專利名稱：高頻組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有由多個(gè)介電層構(gòu)成的基片的高頻組件，并且在介電層之間的電極層具有導(dǎo)電軌(conducting tract)，在基片中形成了至少一個(gè)電容元件和至少一個(gè)電感元件。這種類型的高頻組件被使用在無(wú)線電路中。
例如被用于移動(dòng)通信裝置中的無(wú)線電路的日益微型化為了包含所有的功能而需要持續(xù)的按比例縮小。現(xiàn)代的高頻模塊使用多層基片來(lái)增加集成密度。不僅基片上的組件之間的電連接，而且諸如濾波器之類的基本電功能都通過(guò)基片中適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電軌布置而被創(chuàng)建。通常，那些將耗費(fèi)大量芯片面積并且要求適當(dāng)精度的結(jié)構(gòu)可以被更經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)移到電路板上。部分使用分布元件而部分使用集中元件。具有步階阻抗的互連位于兩個(gè)所述極端之間。當(dāng)電路的尺寸將低于四方之一波長(zhǎng)時(shí)，后兩個(gè)設(shè)計(jì)總是很有吸引力。
已知在梳狀濾波器中可以借助電容器來(lái)縮短諧振器導(dǎo)體。電容器可以被設(shè)計(jì)成基片中的平行片或設(shè)計(jì)為外部組件。濾波器特性基本上由諧振器之間的磁耦合來(lái)確定。然而為了制造的緣故，如果諧振器導(dǎo)體必須保持最短距離，如果導(dǎo)電軌寬度被選擇得很大以便保持很小的傳導(dǎo)損耗，或如果大大縮短導(dǎo)電軌以便最小化電路尺寸，則耦合強(qiáng)度被限制。已知的平面布置不能利用新的可能性用于多層基片中的三維設(shè)計(jì)。
節(jié)省的制造工藝通常與高容差(比如鍍金尺度的不確定或兩個(gè)金屬層之間的未對(duì)準(zhǔn))相關(guān)聯(lián)。這限制了需要高精度的電路的集成或微型化。G.Passiopolous等人于2003年3/4月在“AdvancingMicroelectronics(高級(jí)微電子電路)”第6頁(yè)到第10頁(yè)中發(fā)表了″TheRF Impact of Coupled Component Tolerances and Gridded GroundPlates in LTCC Technology and their Design Counter Measures″，其中描述了電容器和線圈的一些對(duì)策。然而，如果必須實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)有的交叉指型(interdigital)電容器而無(wú)法獲得的高容量密度，則這些手段對(duì)導(dǎo)電軌寬度的變化無(wú)效。
幾乎每個(gè)微波應(yīng)用中都需要用到帶通濾波器。具體來(lái)說(shuō)，比如移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中使用的窄頻帶發(fā)射和接收電路需要帶通濾波器，以便抑制在所用頻帶外發(fā)現(xiàn)的所有干擾信號(hào)。許多這類無(wú)源帶通濾波器都是基于與上述梳狀濾波器類似的原理并且還包括耦合諧振器。因此，如果可以在諧振器或其耦合中實(shí)現(xiàn)改進(jìn)，則這些允許它們自己被轉(zhuǎn)變成多種類型的濾波器。
發(fā)射機(jī)或接收機(jī)典型的電路布置包括適配器網(wǎng)絡(luò)、平衡變壓器和濾波器，濾波器最后將信號(hào)傳遞到天線上。這個(gè)鏈?zhǔn)诫娐返娜秉c(diǎn)是需要許多獨(dú)立組件。另外，因?yàn)槊總€(gè)功能塊都逐一地被優(yōu)化，所以互連可能會(huì)由于反饋而具有非期望的諧振——特別是在阻帶區(qū)域中。一些建議已經(jīng)被提出以用于把這些功能塊集成在更緊湊的電路中。WO02/093741AI描述了怎樣用少數(shù)組件建立網(wǎng)絡(luò)而同時(shí)包括濾波器、平衡變壓器和適配器網(wǎng)絡(luò)。然而，借助集成到基片中的電感元件耦合的諧振器會(huì)占據(jù)很多空間。在US 5697088中，用總共具有四個(gè)諧振的四分之一波長(zhǎng)導(dǎo)體的兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)耦合器實(shí)現(xiàn)了具有濾波器性質(zhì)的平衡變壓器。適配器網(wǎng)絡(luò)不包括在內(nèi)。然而，更少的諧振器能被使用，并且所建議的單層結(jié)構(gòu)不能利用多層基片的微型化可能性。
本發(fā)明的目的是定義一個(gè)路線，通過(guò)這個(gè)路線，無(wú)源電功能塊能夠以最小尺寸被集成到多層基片中，所要求的電氣性能也可以通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且制造容差的靈敏度也將被盡可能降低。
這個(gè)目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。
