CN104488365A - 装备有发射干扰波的高频部件的电路板 - Google Patents
装备有发射干扰波的高频部件的电路板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104488365A CN104488365A CN201380036730.0A CN201380036730A CN104488365A CN 104488365 A CN104488365 A CN 104488365A CN 201380036730 A CN201380036730 A CN 201380036730A CN 104488365 A CN104488365 A CN 104488365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit board
- wave
- synusia
- wave conductor
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
- H05K1/0218—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
- H05K1/0224—Patterned shielding planes, ground planes or power planes
- H05K1/0227—Split or nearly split shielding or ground planes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
- H05K1/023—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
- H05K1/0231—Capacitors or dielectric substances
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
- H05K1/023—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
- H05K1/0234—Resistors or by disposing resistive or lossy substances in or near power planes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
- H05K1/0243—Printed circuits associated with mounted high frequency components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/2016—Slot line filters; Fin line filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/023—Fin lines; Slot lines
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
- H05K1/024—Dielectric details, e.g. changing the dielectric material around a transmission line
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0183—Dielectric layers
- H05K2201/0187—Dielectric layers with regions of different dielectrics in the same layer, e.g. in a printed capacitor for locally changing the dielectric properties
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/0929—Conductive planes
- H05K2201/09318—Core having one signal plane and one power plane
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
描述了一种电路板(1),包括:电路板层片(3),在电路板层片(3)上设置了在操作期间发射电磁干扰波的高频部件(5)和至少一个其它部件(7),尤其是另一高频部件,其中在操作期间实现了由干扰波产生的其它部件的尽可能低的劣化,其中在高频部件(5)和其它部件(7)之间设置了至少一个电介质阻挡物(9a、9b),所述至少一个电介质阻挡物(9a、9b)阻挡在高频部件(5)和其它部件(7)之间的高频电磁干扰波的传播。
Description
技术领域
本发明涉及具有电路板层片,尤其是还具有高频部件的电路板,在电路板层片上设置了在操作期间发射高频电磁干扰波的高频部件和至少一个其它部件。
背景技术
这种电路板广泛地应用在高频技术中,尤其是在高频技术中使用的大量电子设备。术语高频在此涉及在3MHz至300GHz范围内的频率。高频部件是具有在这些频率下工作的至少一个电路部件的电路或电路部分。
这种设备的示例是根据脉冲雷达方法利用微波工作的料位测量设备。这些设备用于测量位于容器中的填充物质的料位。它们具有布置在填充物质上方的天线,经由该天线,在测量操作中,周期地,预定的传输频率的短微波脉冲被朝向填充物质发送,且它们的信号分量被反射在取决于料位的行进时间之后接收的填充物质的表面上。这些料位测量设备通常具有高频模块,利用该高频模块产生了传输信号并且它们的反射信号分量被针对行进时间测量进行调节和处理。为此,高频模块包括多个高频部件,比如,例如,用于产生传输信号的传输电路、用于接收反射信号分量的接收电路和用于确定行进时间的处理电路。
通常,高频部件在操作期间发射高频电磁干扰波。然而,相反地,确切地高频部件通常对于高频干扰非常敏感。
因此,确切地在高频技术中抑制布置在一个和在彼此之上的同一个电路板上的高频部件的干扰效果尤其重要。
在这种情形中,应当注意,高频电磁干扰领域通常能够在电路板之上以及也在电路板的单个层片内传播。
从现有技术已知各种用于减少布置在一个和在彼此之上的同一个电路板上的高频部件的相互劣化的解决方案。
