围内通常具有较高的谐振品质和小的电误差。波导滤波器的特征在于很高的带阻衰减和很小的带通衰减。波导滤波器优选应用于由于对电误差精确性和品质要求较高而无法应用平面滤波器的情况。
DE 197 57 892 A1中已知了一种用于以选频方法抑制高频率信号的结构。该结构包括一个具有第一和第二基底面的支撑板，第一和第二基底面分别具有一个耦合连接端和一个导电的板。一个设置在支撑板上的罩子和导电板一起形成了一个空腔，作为空腔谐振器。空腔谐振器作为高通滤波器来工作，从而只有高于由空腔滤波器的几何尺寸大小所确定的极限频率的频率才具有传播能力。
US 6,236,291 B1中已知了另一种滤波器。在下侧面完全被金属涂层的基底的上侧面上设置了一个壳体，它和基底的上侧面一起形成了一个空腔。在该空腔中设置了一个介电板，其作为介电滤波器。
图1中示出了另一种可能的结构。图中示出了根据现有技术一个波导滤波器被集成到一个平面的电路中。该结构包括基底S，其上侧面上具有第一波带导线ML1和第二波带导线ML2，例如微带导线。第一波带导线ML1用于将传输的电磁波耦入到波导滤波器HF中，第二波带导线ML2用于将电磁波从波导滤波器HF中耦出。为了将信号耦入/耦出波带导线，滤波器的两端设置有耦入和耦出点，以使得信号从波带导线传播的模式转换和变化到在滤波器中传播的波导模式。
在滤波器的两端这些耦合点由下述部件构成波带导线ML1、ML2，基底S，屏蔽罩SC，贯穿接触孔(通路孔)VH、背面体RM，带有贯穿折射层DB的支撑板TP。
波带导线ML1、ML2分别在屏蔽罩SC的下部终止，所述屏蔽罩是用于防止电磁波辐射到环境中。在基底S的下侧面上设置背面金属层RM，其在屏蔽罩的区域中具有一贯穿折射层DB。在基底下侧面设置了金属支撑板TP，其在屏蔽罩的区域中也具有一贯穿折射层DB，从而使得在基底的背面金属层和支撑板TP中的两个贯穿折射层相互平行。在支撑板TP上旋拧一个波导滤波器HF，其中波导滤波器的开口分别和贯穿折射层DB相连接。
电磁波从第一波带导线ML1经由基底S和贯穿折射层DB进入到波导器HF中。电磁波从波导器HF中出来然后经由贯穿折射层断路器DB到达第二波带导线ML2。
将常规的波导过滤器集成到波带导线环境(例如印刷电路或者印刷电路板)中的一个缺点在于，与之相关的高昂的成本阻碍了将这一原理的广泛应用。在这一点上的成本消耗主要是大量的制造步骤和元件以及基底的前侧面和后侧面的组件所需的装配。
波导过渡要求精确制造的、在机械上精确定位的屏蔽罩SC。在基底S上的金属层必须在两个侧面构建，并且上侧面和下侧面的印刷线路之间的偏差很小。支撑板中的贯穿折射层DB在一个附加的生产步骤中制造。基底S可以导电地、位置精确地与支撑板TP相连接。作为单独部件制造的屏蔽罩SC导电地、并位置精确地设置在基底S上。
波导滤波器HF通常由两个单独制造的部分构成(带有三个波导滤波器侧壁的波导滤波器下部以及作为波导滤波器的第四个侧壁的顶部)，其首先必须结合在一起。接着，结合在一起的滤波器位置精确地固定在支撑板的下侧面上。
其他的缺点在于，波导滤波器通常包括多个部件(屏蔽罩、支撑板、波导滤波器)，这种实施方式需要较高的空间需求。
因此，本发明的目的在于提出一种波导滤波器，其可以简单、廉价、节省空间地装配在印刷电路板上。
这一任务通过具有权利要求1所述特征的波导滤波器来实现。根据本发明的波导滤波器的优选实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明，波导滤波器由一个在上侧面上用结构化的金属层及一个或多个金属波带导线来涂层的基底以及一个部件组成，其中所述部件设置在基底的上侧面上，并且波导滤波器的一个侧壁由基底的结构化金属层构成，波导滤波器的其余侧壁由所述部件构成，其中波导滤波器具有耦入和耦出点，用于将波带导线中传输的电磁波耦入到波导滤波器中并且从波导滤波器中耦出。
本发明的优点在于，根据本发明的波导滤波器基本上由单一的、简单的、且低成本制造的部件组成，该部件设置在相应的预先结构化的基底的上侧面上。其中波导滤波器不是由所述部件或者基底本身构成，而是由根据本发明的具有两个单元的结构相互构成。