根據(jù)本發(fā)明提供了對(duì)置(opposed)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)布置，這同時(shí)實(shí)現(xiàn)了諧振器電路的電容和電感元件，其中，對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的共模(common mode)阻抗和推挽阻抗被調(diào)整到相差至少為2的因數(shù)。優(yōu)選地，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在特定點(diǎn)彼此鏈接或者與固定電位鏈接。多層結(jié)構(gòu)通過(guò)復(fù)制導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)以明顯的方式而被提供。借助于對(duì)置金屬表面的電流分布，可以實(shí)現(xiàn)比單層結(jié)構(gòu)更低的歐姆損耗。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以全部彼此重疊，然而它們不必如此。從制造觀點(diǎn)來(lái)看，一個(gè)層偏移通常產(chǎn)生，它對(duì)諧振頻率(在下文中被進(jìn)一步描述)的影響可以被減少。此外，至少一個(gè)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以被擴(kuò)展超過(guò)其它的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以便例如能形成饋線、連接器或耦合或適配較大的阻抗范圍。在后一種情況中，擴(kuò)展或連接采用附加的電感元件，并且從而允許更大的門輸入阻抗而不必減少導(dǎo)電軌寬度。具體來(lái)說(shuō)，使用如通常存在于薄膜技術(shù)中的情況那樣的分布電容將會(huì)使設(shè)計(jì)自由度上升到更高的水平。
導(dǎo)電軌或?qū)w結(jié)構(gòu)橫斷電流方向的尺度在下面將被表示為“導(dǎo)電軌寬度”。
根據(jù)本發(fā)明，如果在對(duì)置導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)布置中，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)開始端被置于與對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的末端相同的電位，則可以實(shí)現(xiàn)諧振器。如果在第一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上指定一個(gè)方向(例如電流路徑)，則可以得到開始端和末端，然后這被采用在對(duì)置的導(dǎo)電軌上。特別地，電位可以被固定等于地電位。然后，布置類似于短路電容器。或者它是浮動(dòng)的，憑此布置類似于一個(gè)開路線圈。在類線圈的布置中，如果靜止活動(dòng)末端被接地或連接到固定電位，則諧振頻率可以被進(jìn)一步降低。用這種方法，可以實(shí)現(xiàn)基本上小于四分之一波長(zhǎng)(λ/4)的諧振器，并且其中的電感和電容由相同的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)來(lái)提供。不同的共模和推挽阻抗連同邊界條件一起確保了不同的振幅，而共模和推挽操作的混合確保了在線路末端的反射。在兩個(gè)反射之后，在最低諧振頻率處的相位躍變大于π。因此，導(dǎo)體長(zhǎng)度短于λ/4以便將一個(gè)周期的總相移帶至諧振條件2π。為了避免輻射，應(yīng)該在對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的至少一邊上提供接地表面。兩個(gè)接地表面提供更好的屏蔽。如果諧振器被安排在接地表面的中心，則電介質(zhì)對(duì)稱序列的損耗最低。如果諧振器被諸如鐵酸鹽之類的磁性材料圍繞，則磁能的存儲(chǔ)被進(jìn)一步地提高。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，安排在對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層的厚度小于導(dǎo)電軌寬度，并優(yōu)選地還小于導(dǎo)電軌寬度的一半。
也可以讓對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層與周圍介電層相比具有增加的介電常數(shù)。借助于具有升高介電常數(shù)的超薄層，可以產(chǎn)生強(qiáng)烈不同的共模和推挽阻抗。優(yōu)選地，介電常數(shù)大于5，大于10更好，并且進(jìn)一步優(yōu)選地大于17。介電常數(shù)甚至大于70的電介質(zhì)也是已知的。例如，這些是陶瓷介電質(zhì)，包括鋇稀土鈦鈣鈦礦(barium-rare earth-titanium-perovskite)、鋇鍶鈦酸鹽(barium-strontium-titanate)、鉍燒綠石型結(jié)構(gòu)(bismuth pyrochlore structure)、氧化鉭、鎂鋁鈣硅酸鹽(magnesium-aluminium-calcium-silicate)、(鈣、鍶)鋯酸鹽或鎂鈦酸鹽，還與硼或鉛硅酸鹽玻璃結(jié)合。在這些與制造工藝一致的范圍內(nèi)，這些種類的材料也可以在本發(fā)明中被成功地使用。層厚度的選擇于是將取決于平面應(yīng)用和介電常數(shù)的大小。如上所述的諧振器的精確尺度可以例如用常見(jiàn)的電磁場(chǎng)模擬器來(lái)確定(例如Sonnet，Sonnet Software，Inc.；或IE3D，Zeland Software)。為此，輸出結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)被計(jì)算，并且導(dǎo)電軌長(zhǎng)度被調(diào)整直到在期望頻率處出現(xiàn)諧振為止。