因此,为了减少相邻部件的相互影响,可以提供在部件之间的尽可能大的空间分离。然而,这仅在电路板上有足够空间可用时是可能的。
此外,可以在电路板层片上在相邻的部件之间插入相对宽的铜导电迹线,以便实现在电路板层片上传播的波分数的阻挡。为了阻挡在电路板层片内传播的波分数,可以沿着铜导电迹线设置过孔,该过孔将铜导电迹线与位于电路板层片下方的铜层片导电地连接。在这种情形中,位于两个过孔之间的电路板层片的部分作为金属中空导体,其截止频率通过其电路板层片的尺寸确定和介电性质是可调节的。相应地,具有在截止频率以下的频率的干扰信号不能够在中空导体中传播。
同样,通过施加在电路板上的固体金属网或者通过在上面焊接的片金属件来相互屏蔽部件是已知的。固体金属网实现高质量干扰抑制。然而,固体金属网具有以下缺点:它们成本高且在电路板布局的每一个改变的情形中必须被加以考虑,或者在大部分情形中也会在位置上改变。
此外,在DE 10 2010 061 714 A1中描述了在电路板的一部分上放置至少部分地金属化的覆盖物,其使位于其下方的部分与电路板上侧所暴露的电磁干扰场屏蔽,并且抑制电磁干扰的发射。
另外,覆盖物的内部可以填充有导电泡沫,在导电泡沫中发生电磁波的多次反射,这导致干扰波的无方向性的衰减。
在这种情形中,然而,必须在泡沫和相邻的高频线之间维持四分之一波长的最小距离。
此外,这些覆盖物是成本高的并且在电路板布局的每一次改变的情形中必须考虑覆盖物的几何形状,或者在大部分情形中,也必须改变几何形状。
发明内容
本发明的目的是提供一种电路板,其具有电路板层片,在该电路板层片上设置了在操作期间发射高频电磁干扰波的高频部件和至少一个其它部件,尤其是另一高频部件,在此情形中,在操作期间发生了由干扰波引起的部件的尽可能低的劣化。
为此,本发明涉及一种电路板,包括:
-电路板层片,在所述电路板层片上设置了在操作期间发射高频电磁干扰波的高频部件和至少一个其它部件,尤其是另一高频部件,
-其中在所述高频部件和所述其它部件之间设置了至少一个电介质阻挡物,所述至少一个电介质阻挡物阻挡在所述高频部件和所述其它部件之间的高频电磁干扰波的传播。
在本发明的第一变形中,至少一个电介质阻挡物是安装在电路板层片的上侧的电介质体,尤其是在电路板层片的上侧上应用在金属导电迹线上的部件,尤其是以电阻器或电容器的形式的部件,的电介质芯。
在本发明的第二变形中,至少一个电介质阻挡物是布置在电路板层片中的电介质波导体装置。
在第二变形的优选实施方式中,电介质波导体装置包括横向于干扰波的传播方向延伸的至少一个波导体段。
在第二变形的优选另外发展中,波导体装置包括经由交叉点相互连接的波导体段,所述波导体段中的
-两个以穿过交叉点的直线相互连接并横向于干扰波的传播方向延伸,并且
-两个以穿过交叉点的直线相互连接并平行于干扰波的传播方向延伸。
优选另外发展的另一另外发展提供了
-在操作期间经由平行于干扰波的传播方向延伸并面向高频部件的波导体段进入波导体装置的干扰波在交叉点处被分成在其余的波导体段中传播的波部分,
-这些波部分在波导体段的末端处被反射,并且
-所述波导体段具有根据干扰波的主频率的预定的预定长度,使得主频率的进入的干扰波的波部分与在波导体段的末端处反射的波部分在波导体装置中相消地叠加。
为此,波导体装置优选地以这样的方式实施使得:
-横向于干扰波的传播方向延伸的波导体段具有对应于具有在这些波导体段中的主频率的干扰波的半波长的长度,并且
-平行于干扰波的传播方向延伸的波导体段具有对应于具有在这些波导体段中的主频率的干扰波的四分之一波长的长度。
此外,根据优选另外发展的波导体装置包括面向高频部件的输入端,所述输入端通向面向高频部件并平行于干扰波的传播方向延伸的波导体段。
优选地,以直线与在根据优选另外发展的波导体装置中的输入端连接的波导体段具有比其余的波导体段小的阻抗。
在根据第二变形的电路板的优选实施方式中,波导体装置由电路板层片的区域形成,其中:
-在电路板层片的上侧和下侧两者上应用了金属化部,
-金属化部具有由在所述金属化部中的切口形成的结构化部,并且
-所述结构化部与包围在其间的电路板层片的区域相配合而形成波导体装置。
在该优选实施方式的第一形式中,金属化部是在空间上相互分离的金属表面。
在该优选实施方式的可替代形式中,金属化部之一的金属表面,尤其是设置在电路板层片的下侧的金属化部的金属表面,经由在波导体装置外侧应用在电路板层片上的桥接器相互导电地连接。
在电路板的优选实施方式的另外实施方式中,波导体装置的输入端由在电路板层片的下侧上的金属化部中的切口形成。
在本发明的另外发展中,本发明涉及根据第二变形的优选另外发展的电路板,在此情形中,横向于干扰波的传播方向延伸的波导体段之一和在交叉点的背离高频部件的一侧上平行于传播方向延伸的波导体段被实施为使得它们在其上侧比在其下侧上具有稍小的长度。
在优选实施方式中,为此,横向于干扰波的传播方向延伸的波导体段和在交叉点的背离高频部件的一侧上平行于传播方向延伸的波导体段在每一种情形中在其下侧上具有圆形终端。
在优选实施方式的另外发展中,设置了过孔,所述过孔将在电路板层片的上侧上的金属化部与在电路板层片的下侧上的位于其下方的金属化部导电地连接。
在后者另外发展的另外发展中,在面向其它部件且横向于干扰波的传播方向延伸的波导体段的侧面上设置了无过孔的区域,所述无过孔的区域直接邻接这些波导体段。
在第二变形的优选实施方式的另外发展中,在电路板层片的下侧上在高频部件和波导体装置之间设置了无金属化部的区域。
在本发明的电路板的优选实施方式中,在电路板层片下方设置了衰减高频电磁波的材料的,尤其是由环氧树脂浸渍的玻璃纤维衬垫构成的材料的,另一个电路板层片。
附图说明
现在将基于附图中的图更详细地解释本发明及其优点,在附图中给出了本发明的第一变形的实施方式的示例和第二变形的实施方式的两个示例;在附图中对相同的部件提供了相同的参考标记。附图中的图显示如下:
图1是电路板,在该电路板上在高频部件和其它部件之间布置了电介质阻挡物;
图2是具有电路板层片的电路板的视图,其中在高频部件和其它部件之间布置了电介质波导体装置;
图3是图2的电路板层片的下侧上的金属化部;
图4是图2的电介质波导体装置的用于较宽带的且配备加宽的输入端的变形的电路板层片的上侧和下侧上的金属化部;
图5是与干扰波结合的穿过根据图4实现的电路板的截面;以及
图6是与另一干扰波结合的穿过根据图4实现的电路板的截面。
具体实施方式
图1和图2各自显示了电路板1的视图,电路板1具有电路板层片3,在电路板层片3上设置了高频部件5(此处仅示意性地绘制),在操作期间,该高频部件5发射高频电磁干扰波以及至少一个其它部件7(此处仅示意性地绘制),尤其是,另一个高频部件。
