CN104124555B - 低插入损耗的静电放电(esd)限制器 - Google Patents

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Abstract

一种用于同轴传输线的静电放电(ESD)限制装置可包括外壳或屏蔽件、定位在外壳内的接地部分、定位在接地部分内的中心引脚，以及梁式引线装置，如，肖特基二极管或其它二极管，其定位在接地部分与中心引脚之间，且电性地联接在接地部分与中心引脚之间。ESD限制装置还可包括安装在接地部分上的一个或多个弹簧部件，以向装置提供弹性来保持信号传输和同轴传输线内的接地。

Description

低插入损耗的静电放电(ESD)限制器
技术领域
技术领域大体上涉及电传输装置，并且更具体地涉及结合同轴传输线使用的静电放电(ESD)限制装置。
背景技术
在当前的连接静电放电(ESD)保护模块或附件中，典型ESD保护装置如肖特基二极管大体上定位成使得它们分路以接地。常用的途径涉及将ESD装置置于具有微波传输带或共面传输线结构的基底上，该基底具有端部装接连接器或凸缘安装连接器。然而，由此途径提出的缺陷中的一者为由传播模式的变化引起的固有损耗，即，与微波传输带同轴或共面且然后回到同轴。对于需要好于3/4dB的插入损耗和达到40GHz的15dB的输入回波损耗的实施方式，例如，由传播模式转换引起的损耗过高，且使得此类途径在最好的情况下也不实用。
已经尝试径向附接方法来用于梁式引线装置，其中小部分同轴线缆被除去来产生从中心导线到屏蔽导线的外缘的平表面。已经使用了附接梁式引线二极管的两种不同手段：传导性环氧树脂附接和热超声波连结。然而，在由此类方法提出的问题之一在于过度转矩引起的中心引脚导线旋转，这通常将引起梁式引线装置断裂。
另外，随后的实验已经示出了传导性环氧树脂材料的电气性质在通过它们排放较大ESD电流之后变化，因此提出了可靠性的问题。至于热超声波连结，需要可连结的金表面。在需要连结珠状装置的情况下，同轴线缆的露出平面的表面的可重复和可选的可靠的金涂镀在最坏的情况下并未完成，而在最好的情况下也具有较低产量。
在传导截面抵靠彼此被压制和保持的情况下，借助于平面盲匹配来连接两条同轴传输线需要接合点处的一定量的弹性，以便允许例如由温度变化引起的同轴导线的膨胀和收缩，同时保持良好的连接。存在各种方式来将顺应性加至同轴线的界面上。这些可包括一体式弹簧元件，如，弹簧加载的连接器，或将弹簧元件加至匹配表面。
因此，这里仍需要改进的ESD限制装置，特别是关于同轴线传输的。
发明内容
公开的技术的实施例大体上属于适用于在同轴传输线内实施的静电放电(ESD)模块。在某些实施例中，ESD模块可包括弹簧加载的信号和接地引脚，以及电性地联接在信号引脚与接地部分之间的至少一个梁式引线装置，如，肖特基二极管或其它适合的二极管。备选实施方式可包括多个梁式引线装置。梁式引线装置可沿径向定位在同轴传输线上。在某些实施例中，一个或多个弹簧构件可安装在信号导线和接地部分上，以提供适于在环境和机械应力施加期间有效地保持同轴传输路径的弹性。
附图说明
图1示出了根据公开的技术的某些实施例的合并到同轴传输线内的ESD限制模块的实例。
图2A示出了根据公开的技术的某些实施例的ESD限制模块的第一实例的第一视图。
图2B示出了由图2A示出的第一示例性ESD限制模块的第二视图。
图3A 示出了根据公开的技术的某些实施例的ESD限制模块的第二实例的第一视图。
图3B示出了由图3A示的第二示例性ESD限制模块的第二视图。
具体实施方式
用于向静电放电(ESD)保护提供低箝位电平的某些方法涉及使用肖特基二极管，肖特基二极管具有很快的开启响应。在灵敏的接收器中，此类限制器可在该链的刚好第一阶段中使用。为了实现在高于10GHz的频率下的低损耗响应，可实施具有最少数目的互连的结构，以及具有很少系列的寄生电容和电感的集成二极管阵列。
梁式引线堆叠的肖特基二极管大体上满足低寄生和高动态范围要求两者。为了减少互连的数目，梁式引线二极管可沿径向安装在同轴线连接器或具有两个部分的中介物上。在某些实施例中，装置可连结在两个部分中的一者上，且被压制且相对于另一个部分机械地装固来形成一致的同轴线。
图1示出了根据公开的技术的某些实施例的合并到同轴传输线104,106内的ESD限制模块102的实例100。在实例100中，同轴传输线(例如，线缆)由经由ESD限制模块102连接在一起的两个单独的节段104和106构成。在备选实施例中，两个节段104和106代表单条同轴传输线，其已经被物理地切割，或以其它方式分开以允许ESD限制模块102插入其间。
图2A示出了根据公开的技术的某些实施例的ESD限制模块200的第一实例的第一视图。ESD限制模块200可在同轴传输线内实施。在该实例中，ESD限制模块200包括第一连接构件202、外壳构件204(如电屏蔽件)以及第二连接构件206。例如，两个连接构件202和206中的各个均可有效地保持两条同轴线缆之间或单条同轴线缆内的同轴传输线。因此，ESD限制模块200可有利地保持同轴传播模式来用于信号穿过其间。
图2B示出了由图2A示出的第一示例性ESD限制模块200的第二视图。在该实例中，第二连接构件206包括弹簧加载的信号引脚210、接地部分214，以及梁式引线装置220如二极管，例如，肖特基二极管或PIN二极管，其沿径向定位在其上，且电性地联接在信号引脚210与接地部分214之间。梁式引线装置220的各个端部可连结到对应的配对物上，例如，引号引脚210和接地部分214。非传导介电材料212可定位在信号引脚210与接地部分214之间，且外部部分216可用于电性地屏蔽或以其它方式提供用于接地部分214的壳体。
备选实施方式可包括除所示的梁式引线装置220之外的其它二极管。然而，当梁式引线装置的数目增加时，带宽降低，且因此模块呈现出增加的插入损耗。例如，具有单个二极管的实施方式可导致32GHz的1-dB的带宽，而具有两个二极管的实施方式可导致27GHz的带宽。
弹簧加载的信号引脚210实际上可由任何适合的材料构成，且实际上具有任何适合的直径。例如，信号引脚210的直径可变化，以提供特定的感应补偿。例如，信号引脚210的直径和长度可通过模拟来优化，以产生低通电路，其补偿梁式引线装置的分路电容来改善插入损耗和电压驻波比(VSWR)。另外，玻璃珠电介质可用作于防止信号引脚202旋转。
图3A 示出了根据公开的技术的某些实施例的ESD限制模块300的第二实例的第一视图。所示的ESD限制模块300与由图2A和图2B所示的ESD限制模块200的类似之处在于存在弹簧加载的信号引脚310、接地部分314和其间的介电部分312。然而，不同于图2A和图2B的ESD限制模块200，图3A的ESD限制模块300具有分别沿径向定位在模块300上且电性地联接在信号引脚310与接地部分314之间的两个梁式引线装置320和322。
图3A的ESD限制模块300还包括多个弹簧构件，例如，330和340。在某些实施方式中，例如，带状连结线(例如，一个或多个连结线环)可用于微型弹簧构件，例如，330和340，以便保持较短的电性路径。例如，弹簧构件330和340可分别连结到接地部分314和信号引脚310上，且向同轴传输线的接头提供弹性。信号引脚310上的弹簧构件340可为折叠的带式连结线引脚。安装在接地平面314上的弹簧构件330还可在图3B中看到，图3B示出了由图3A所示的第二示例性ESD限制模块300的第二视图。
已经参照所示的实施例描述和示出了本发明的原理，将认识到的是，所示的实施例可在布置和细节上改变，而不会脱离此原理，且可以以任何期望的方式组合。并且，尽管以上论述已经集中于特定的实施例，但可构想出其它构造。具体而言，尽管本文中使用了短语如"根据本发明的实施例"等，但这些词语意思是大体上涉及实施例可能性，而非旨在将本发明限于特定的实施例构造。如本文使用的这些用语可涉及可组合到其它实施例中的相同或不同的实施例。
因此，鉴于本文所述的实施例的多种替换方式，该详细描述和所附材料旨在仅为示范性的，且不应当看作是限制本发明的范围。因此，如本发明主张是所有此类改型可归入以下权利要求及其等同物的范围和精神内。