對(duì)于許多平面結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)更好的近似值，電感L和電容C與它們所占的面積AL和AC成正比。諧振頻率由L和C的乘積來(lái)確定。最小化的總面積Atot＝AC+AL輔助條件為AC·AL＝常數(shù)然后得出當(dāng)AC＝AL的時(shí)候Atot最小與鄰接導(dǎo)電軌必要的分離可能也被包括在面積計(jì)算內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)自動(dòng)滿足這個(gè)條件。
取決于制造工藝，電極層彼此沒(méi)有完全地對(duì)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致分布電容和導(dǎo)電軌電感發(fā)生變化。這個(gè)影響通過(guò)把兩邊的導(dǎo)電軌的其中一個(gè)加寬距離k(圖9b)而被抵消。補(bǔ)償k等于最大位置偏移v加上位于電極層之間的介電層的厚度d的一半，其已經(jīng)被證明對(duì)于制造變化來(lái)說(shuō)是一個(gè)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償(圖10)。然后，諧振器對(duì)于導(dǎo)電軌寬度的變化就不那么敏感了。對(duì)于如果導(dǎo)電軌寬度增加則電容也增加的情況，但是減小電感部分地補(bǔ)償了這個(gè)影響。導(dǎo)電軌寬度與地表面距離的比值越大，諧振頻率改變得越少。
取決于產(chǎn)品，如果間隔被選擇得很小，則兩個(gè)諧振器之間的磁耦合可能很不確定?；蛘唛g隔不能被做得小到足夠?qū)崿F(xiàn)所期望的耦合強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，故而使得兩個(gè)導(dǎo)電軌之間的電感耦合被鏈接它們的電橋提高(圖12a)。替換地，兩個(gè)導(dǎo)電軌可以通過(guò)由公共的導(dǎo)電構(gòu)件來(lái)耦合，其可能也是兩個(gè)電極層之間的連接(圖12b)。
優(yōu)選地，基片是低溫共燒陶瓷(LTCC)或高溫共燒陶瓷(HTCC)的陶瓷層壓板、組織層壓板、半導(dǎo)體基片或基于薄膜工藝的基片。
濾波器可以通過(guò)使用上述的諧振器構(gòu)成，憑此信號(hào)的輸入和輸出和它們之間的諧振器耦合直接經(jīng)由連接到導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電軌、經(jīng)由與導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)平行的導(dǎo)電軌電感地和/或經(jīng)由電容器電容地而發(fā)生。耦合電容器還可以經(jīng)由鄰接導(dǎo)電軌被集成到基片中。
同時(shí)發(fā)生的電容和電感耦合在傳輸函數(shù)中創(chuàng)建零點(diǎn)。其意指在特殊頻率下無(wú)信號(hào)傳遞。例如如果線路恰好是A/4那么長(zhǎng)，則這個(gè)現(xiàn)象對(duì)于梳狀濾波器來(lái)說(shuō)是眾所周知的。
在標(biāo)準(zhǔn)的諧振器導(dǎo)體的情況下，可以使用終端電容器或耦合電容器來(lái)進(jìn)一步降低諧振頻率從而以便實(shí)現(xiàn)更好的面積利用。多層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在這里繼續(xù)有效。
根據(jù)本發(fā)明可以構(gòu)成具有至少一個(gè)諧振器的不平衡變壓器或平衡變壓器，憑此，信號(hào)輸入對(duì)稱地發(fā)生而信號(hào)輸出不對(duì)稱地發(fā)生。對(duì)稱連接可能必須從它們的完全對(duì)稱位置被轉(zhuǎn)移以便實(shí)現(xiàn)相等的電壓級(jí)。其中，耦合的阻抗由它們?cè)谙鄳?yīng)的導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)上的定位來(lái)確定的適配器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)也是可能的。
如果濾波器同時(shí)被用作平衡變壓器和/或適配器網(wǎng)絡(luò)，則節(jié)省空間特別顯著。平衡變壓器通過(guò)對(duì)稱橫切到諧振器中而形成。然后，適配器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由到諧振器的輸入和輸出的適當(dāng)?shù)鸟詈蠌?qiáng)度被實(shí)現(xiàn)。通常，橫切和耦合幾乎沒(méi)有占用任何額外的空間(圖6和7)。
本發(fā)明使諧振器和耦合能夠具有較大的設(shè)計(jì)自由度，并且允許高頻組件的功能塊能按照應(yīng)用或規(guī)范定制。同時(shí)，電路是非常緊湊的，它可以被設(shè)計(jì)得對(duì)制造容差不敏感并且具有很低的損耗級(jí)。