根据本发明,在高频部件5和其它部件7之间设置了至少一个电介质阻挡物9a、9b,该电介质阻挡物9a、9b阻挡在高频部件5和其它部件7之间高频电磁干扰波的传播。在这种情形中,利用了电介质元件决定性地影响高频电磁场的形成且因此引起部件之间的场传播的阻挡的事实。由于场传播的阻挡,防止了在高频部件5和其它部件7之间的电磁功率的传输,且因此减少了两个部件的相互劣化。
高频电磁波能够在电路板层片3之上以及也在电路板层片3中传播。
因此,本发明包括具有布置在电路板层片3的上侧上的至少一个电介质阻挡物9a的变形和具有布置在电路板层片3中的至少一个电介质阻挡物9b的第二变形,第一变形中的该电介质阻挡物9a实现在电路板层片3上方传播的电磁波的减少,第二变形中的该电介质阻挡物9b阻碍在电路板层片3内的电磁波的传播。
图1显示了第一变形的实施方式的优选示例。在最简单的情形中,布置在电路板层片3上的电介质阻挡物9a是布置在电路板层片3上的电介质的主体,比如例如立方形或立方体。
这些优选地应用于导电迹线11上,例如,在电路板层片3的上侧上的位于高频部件5和其它部件7之间的铜迹线。导电迹线甚至自身实现在电路板层片3之上传播的波分数的阻挡。
优选地,代替简单的电介质体,作为阻挡物9a,应用了具有电介质芯的电子部件,比如装备有电介质芯的电阻器或电容器。在这种情形中,优选地,电子部件被应用,其芯具有高介电常数。此外,优选地,应用了可以在任何情形中在电路板1的常规组装中待执行的组装方法中应用于电路板1上的部件。对此的示例是SMD部件,其也焊接到导电迹线11上。
另外,优选地沿着导电迹线11设置了过孔P,过孔P将导电迹线11与位于电路板层片3下方的金属化部M,例如铜层片,导电地连接。在这种情形中,电路板层片3的位于两个过孔之间的部分作为金属中空导体,其截止频率通过它们的电路板层片3的尺寸确定和介电性质是可调节的。相应地,具有在截止频率以下的频率的干扰信号不能够在金属中空导体中传播。
图2和图3显示了本发明的第二变形的实施方式的示例。布置在电路板层片3中的电介质阻挡物9b优选地包括波导体装置13,该波导体装置13具有在电路板层片3中延伸的至少一个电介质波导体段R、S、T、U。
波导体装置13优选地通过在每一种情形中在电路板层片3的上侧和下侧上应用金属化部15、17而形成,该金属化部15、17具有通过在各个金属化部15、17中的切口形成的结构化部。结构化部包括狭槽线形状的空腔,其与包封在其间的电路板层片3的区域配合地形成波导体装置13。在这种情形中,金属化部15、17具有在同样地形成的电介质波导体段R、S、T、U的区域中在上侧和下侧上的相互叠加的狭槽线形状的切口,通过该狭槽线形状的切口,由金属化部15、17限制并形成电介质波导体段R、S、T、U的电路板层片3的区域的布置、几何形状和进程被预定。应用在上侧上的金属化部15的相应的结构化部在图2的视图中显示。应用在电路板层片3的下侧上的金属化部17的结构化部在图3中显示。
结构化的金属化部的应用是在电路板1的制造中在任何情形中通常执行的工作步骤。因此,更复杂的波导体装置13的生产在没有另外的工作步骤的情况下是相当可能成本有效的。
在高频部件5和波导体装置13之间优选地设置了无金属化的区域19,在该无金属化的区域19中没有在电路板层片3的下侧上且优选地也没有在电路板层片3的上侧上应用金属化部。这样,实现了电路板层片3的该区域19作为平面电介质波导,经由该平面电介质波导,在电路板层片3中传播的电磁波被导向电介质阻挡物9b。
基本上,甚至优选地横向于干扰波的传播方向延伸的单个电介质波导体段R、U实现了电磁波在电路板层片3内的传播的阻挡,且由此实现了相邻的部件的相互劣化的减少。
在这种情形中,传播方向是取决于分别设置在电路板1上或电路板1中的部件的干扰波发射的方向,在没有用于干扰抑制的措施的情况下那些干扰波可能在其中传播,这将引起其它部件的最大或至少一个明显的劣化。在这种情形中,优选地,其它部件对电磁干扰的敏感度也被加以考虑。部件通常在所有空间方向上或至少以大的孔径角发射干扰波。因此,传播方向被理解为主方向,在该主方向上,发射的干扰辐射将在没有用于其抑制的措施的情况下施加最大副作用。
在本示例中,假定高频部件5的这些干扰波被发射,且其它部件7对干扰波敏感。相应地,干扰波的此处相关的传播方向基本上在位于高频部件5和其它部件7之间的虚连接线的方向上延伸。
优选地,然而,波导体装置13不仅包括单个波导体段,而且相反地包括随后详细描述的相互连接的多个电介质波导体段R、S、T、U的系统。这种系统提供以下优点:波导体系统可以以这样的方式实施使得由此不仅两个部件之间的波传播的阻挡被实现,而且相反地此外还可以实现干扰波的至少部分抵消。
在这种情形中,波导体装置13优选地包括面向高频部件5的输入端21,经由该输入端21,在电路板层片3中传播的干扰波进入波导体系统中。
波导体系统优选地包括经由交叉点23相互连接的四个波导体段R、S、T、U,它们中的两个以穿过交叉点23的直线相互连接且横向于干扰波的传播方向延伸,并且它们中的两个以穿过交叉点23的直线相互连接且平行于干扰波的传播方向延伸。因此,所有四个波导体段R、S、T、U在交叉点23中相遇。
在最简单的情形中,输入端21可以通过面向高频部件5的波导体段T的端部形成。该实施方式的形式在图2和图3中显示。优选地,然而,选择实现经由无金属化的区域19进入波导体段T内的宽边介电地引导的波的低反射转变的输入端形式。例如,这通过加宽应用在电路板层片3的下侧上的金属化部17的狭槽线形状的切口并在高频部件5的方向在末端形成波导T来实现。这可以是突然加宽。为此,图4显示了图2和图3的电路板1的相应变形的金属化部15、17,其中两个金属化部15、17显示在彼此之上并且通过不同地指向的交叉剖面线而是可区分的。
可替代地,而且,可以提供另一加宽形式,例如,在高频部件5的方向上变宽的漏斗或喇叭形状加宽。
在操作中,从高频部件5发出的并在电路板层片3中传播的电磁干扰波的至少一部分经由输入端21进入波导体装置13并经由波导T引导至交叉点23,在交叉点23处电磁干扰波被分成在其余的三个波导体段R、S、U中传播的三个波部分。这些波部分中的每一个在各自的波导体段R、S、U的末端反射回到交叉点23。在这种情形中,反射的波部分的至少一部分经由交叉点23反射回到波导体段T。这中的至少一部分又依次在波导体段T的末端或在面向高频部件5的输入端21处反射,在交叉点23的方向上重新返回。
总的来说,由此在波导体装置13内出现了进入的波部分和反射的波部分的叠加,通过该叠加,在单个的电介质波导体段R、S、T、U的长度的相应的频率匹配的尺寸确定的情形中,通过相消干涉实现了进入功率的一部分的抵消。