所述部件最好可以由SMD(表面安装器件)部件实现。通常在印刷电路板上应用的许多部件都是SMD部件。根据本发明的波导滤波器的SMD部件可以符合目的地在制造过程中置入。部件组的装配可以仅仅在一个侧面上进行。从而得到了制造成本和制造时间上的另一优点。
也称为滤波器上部的所述部件最好具有一个导电的上表面，例如可以由金属或者金属化的塑料制成，其中在由金属化塑料制成的情况下得到了在制造成本和重量方面的另外的优点。滤波器上部最好与基底导电连接，特别是滤波器上部和基底焊接或者导电粘接到一起。
在本发明的一个优选实施例中，滤波器上部在与基底的上侧面(即基底固定有滤波器上部的一侧)相对的侧壁上具有一个结构。该结构根据所希望的波导滤波器的滤波特性预先设置。波导滤波器的横截面最好根据要滤除的高频信号来选择。
下面将根据附图进一步说明本发明的其他具有优点的实施例。图中示出了
图1是根据现有技术设置在基底上的波导滤波器；图2是带有结构化的内表面的滤波器上部的俯视图；图3是根据图2中的沿剖面线A-A’剖开的滤波器上部的纵剖面图；图4是在基底上侧面上的金属层的俯视图；图5是根据图2和图4沿剖面线B-B’剖开的包括基底和滤波器上部的波导滤波器的根据本发明的结构的横截面图。
图2示出了带有结构化内表面的滤波器上部的俯视图。滤波器上部FB在其相对的两端分别具有一个开口OZ，通过所述开口将微波导线(参照图4和图5)引入到波导滤波器中。滤波器上部FB基本是U字形的(参照图3)，在其内部具有一个结构SK。结构SK最好根据所希望的波导滤波器的滤波特性来选择。
通过如铣削或者塑料注模等制造工艺可以生产在机械尺寸上非常精确的结构SK，从而使波导滤波器在耦入和滤波器功能方面相应具有很小的电误差。
此外，滤波器上部FB最好具有一个环绕的桥形接片ST(参照图2和图3)。在波导滤波器中，所述桥形接片ST直接设置在基底的金属化上侧面上(未示出)。这一桥形接片ST符合目的地适合于各种要采用的连接工艺。在将滤波器上部和基底连结起来的过程中得到的中间空隙内，可以分布导电焊剂和导电粘结剂，从而确保最佳的连接。
桥形接片ST可以符合目的地如此适配，使得例如在连接工艺“焊接”过程中，可以利用在焊接过程中出现的焊接表面压力，使部件FB在焊接过程中准确地定位于图4中示出的金属结构化的层上。
图3示出了根据图2沿剖面线A-A’剖开的滤波器上部的剖面图。在图中示出了带有位于其内部的结构SK且基本呈U字形的滤波器上部FB。结构SK仅仅作为示例来表示。根据不同的应用情况，当然也可以采用其他的结构形式。
图4示出了基底的经过金属化的上侧面的俯视图，其上可设置用于形成根据本发明的波导滤波器的滤波器上部。其中波导线用ML1、ML2来表示，金属层用TM来表示，所述金属层在根据本发明的结构中构成了波导滤波器的一个壁。波导线ML1、ML2例如可以是微波导线，用于将电磁波耦入和耦出波导滤波器。
图5示出了根据图2和图4沿剖面线B-B’剖开的根据本发明的波导滤波器结构的剖面图。波导滤波器HF这样来形成使得图2中所示的滤波器上部FB精确地设置在图4中所示的基底S的金属化上侧面TM上。
设置在基底S的上侧面TM上的波导线ML1、ML2从外部引入到波导滤波器HF的内部区域中。基底S的上侧面上的金属层TM构成了根据本发明的波导滤波器HF的第四个壁。波导滤波器HF的其他壁(未示出)由滤波器上部FB构成。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.波导滤波器，由一个基底(S)和一个部件(FB)构成，所述基底(S)的上侧面用结构化金属层(TM)来涂层并包括一个或多个用于传导电磁波的导线(ML1，ML2)，其中所述部件(FB)设置在基底(S)的上侧面上，波导滤波器的一个侧壁由基底(S)的结构化的金属层(TM)构成，波导滤波器的其余侧壁由部件(FB)构成，其中波导滤波器具有耦入和耦出点，用于将在导线(ML1、ML2)中传输的电磁波耦入到波导滤波器中并且从波导滤波器中耦出，其特征在于，所述导线(ML1，ML2)是金属的波带导线。
2.根据权利要求1所述的波导滤波器，其特征在于，所述部件(FB)是SMD部件。
3.根据权利要求2所述的波导滤波器，其特征在于，所述部件(FB)具有一个环绕的桥形接片(ST)，所述桥形接片(ST)设置在基底(S)的上侧面上的结构化金属层(TM)上。