參考下文中描述的(一個(gè)或多個(gè))實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其它方面將經(jīng)由非限制性的例子被闡明并從中明顯化。


圖1示出了諧振導(dǎo)電軌布置的第一實(shí)施例，其類似于短路電容器；圖2示出了諧振導(dǎo)電軌布置的進(jìn)一步實(shí)施例，其類似于開路線圈；圖3a和3b示出了第一和第二實(shí)施例的多層布置的例子；圖4示出了根據(jù)圖1實(shí)施例的具有兩個(gè)諧振器的帶通濾波器的例子，以及多層基片中的分層結(jié)構(gòu)的例子；圖5示出了被計(jì)算出來(lái)的圖4濾波器的頻率響應(yīng)；圖6示出了具有根據(jù)圖1的諧振器的平衡變壓器或不平衡變壓器；
圖7示出了具有根據(jù)圖1的兩個(gè)諧振器的結(jié)合的濾波器、平衡和適配器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例；圖8示出了計(jì)算得出的根據(jù)圖7的網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)；圖9a和9b示意地示出了寬度為b的導(dǎo)電軌的層偏移v及其補(bǔ)償k；圖10示出了根據(jù)圖9a的無(wú)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)(k＝0μm)和根據(jù)圖9b的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)(k＝0μm)的相頻特性表示；圖11示意地示出了用于說(shuō)明對(duì)類線圈結(jié)構(gòu)的層偏移v的補(bǔ)償k的截面略圖；圖12a和12b示出了在本發(fā)明實(shí)施例中的電感耦合的例子；圖13示出了根據(jù)圖2實(shí)施例的具有兩個(gè)諧振器的集成帶通濾波器和根據(jù)圖12a的耦合的實(shí)施例。
圖1中所示的諧振器包括兩個(gè)彼此相對(duì)的導(dǎo)電軌部件10、12。在它們的重疊區(qū)中實(shí)際設(shè)計(jì)安排了一個(gè)很薄的介電層，但是這沒(méi)有在圖1中示出。介電常數(shù)越大，諧振器可以被構(gòu)造得越小。因此介電常數(shù)ε優(yōu)選大于5。實(shí)際的實(shí)施例還包括介電常數(shù)ε＞17乃至ε＞70的材料。介電層的厚度d小于導(dǎo)電軌構(gòu)件10或12的寬度b的一半。導(dǎo)電軌構(gòu)件12的開始端16以及即導(dǎo)電軌構(gòu)件10的末端被接地。
根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的諧振器在圖2中被示出。在這里，導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)20、22被設(shè)計(jì)成螺旋形，開始端24和末端26經(jīng)由耦合構(gòu)件28彼此鏈接，因此它們的浮動(dòng)電位是相同的。
在根據(jù)圖1的實(shí)施例和根據(jù)圖2的實(shí)施例中，諧振器可以在大體上小于四方之一波長(zhǎng)并且其中的電感和電容沒(méi)有空間分開的多層基片中被實(shí)現(xiàn)。
圖3a和3b示出了根據(jù)圖1或圖2的諧振器的多層結(jié)構(gòu)的例子。獨(dú)立層之間的介電層又被省去。類似或不同類型的諧振器可以被結(jié)合成一個(gè)分層結(jié)構(gòu)。
圖4示出由根據(jù)圖1的兩個(gè)諧振器40、42組成的帶通濾波器。諧振器40、42的電力遠(yuǎn)端被連接到地44。耦合電容器46提供了濾波器的諧振頻率的進(jìn)一步降低，并且和經(jīng)由平行運(yùn)行的導(dǎo)電軌構(gòu)件41的電感耦合一起提供傳輸函數(shù)中的附加零點(diǎn)。信號(hào)的輸入或輸出經(jīng)由直接連接到導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件48、50發(fā)生。圖4還示出了分層結(jié)構(gòu)的例子。濾波器的介電層52是25μm的厚度并且包括介電常數(shù)ε為18的材料。圍繞濾波器的介電層54分別具有100μm的厚度并且包括介電常數(shù)為7.5的材料。接地表面56完成了對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
圖5示出了圖4中的濾波器的傳輸特性S21。阻帶低于2GHz并且在5GHz范圍中有好的傳輸性能。實(shí)際上，濾波器的尺度大約是1×1mm2。
圖6示出了由根據(jù)圖1的諧振器構(gòu)成的平衡變壓器。差分信號(hào)的輸入借助于導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)60的連接器64或?qū)щ娷壗Y(jié)構(gòu)62的連接器66對(duì)稱地發(fā)生。輸出經(jīng)由導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)60上的連接器68不對(duì)稱地發(fā)生。導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)60或62的末端72和74被連接到地70?；膶有蛄腥鐖D4中所示出。為了清楚起見(jiàn)，該附圖在垂直方向上被拉伸。