Claims (18)

1.一种静电放电(ESD)限制装置，包括：
构造成将接地连接保持在同轴传输线内的接地部分；
定位在所述接地部分内且构造成保持所述同轴传输线内的信号连接的中心引脚；
沿径向定位在所述接地部分和所述中心引脚上且电性联接在所述接地部分与所述中心引脚之间的第一梁式引线装置；以及
沿径向定位在所述接地部分和所述中心引脚上且电性联接在所述接地部分与所述中心引脚之间的第二梁式引线装置。
2.根据权利要求1所述的ESD限制装置，其特征在于，所述中心引脚为弹簧加载的信号引脚。
3.根据权利要求1所述的ESD限制装置，其特征在于，所述第一和第二梁式引线装置中的至少一个包括二极管。
4.根据权利要求3所述的ESD限制装置，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。
5.根据权利要求3所述的ESD限制装置，其特征在于，所述二极管为PIN二极管。
6.根据权利要求1所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置还包括外壳，其中所述接地部分定位在所述外壳内。
7.根据权利要求6所述的ESD限制装置，其特征在于，所述外壳提供所述接地部分的电屏蔽。
8.根据权利要求1所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置还包括定位在所述接地部分与所述中心引脚之间的玻璃珠。
9.根据权利要求1所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置为连接器。
10.一种静电放电(ESD)限制装置，包括：
定位在外壳内的接地部分；
安装在所述接地部分上的至少一个弹簧构件；
定位在所述接地部分内的中心引脚；
安装在所述中心引脚上的至少一个弹簧构件；
定位在所述接地部分与所述中心引脚之间的非传导部分；
沿径向定位在所述接地部分和所述中心引脚上且电性联接在所述接地部分与所述中心引脚之间的第一梁式引线装置；以及
沿径向定位在所述接地部分和所述中心引脚上且电性联接在所述接地部分与所述中心引脚之间的第二梁式引线装置。
11.根据权利要求10所述的ESD限制装置，其特征在于，安装在所述接地部分上的所述至少一个弹簧构件连结到所述接地部分上。
12.根据权利要求10所述的ESD限制装置，其特征在于，安装在所述中心引脚上的所述至少一个弹簧构件连结到所述中心引脚上。
13.根据权利要求10所述的ESD限制装置，其特征在于，所述第一和第二梁式引线装置中的至少一个包括至少一个二极管。
14.根据权利要求13所述的ESD限制装置，其特征在于，所述二极管中的至少一个为肖特基二极管。
15.根据权利要求13所述的ESD限制装置，其特征在于，所述二极管中的至少一个为PIN二极管。
16.根据权利要求10所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置具有在各个端部处的连接器。
17.根据权利要求10所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置构造成保持同轴传输线。
18.根据权利要求17所述的ESD限制装置，其特征在于，所述ESD限制装置合并到同轴线缆内。
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