4.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)的横截面根据波导滤波器(HF)的预先给定的滤波特性来选择。
5.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)的与基底(S)的上侧面相对的侧壁具有一个结构(SK)，该结构根据相应的滤波器特性预先给定。
6.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，基底的上侧面上的至少一个波导线(ML1，ML2)插入到波导滤波器中。
7.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，基底(S)在下侧面上具有背面金属层(RM)。
8.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)和基底(S)导电连接，特别是焊接或者导电粘接到一起。
9.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)具有导电的表面。
10.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器在通信和/或雷达应用的发射/接收装置中的应用。
权利要求
1.波导滤波器，由一个在上侧面上用结构化的金属层(TM)及一个或多个金属波导线(ML1、ML2)来涂层的基底(S)和一个部件(FB)构成，其中所述部件(FB)设置在基底(S)的上侧面上，波导滤波器的一个侧壁由基底(S)的结构化的金属层(TM)构成，波导滤波器的其余侧壁由部件(FB)构成，其中波导滤波器具有耦入和耦出点，用于将在波带导线(ML1，ML2)中传输的电磁波耦入到波导滤波器中并且从波导滤波器中耦出。
2.根据权利要求1所述的波导滤波器，其特征在于，所述部件(FB)是SMD部件。
3.根据权利要求2所述的波导滤波器，其特征在于，所述部件(FB)具有一个环绕的桥形接片(ST)，所述桥形接片(ST)设置在基底(S)的上侧面上的结构化金属层(TM)上。
4.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)的横截面根据波导滤波器(HF)的预先给定的滤波特性来选择。
5.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)的与基底(S)的上侧面相对的侧壁具有一个结构(SK)，该结构根据相应的滤波器特性预先给定。
6.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，基底的上侧面上的至少一个波导线(ML1，ML2)插入到波导滤波器中。
7.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，基底(S)在下侧面上具有背面金属层(RM)。
8.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)和基底(S)导电连接，特别是焊接或者导电粘接到一起。
9.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器，其特征在于，部件(FB)具有导电的表面。
10.根据前述权利要求中任一所述的波导滤波器在通信和/或雷达应用的发射/接收装置中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种波导滤波器，它由一个在上侧面上用结构化的金属层(TM)及一个或多个金属波导线(ML1、ML2)来涂层的基底(S)和一个部件(FB)构成，其中所述部件(FB)设置在基底(S)的上侧面上，波导滤波器的一个侧壁由基底(S)的结构化的金属层(TM)构成，波导滤波器的其余侧壁由部件(FB)构成，其中波导滤波器具有耦入和耦出点，用于将在波带导线(ML1，ML2)中传输的电磁波耦入到波导滤波器中并且从波导滤波器中耦出。
文档编号H01P1/207GK1682403SQ03822242
公开日2005年10月12日 申请日期2003年7月30日 优先权日2002年9月20日
发明者托马斯·米莱伊, 马库斯·巴特利 申请人:伊兹德国有限公司