如果濾波器同時(shí)被用作平衡變壓器和適配器網(wǎng)絡(luò)，則尤其節(jié)省空間。圖7示出了具有根據(jù)圖2所示的原理設(shè)計(jì)的兩個(gè)諧振器80和82的組合濾波器、平衡和適配器網(wǎng)絡(luò)的例子。與第一諧振器80的耦合經(jīng)由連接器84、86對(duì)稱地發(fā)生。輸出經(jīng)由連接構(gòu)件88不對(duì)稱地發(fā)生。對(duì)稱連接構(gòu)件84、86和不對(duì)稱連接構(gòu)件88的阻抗可以通過(guò)適當(dāng)?shù)胤謩e選擇諧振器80或82上的抽頭位置而被修正。如果期望比圖8中所示的頻譜更大的抑制頻帶衰減或更陡峭的側(cè)沿(flank)，則可以再連接一個(gè)諧振器。諧振器80、82的耦合經(jīng)由接觸電橋90被附帶地放大，其更詳細(xì)的情況結(jié)合圖12被描述。
因?yàn)閷?dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的金屬層取決于制造而沒(méi)有完全地對(duì)準(zhǔn)，所以可以預(yù)期導(dǎo)電軌的分布電容和電感中的變化。圖9a示出了一個(gè)無(wú)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其中，兩個(gè)導(dǎo)電軌被安排有高于和低于厚度為d的介電層的偏移v。這個(gè)不想要的偏移v對(duì)諧振頻率的影響可以用寬度為2k的導(dǎo)電軌來(lái)補(bǔ)償，如圖9b中所示，其中，k被選擇為近似等于最大位置偏移v加上介電層的層厚度d的一半。位置偏移對(duì)一個(gè)布置的影響在圖10中被示出，該布置具有兩個(gè)寬度b＝450μm的導(dǎo)電軌，用于圖4中所示的層序列，其d＝25μm。虛線是根據(jù)圖9a的k＝0μm的無(wú)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的結(jié)果，而實(shí)線是根據(jù)圖9b的k＝50μm的補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的結(jié)果。
對(duì)于多層的、類線圈的導(dǎo)電軌，根據(jù)圖11的布置提供了優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗梢杂帽雀鶕?jù)圖9b的補(bǔ)償更節(jié)省空間的方法來(lái)設(shè)計(jì)。如果重要的僅僅是在低頻的精確的電感，則上述給出的k的近似值可以被使用。對(duì)于諧振頻率的精密調(diào)整，最大層偏移v的補(bǔ)償大小k是適當(dāng)?shù)摹Ｈ绻乇砻姹豢拷鼘?dǎo)電軌，則補(bǔ)償甚至可以被選擇得小于v。在圖11中，因?yàn)橹圃斓淖兓裕偷膬蓚€(gè)導(dǎo)電軌向右偏移了值v。為了在上層上進(jìn)行補(bǔ)償，鄰接的導(dǎo)電軌被進(jìn)一步移開量k。圖11左邊的導(dǎo)電軌對(duì)中的分布電容和電感被降低，但是在右邊的導(dǎo)電軌對(duì)中卻應(yīng)用相反的條件，因此諧振頻率總的說(shuō)來(lái)保持不變。該建議的諧振器對(duì)于導(dǎo)電軌寬度的變化也就不那么敏感了。如果導(dǎo)電軌寬度增加，則電容也增加，但是降低電感在一定程度上補(bǔ)償了這個(gè)影響。導(dǎo)電軌寬度與地表面距離的比值越大，諧振頻率改變得越少。
圖12a和12b示出了關(guān)于怎樣才能加強(qiáng)導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的耦合的簡(jiǎn)單測(cè)量。圖12a中的電橋90和圖12b中的公共導(dǎo)電軌構(gòu)件92工作為導(dǎo)電軌構(gòu)件93和94或95和96之間的放大磁耦合。簡(jiǎn)單的耦合強(qiáng)度調(diào)整可以通過(guò)替換電橋來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不用對(duì)電路的其余部分做出很大的改動(dòng)。如果耦合相等，那么根據(jù)圖12a或圖12b的導(dǎo)體因此可以具有更大的間隔或更短。在間隔較小的情況下，耦合根據(jù)先有技術(shù)很大地依賴制造期間的精確性，電橋位置可以在制造的時(shí)候被很精密地指定。在導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)同時(shí)不認(rèn)為它可能超過(guò)線圈的情況下，如果在底部附近引入電橋90或公共的導(dǎo)電軌構(gòu)件92，則磁耦合被增加。特別地，這對(duì)于寬帶應(yīng)用或?qū)τ诒』系膽?yīng)用很有意義。
圖13所示的帶通濾波器由根據(jù)圖2的兩個(gè)諧振器110、112形成，這兩個(gè)諧振器根據(jù)圖11被補(bǔ)償了偏移并且其末端被連接到地115。導(dǎo)電軌構(gòu)件114放大了平行布置的導(dǎo)電軌113之間的磁耦合。另外，電容118耦合諧振器。橫切(infeed)線路122、124到諧振器的耦合通過(guò)電容116發(fā)生以及直接地發(fā)生。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)120形成鏈接到地的末端電容器，從而降低了諧振頻率。
權(quán)利要求