为此的尺寸确定优选地根据从高频部件5发出的电磁干扰波的预定的主频率而建立。
在这种情形中,横向于传播方向延伸的波导体段R和U具有等于以主频率传输到各自的波导体段R、U内的干扰波的波长的一半的长度,且平行于传播方向延伸的波导体段S和T在每一种情形中具有等于以主频率传输到各自的波导体段S、T内的干扰波的四分之一波长的长度。这样,尤其是在交叉点23的区域中,实现了相消干涉。这由于波导体装置13需要的频率依赖性的尺寸确定而被限于围绕主频率的窄频带。
在应用加宽的输入端21的情形中,在波导体段T中在输入端侧处反射回到交叉点23的方向的部分小于在波导体段R、S、U的末端处反射的部分。这优选地参考期望的相消干涉通过采用以这样的方式横向于传播方向延伸的波导体段R、U使得它们具有比以直线与输入端21连接的波导体段S、T中的一个稍大的阻抗来实现。这样,实现了经由交叉点23将稍大的部分导入波导体段S、T内。在这种情形中,阻抗差异通常在百分之几的大小的数量级,例如在5%的区域内。
在图2和图3中显示的实施方式的示例的情形中,在电路板层片3的上侧和下侧上的金属化部15、17由四个相互间隔开的矩形金属表面15a、15b、15c、15d、17a、17b、17c、17d构成,它们的垂直于传播方向延伸的长度L对应于波导体段R或U的长度,且它们的宽度B对应于波导体段S或T的长度。
因为金属化部15、17的单个金属表面15a、15b、15c、15d和17a、17b、17c、17d在空间上相互隔离,所以存在相关的电路板层片区域的电流隔离,这可用于例如防爆、用于防止接地回路或用于实现高频部件5和其它部件7的不同参考电势。
在不期望或不需要电流隔离的应用中,电路板层片3的金属化部17的单个金属表面17a、17b、17c、17d优选地通过桥接器25相互电连接。为此,桥接器25作为在波导体装置13外侧的区域被应用在电路板层片3的相应侧。图2和图3中显示的电路板1的变形在应用在电路板层片3的下侧上的金属化部17的情形中在图4中显示的实施方式的示例中提供。桥接器25提供单个金属表面17a、17b、17c、17d由此位于同一电势且因此形成用于电介质波导体装置13的元件的多个均质边界的优点。基本上,这种桥接器可以在每一个金属化部15、17的情形中提供。然而,关于期望的相消干涉为较宽带的波导体装置13通过为应用在电路板层片3上的两个金属化部15、17中的仅一个提供桥接器25来实现。在这种情形中,关于宽带,优选地,金属化部17设置有桥接器25,该桥接器25在其背离电路板层片3的一侧上邻接具有较大介电常数的层。在所示的实施方式的示例中,即,金属化部17抵靠位于电路板层片3的下侧上的另外的电路板层片31,因为电路板层片3此处形成电路板1的最上部位置,周围大气位于电路板1的最上部位置上,电路板层片3具有比另一电路板层片31小的介电常数。在多层片电路板的情形中,在这种情形中,电介质波导体装置设置在多个层片中,优选地,至少一个且至多每隔一个金属化部设置有桥接器。
由于波导体装置13的需要的频率依赖性的尺寸确定,上述相消干涉的出现限于围绕主频率的窄频带。
该频带优选地通过以这样的方式采用横向于传播方向延伸的两个波导体段R、U中的一个和在交叉点23的背离高频部件5的一侧上平行于传播方向延伸的波导体段S使得它们在其上侧比其下侧具有稍小的长度而得以加宽。这在波导体段R和S的情形中在图4中显示的实施方式的示例中提供。为此,划界波导体装置R的金属表面15a、15c具有比位于其下方的用于应用在下侧上的金属化部17的金属表面17a、17c的相应长度的稍小的长度。以相同方式,划界波导体装置S的金属表面15c、15d具有比位于其下方的用于应用在下侧上的金属化部17的金属表面17c、17d稍小的宽度。
此外,用于频带的另外加宽的这两个波导体段R、S的末端优选地具有在其下侧上的圆形终端27。这也在图4中显示。在这种情形中,下侧的圆形终端27通过在电路板层片3的下侧的金属化部17中,此处布置在相应的两个桥接器25内,的相应的圆形切口形成。
除在电路板层片3内传播的干扰波的阻挡和部分相消之外,波导体装置13也补充地实现了在电路板层片3上传播的干扰波的阻挡。
在这种情形中,面向高频部件5且应用在电路板层片3的上侧上的金属化部15的边缘为这些干扰波形成边缘N1,这些干扰波的一部分在边缘N1上反射。以相同的方式,在相反方向中,在给定情形中在电路板层片3的上侧上从其它部件7发出的且在高频部件5的方向中传播的干扰波的一部分在位于下侧且面向其它部件7的金属化部15的边缘N2上反射。在两种情形中,相关边缘N1、N2实现两个部件的相互劣化的减少。
此外,在电路板层片3的上侧上形成的电磁场部分地在电路板层片3的上侧之上进入波导体装置13内。而且这样,减少了两个部件的相互劣化。在这种情形中,以这种方式进入波导体装置13的干扰波的部分决定性地取决于邻接特定的边缘N1、N2的金属表面15a、15b、15c、15d的宽度B和在电路板层片3上方的干扰波的波长。这些宽度B同时也给予平行于传播方向延伸的波导体段T、S的长度。相应地,宽度B优选地以这样的方式预定,使得干扰抑制--因此,通过从上方进入波导体装置13的干扰波分数实现的以及也通过在波导体装置13中的相消干涉实现的--总的来说是最大的。
可替代地,自然地也可以应用具有相互连接或以其它方式布置的波导段的波导体装置。
优选地,也在图4中显示的本发明的该变形的情形中,提供了过孔P,电路板层片3的上侧上的金属化部15的金属表面15a、15b、15c、15d经由该过孔P与在电路板层片3的下侧上的位于其下方的金属化部17的金属表面17a、17b、17c、17d相互导电地连接。而且此处,位于两个过孔之间的电路板层片3的各自部分作为金属中空导体,其截止频率通过其电路板层片3的尺寸确定和介电性质是可调节的。相应地,具有位于截止频率以下的频率的干扰信号不能够在金属中空导体中传播。
基本上,过孔P可以布置成分布在电路板层片3的上侧的金属化部15的金属表面15a、15b、15c、15d之上,在其下方,在电路板层片3的下侧上设置了电路板层片3的下侧的金属化部17的金属化表面17a、17b、17c、17d之一。在这种情形中,然而,优选地,邻接在其面向其它部件7的侧上横向于传播方向延伸的波导体段R和U的区域29是备用的,即在金属表面15c、15d的这两个区域29中优选地没有设置过孔P。在图4中以粗线框强调了无过孔区域29。这些区域提供以下优点:由此在电路板层片3上方传播且进入波导体装置13内的干扰波的分数被增加。这将在下面基于图5和图6进行解释,图5和图6分别显示了穿过图4中显示的电路板1沿着平行于高频部件5和其它部件7之间的虚连接线延伸的切割平面A截取的和穿过波导体段U的截面。图5和图6分别显示了在其它部件7的方向上在边缘N1之上从高频部件5在电路板层片3之上行进的干扰波S1、S2。图5中显示的干扰波S1具有较高的频率且由此具有较短的波长,然后图6中显示了干扰波S2。在两个示例中,干扰波S1、S2根据其波长撞击电路板层片3上的冲击点X1、X2。比如图5中显示的,如果该冲击点X1位于波导体段U的区域,则干扰波S1至少部分地进入波导体装置13内且达到不干扰其它部件7的程度。