1.一種具有由多個(gè)介電層構(gòu)成的基片的高頻組件，多個(gè)介電層之間是具有導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的電極層，基片中形成了至少一個(gè)電容元件和至少一個(gè)電感元件，從而提供了至少一個(gè)對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的布置(10、12；10、22)，這同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電容元件和電感元件，從而至少兩個(gè)對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的共模阻抗和推挽阻抗被調(diào)整到相差至少為2的因數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件，其特征在于導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)至少在一個(gè)地點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)體相互鏈接或者與固定電位鏈接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件，其特征在于至少兩個(gè)對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的共模阻抗和推挽阻抗被調(diào)整到相差至少為10的因數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)(10、12；20、22)之間布置的介電層的厚度d小于導(dǎo)電軌寬度b，并且優(yōu)選地小于導(dǎo)電軌寬度b的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)(10、12；20、22)之間布置的介電層的厚度d小于導(dǎo)電軌寬度b的五分之一，并且優(yōu)選地小于導(dǎo)電軌寬度b的二十分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層(52)與周圍的介電層(54)相比較具有增加的介電常數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層的介電常數(shù)大于5，并且優(yōu)選地大于10，而且進(jìn)一步優(yōu)選地大于17。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層的介電常數(shù)大于70。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一的高頻組件，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌之間的層包括具有下列物質(zhì)的材料，鋇稀土鈦鈣鈦礦、鋇鍶鈦酸鹽、鉍燒綠石型結(jié)構(gòu)、氧化鉭、鎂鋁鈣硅酸鹽、(鈣、鍶)鋯酸鹽和/或鈦酸鎂、還與硼或鉛硅酸鹽玻璃結(jié)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之一的高頻組件，其特征在于基片是低溫共燒陶瓷(LTCC)材料或高溫共燒陶瓷(HTCC)材料的陶瓷層壓板、組織層壓板、半導(dǎo)體基片或基于薄膜技術(shù)的基片。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一的高頻組件，其特征在于工作頻率超過(guò)400MHz。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一的高頻組件，其特征在于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之一的導(dǎo)電軌寬度被增加2k，其中，k至少是導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的預(yù)期層偏移v和位于導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的介電層厚度d的一半之和的70％。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一的高頻組件，其特征在于一個(gè)電極層上的導(dǎo)電軌具有以同一方向進(jìn)行的部分，對(duì)置電極層的這些部分的間隔被增加2k，其中k至少是電極層的預(yù)期層偏移v和位于電極層之間的介電層厚度d的一半之和的50％。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的高頻組件，其特征在于兩個(gè)導(dǎo)電軌通過(guò)鏈接它們的電橋(90)或者通過(guò)公共的傳導(dǎo)構(gòu)件(92)被耦合。