比如图6中显示的,如果冲击点X2位于没有过孔的区域29内,则场分布形成,借此,干扰波S2的一部分被向回引导到波导体段U内。在图6中用箭头指示。在这种情形中,向回引导到波导体段U的部分较大,冲击点X2较靠近电介质波导U。然而,在传播方向中在第一过孔P后方撞击的干扰波不能被反馈到电介质波导体装置13。
此外,当波导体装置13,尤其是经由输入端21和无过孔的区域29的定位,被优化以减少干扰波在其它部件7的方向上从高频部件5的传输时,则其也在相反方向上是补充地有效的。即,在高频部件5的方向上高频干扰波从其它部件7的传输也以上述方式由波导体装置13阻挡。
根据电路板1的另一构造,或者期望的干扰抑制,可以在电路板层片3中设置其它的波导体装置13。波导体装置13可以布置成例如以这样的方式以正交或六边形栅格分布在电路板1之上,使得它们几乎在所有侧上包围布置在光栅场内的一个或多个部件,尤其是高频部件。
在多层片电路板的情形中,波导体装置13可以布置在最上部电路板层片3中以及也布置在一个或多个内电路板层片3中。
此外,本发明的两个变形,因此应用在电路板层片3之上的一个或多个电介质阻挡物9a以及布置在电路板层片3中的一个或多个电介质阻挡物9b,也可以相互结合地空间上相互邻接地应用在一个电路板1中。
在两种变形的情形中,分别在其上设置了电介质阻挡物9a、9b的电路板层片3由适合于高频应用的材料构成,比如例如陶瓷。优选地,在每一种情形中在这些电路板层片3下方设置了另一电路板层片31,该另一电路板层片31由强烈地衰减高频电磁波的材料构成。这种材料的示例是具有材料名称FR4且由环氧树脂浸渍的玻璃纤维衬垫的已知材料构成。这样,补充地,在给定情形中在电路板层片31下方传输的干扰波分数相比对于优选地用于高频应用的电路板材料的情形将更强烈地被衰减。
由设置在电路板层片3上和/或设置在电路板层片3中的电介质阻挡物9a、9b产生的本发明的干扰抑制包括以下优点:为了产生电介质阻挡物9a、9b排他地需要在任何情形中在大部分任何电路板制造过程中正常地应用且使用的工作步骤。因此,这些干扰抑制措施可以成本有效地实现。此外,电介质阻挡物9a、9b关于可能需要的电路板1的布局的进一步改变是非常灵活的,因为电介质阻挡物9a、9b可以以几乎任何期望的方式在制造过程的环境下或者对应于改变布局的要求而在电路板层片3上或电路板层片3中被定位。
参考标记列表
1 电路板
3 电路板层片
5 高频部件
7 部件
9a 电介质阻挡物
9b 电介质阻挡物
11 导电迹线
13 波导体装置
15 金属化部
17 金属化部
19 无金属化的区域
21 输入端
23 交叉点
25 桥接器
27 圆形终端
29 无过孔的区域
31 另一电路板层片
Claims (19)
1.一种电路板(1),包括:
-电路板层片(3),在所述电路板层片(3)上设置了在操作期间发射高频电磁干扰波的高频部件(5)和至少一个其它部件(7),尤其是另一高频部件,
其特征在于,
-在所述高频部件(5)和所述其它部件(7)之间设置了至少一个电介质阻挡物(9a、9b),所述至少一个电介质阻挡物(9a、9b)阻挡在所述高频部件(5)和所述其它部件(7)之间的高频电磁干扰波的传播。
2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,至少一个电介质阻挡物(9a)是安装在所述电路板层片(3)的上侧上的电介质体,尤其是在所述电路板层片(3)的上侧上应用在金属导电迹线(11)上的部件,尤其是以电阻器或电容器的形式的部件,的电介质芯。
3.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,至少一个电介质阻挡物(9b)是布置在所述电路板层片(3)中的电介质波导体装置(13)。
4.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述电介质波导体装置(13)包括横向于所述干扰波的传播方向延伸的至少一个波导体段(R、U)。
5.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述波导体装置(13)包括经由交叉点(23)相互连接的波导体段(R、S、T、U),所述波导体段(R、S、T、U)中的
-两个以穿过所述交叉点(23)的直线相互连接并横向于所述干扰波的传播方向延伸,并且
-两个以穿过所述交叉点的直线相互连接并平行于所述干扰波的传播方向延伸。
6.根据权利要求5所述的电路板,其特征在于,
-在操作期间经由平行于所述干扰波的所述传播方向延伸并面向所述高频部件(5)的波导体段(T)进入所述波导体装置(13)的干扰波在所述交叉点(23)处被分成在其余的波导体段(R、S、U)中传播的波部分,
-这些波部分在所述波导体段(R、S、T、U)的末端处被反射,并且
-所述波导体段(R、S、T、U)具有根据所述干扰波的预定的主频率的预定长度,使得所述主频率的进入的干扰波的波部分与在所述波导体段(R、S、T、U)的末端处反射的波部分在所述波导体装置(13)中相消地叠加。
7.根据权利要求6所述的电路板,其特征在于,
-横向于所述干扰波的所述传播方向延伸的所述波导体段(R、U)具有对应于具有在这些波导体段(R、U)中的主频率的干扰波的半波长的长度,并且
-平行于所述干扰波的所述传播方向延伸的所述波导体段(S、T)具有对应于具有在这些波导体段(S、T)中的主频率的干扰波的四分之一波长的长度。
8.根据权利要求6所述的电路板,其特征在于,所述波导体装置(13)包括面向所述高频部件(5)的输入端(21),所述输入端(21)通向面向所述高频部件(5)并平行于所述干扰波的所述传播方向延伸的波导体段(T)。
9.根据权利要求6所述的电路板,其特征在于,以直线与所述输入端(23)连接的波导体段(S、T)具有比其余的波导体段(R、U)小的阻抗。
10.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述波导体装置(13)由所述电路板层片(3)的区域形成,其中:
-在所述电路板层片(3)的上侧和下侧两者上应用了金属化部(15、17),
-所述金属化部(15、17)具有由在所述金属化部中的切口形成的结构化部,并且
-所述结构化部与包围在其间的电路板层片(3)的区域相配合而形成所述波导体装置(13)。
11.根据权利要求10所述的电路板,其特征在于,所述金属化部(15、17)是在空间上相互分离的金属表面(15a、15b、15c、15d、17a、17b、17c、17d)。
12.根据权利要求10所述的电路板,其特征在于,所述金属化部(17)之一的金属表面(17a、17b、17c、17d),尤其是设置在所述电路板层片(3)的下侧上的金属化部(17)的金属表面(17a、17b、17c、17d),经由在所述波导体装置(13)外侧应用在所述电路板层片(3)上的桥接器(25)相互导电地连接。
13.根据权利要求8和10所述的电路板,其特征在于,
所述输入端(21)由在所述电路板层片(3)的下侧上的金属化部(17)中的切口形成。
14.根据权利要求5所述的电路板,其特征在于,横向于所述干扰波的所述传播方向延伸的波导体段(R)之一和在所述交叉点(23)的背离所述高频部件(5)的一侧上平行于所述传播方向延伸的波导体段(S)被实施为使得它们在其上侧比在其下侧上具有稍小的长度。
15.根据权利要求14所述的电路板,其特征在于,横向于所述干扰波的所述传播方向延伸的波导体段(R)和在所述交叉点(23)的背离所述高频部件(5)的一侧上平行于所述传播方向延伸的波导体段(S)在每一种情形中在其下侧上具有圆形终端(27)。
16.根据权利要求10所述的电路板,其特征在于,设置了过孔(P),所述过孔(P)将在所述电路板层片(3)的上侧上的金属化部(15)与在所述电路板层片(3)的下侧上的位于其下方的金属化部(17)导电地连接。
17.根据权利要求16所述的电路板,其特征在于,在面向所述其它部件(7)且横向于所述干扰波的所述传播方向延伸的波导体段(R、U)的侧面上设置了无过孔的区域(29),所述无过孔的区域(29)直接邻接这些波导体段(R、U)。
18.根据权利要求10所述的电路板,其特征在于,在所述电路板层片(3)的下侧上在所述高频部件(5)和所述波导体装置(13)之间设置了无金属化部的区域(19)。
19.根据前述权利要求中任一项所述的电路板,其特征在于,在所述电路板层片(3)下方设置了衰减高频电磁波的材料的,尤其是由环氧树脂浸渍的玻璃纤维衬垫构成的材料的,另一个电路板层片(31)。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012106174.2A DE102012106174A1 (de) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Mit einer Störwellen aussendenden Hochfrequenzbaugruppe ausgestattete Leiterplatte |
DE102012106174.2 | 2012-07-10 | ||
PCT/EP2013/061808 WO2014009069A2 (de) | 2012-07-10 | 2013-06-07 | Mit einer störwellen aussendenden hochfrequenzbaugruppe ausgestattete leiterplatte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104488365A true CN104488365A (zh) | 2015-04-01 |
CN104488365B CN104488365B (zh) | 2018-07-17 |
Family
ID=48652014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380036730.0A Active CN104488365B (zh) | 2012-07-10 | 2013-06-07 | 装备有发射干扰波的高频部件的电路板 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9801268B2 (zh) |
EP (1) | EP2873308B1 (zh) |
CN (1) | CN104488365B (zh) |
DE (1) | DE102012106174A1 (zh) |
WO (1) | WO2014009069A2 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2636070A1 (en) | 2006-01-06 | 2007-08-02 | North Carolina State University | Cyst nematode resistant transgenic plants |
CA2773703A1 (en) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Metabolix, Inc. | Generation of high polyhydroxybutrate producing oilseeds |
US20120060413A1 (en) | 2010-09-15 | 2012-03-15 | Metabolix, Inc. | Increasing carbon flow for polyhydroxybutyrate production in biomass crops |
WO2016164810A1 (en) | 2015-04-08 | 2016-10-13 | Metabolix, Inc. | Plants with enhanced yield and methods of construction |
WO2017136668A1 (en) | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Yield10 Bioscience, Inc. | Transgenic land plants comprising a putative bicarbonate transporter protein of an edible eukaryotic algae |
AU2018224065B2 (en) | 2017-02-22 | 2021-11-11 | Yield10 Bioscience, Inc. | Transgenic land plants comprising enhanced levels of mitochondrial transporter protein |
EP3467446B1 (de) * | 2017-10-06 | 2019-09-25 | VEGA Grieshaber KG | Radarfüllstandmessgerät mit synchronisationssignal auf verschiedenen schichten einer platine |
BR112021004034A2 (pt) | 2018-09-04 | 2021-05-25 | Yield10 Bioscience, Inc. | plantas terrestres geneticamente modificadas que expressam uma proteína de rendimento de sementes aumentado e/ou um rna de rendimento de sementes aumentado |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4602229A (en) * | 1983-12-30 | 1986-07-22 | Motorola, Inc. | Resonant bandpass T filter and power splitter |
US5185690A (en) * | 1991-10-16 | 1993-02-09 | Miller Mark L | High dielectric constant sheet material |
US20030080826A1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-05-01 | Walker Chen | Method of shortening a microwave circuit and the printed circuit board made by using said method |
CN1509132A (zh) * | 2002-12-18 | 2004-06-30 | 矽统科技股份有限公司 | 功率分配系统的共振频率的调离方法 |
US20070176713A1 (en) * | 2004-08-21 | 2007-08-02 | Kazutaka Mukaiyama | Transmission line connecting structure and transmission/reception device |
EP1962377A1 (en) * | 2005-12-12 | 2008-08-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device |
CN101814651A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 日本电气株式会社 | 使用了波导构造的天线及印刷电路板 |
WO2011111297A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 日本電気株式会社 | 構造体、配線基板および配線基板の製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58120301A (ja) | 1982-01-12 | 1983-07-18 | Sony Corp | 帯域通過フイルタ |
US5714919A (en) | 1993-10-12 | 1998-02-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric notch resonator and filter having preadjusted degree of coupling |
SE512166C2 (sv) * | 1997-11-21 | 2000-02-07 | Ericsson Telefon Ab L M | Mikrostripanordning |
US6194981B1 (en) | 1999-04-01 | 2001-02-27 | Endwave Corporation | Slot line band reject filter |
JP4418250B2 (ja) * | 2004-02-05 | 2010-02-17 | 株式会社ルネサステクノロジ | 高周波回路モジュール |
JP4936391B2 (ja) * | 2007-11-07 | 2012-05-23 | 北川工業株式会社 | セラミックシート |
DE102010061714B4 (de) | 2010-11-22 | 2023-09-21 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Elektronikeinheit mit Abschirmung |
US8680403B2 (en) * | 2011-09-08 | 2014-03-25 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus for broadband matching |
-
2012
- 2012-07-10 DE DE102012106174.2A patent/DE102012106174A1/de not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-06-07 EP EP13729650.5A patent/EP2873308B1/de active Active
- 2013-06-07 WO PCT/EP2013/061808 patent/WO2014009069A2/de active Application Filing
- 2013-06-07 CN CN201380036730.0A patent/CN104488365B/zh active Active