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的高頻組件，其特征在于電橋或傳導(dǎo)構(gòu)件是兩個(gè)電極層之間的連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15之一的高頻組件中的諧振器，其特征在于在對(duì)置導(dǎo)電軌(10、12；20、22)的至少一個(gè)布置中，導(dǎo)電軌(10、20)一個(gè)開始端(18、26)被設(shè)置與對(duì)置導(dǎo)電軌(12、22)一個(gè)末端相同的電位，或者經(jīng)由導(dǎo)體與之連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的高頻組件中的諧振器，其特征在于連接導(dǎo)體被設(shè)計(jì)成對(duì)置導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電軌的不相重疊的擴(kuò)展和/或被設(shè)計(jì)成經(jīng)由至少一個(gè)絕緣層的至少一個(gè)引入。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17之一的高頻組件中的諧振器，其特征在于在對(duì)置導(dǎo)電軌(10、12；20、22)的至少一個(gè)布置中，導(dǎo)電軌(10、20)的一個(gè)開始端(18、26)和對(duì)置導(dǎo)電軌(12、22)的一個(gè)末端(16、24)被連接到固定電位，特別是被接地。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17的諧振器，其特征在于其中一個(gè)導(dǎo)電軌的一個(gè)自由端(11、13，29、30，36、37)被置于固定電位，特別是被接地。
20.根據(jù)權(quán)利要求16到19之一的諧振器，其特征在于至少一個(gè)自由端(10、11、29-37)用導(dǎo)電軌來(lái)擴(kuò)展和/或用電容器接地。
21.根據(jù)權(quán)利要求16到20之一的諧振器，其特征在于在對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的至少一邊上提供地表面(56)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16到21之一的諧振器，其特征在于對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)被磁性材料所圍繞。
23.具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求16到22之一的諧振器的濾波器，信號(hào)的輸入和輸出和它們自己之間的諧振器的耦合直接經(jīng)由連接到導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電軌發(fā)生，電感地經(jīng)由位置平行的導(dǎo)電軌發(fā)生，和/或電容地經(jīng)由電容器發(fā)生。
24.具有至少兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求16到22之一的諧振器的濾波器，兩個(gè)諧振器之間的至少一個(gè)耦合通過(guò)接地的公共導(dǎo)電軌構(gòu)件被產(chǎn)生。
25.具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求16到22之一的諧振器的平衡變壓器(不平衡變壓器)，通過(guò)它，信號(hào)的輸入對(duì)稱地發(fā)生而輸出不對(duì)稱地發(fā)生。
26.具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求16到22之一的諧振器的適配器網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)它，耦合阻抗通過(guò)它們?cè)诟髯缘膶?dǎo)電軌結(jié)構(gòu)上的位置被確定。
27.至少具有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求16到22之一的諧振器的網(wǎng)絡(luò)，其執(zhí)行濾波器、平衡變壓器和/或適配器網(wǎng)絡(luò)的功能。
28.一個(gè)至少具有一個(gè)權(quán)利要求1到27中要求的組件的高頻模塊。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的高頻模塊，執(zhí)行發(fā)射和接收模塊的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有由多個(gè)介電層構(gòu)成的基片的高頻組件，多個(gè)介電層之間是具有導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的電極層，基片中形成了至少一個(gè)電容元件和至少一個(gè)電感元件，憑此提供了對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)布置，這同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電容元件和電感元件，憑此該對(duì)置導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)之間的共模阻抗和推挽阻抗被調(diào)整到相差至少為2的因數(shù)。
文檔編號(hào)H01P7/08GK1830116SQ200480022054
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者M·K·馬特斯-坎默克, R·基維特, K·賴曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司