- 2013-06-07 US US14/413,431 patent/US9801268B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4602229A (en) * | 1983-12-30 | 1986-07-22 | Motorola, Inc. | Resonant bandpass T filter and power splitter |
US5185690A (en) * | 1991-10-16 | 1993-02-09 | Miller Mark L | High dielectric constant sheet material |
US20030080826A1 (en) * | 2001-10-30 | 2003-05-01 | Walker Chen | Method of shortening a microwave circuit and the printed circuit board made by using said method |
CN1509132A (zh) * | 2002-12-18 | 2004-06-30 | 矽统科技股份有限公司 | 功率分配系统的共振频率的调离方法 |
US20070176713A1 (en) * | 2004-08-21 | 2007-08-02 | Kazutaka Mukaiyama | Transmission line connecting structure and transmission/reception device |
EP1962377A1 (en) * | 2005-12-12 | 2008-08-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna device |
CN101814651A (zh) * | 2009-02-24 | 2010-08-25 | 日本电气株式会社 | 使用了波导构造的天线及印刷电路板 |
WO2011111297A1 (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-15 | 日本電気株式会社 | 構造体、配線基板および配線基板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2873308B1 (de) | 2020-12-23 |
US20150156861A1 (en) | 2015-06-04 |
US9801268B2 (en) | 2017-10-24 |
WO2014009069A2 (de) | 2014-01-16 |
DE102012106174A1 (de) | 2014-01-16 |
EP2873308A2 (de) | 2015-05-20 |
CN104488365B (zh) | 2018-07-17 |
WO2014009069A3 (de) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104488365A (zh) | 装备有发射干扰波的高频部件的电路板 | |
KR101863122B1 (ko) | 안테나 기판 | |
US8536956B2 (en) | Directional coupler | |
CN108398665A (zh) | 用于基片集成波导转换的具有超宽频带波导的雷达组件 | |
KR20150037679A (ko) | 안테나 기판 | |
EP3151428A1 (en) | Common mode filter | |
KR102189180B1 (ko) | 연성회로기판의 차동-모드 신호 전송 라인용 감쇠 축소 접지 구조 | |
US9313890B2 (en) | Attenuation reduction structure for high frequency signal contact pads of circuit board | |
WO2012042740A1 (ja) | 構造体及び配線基板 | |
US10714817B2 (en) | Antenna device for a radar detector having at least two radiation directions, and motor vehicle having at least one radar detector | |
JP6810001B2 (ja) | 高周波伝送線路 | |
US20130313013A1 (en) | Printed circuit boards | |
US20040217830A1 (en) | RF multilayer circuit board | |
EP2811572A1 (en) | Insulation circuit and communication equipment | |
KR20140017313A (ko) | 인쇄회로기판 | |
US20110067914A1 (en) | Printed circuit board having electromagnetic bandgap structure | |
US10111317B2 (en) | Printed circuit board for transmitting digital signals | |
JP2008167157A (ja) | ハイパスフィルタ | |
US9526165B2 (en) | Multilayer circuit substrate | |
JP6395638B2 (ja) | 無線装置 | |
JP5193104B2 (ja) | プリント基板モジュール | |
JP6443718B2 (ja) | アンテナ装置 | |
JP6441850B2 (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2008109040A (ja) | 回路基板 | |
CN113574736B (zh) | 阵列天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: German Fort Patentee after: Ndele J and Hauser European two companies Address before: German Fort Patentee before: J. Hauser GmbH & Co. KG |
|
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |