CN111900515A - 与射频组件共面的缺陷接地结构 - Google Patents

Abstract

与射频组件共面的缺陷接地结构。一种微波或射频RF器件包括基板，该基板包括电绝缘材料。该基板具有第一表面和与第一表面平行的第二表面。该RF器件还包括设置在基板的第一表面上的RF组件。该RF器件还包括设置在基板的第二表面上的导电层，导电层形成与RF组件电绝缘的接地平面。该RF器件还包括设置在基板的与第一表面共面的表面上的缺陷接地结构，其中，该缺陷接地结构电连接到导电层，并且其中，该缺陷接地结构包括与RF组件相邻并且相对于RF组件横向延伸的多个横向延伸构件。

Description

与射频组件共面的缺陷接地结构

技术领域

本发明涉及与射频组件共面的缺陷接地结构。

背景技术

微波和射频(RF)电路可以包括诸如可以对输入信号进行滤波以生成滤波输出信号的滤波器的组件。滤波器可以包括例如带通滤波器、高通滤波器、低通滤波器等。

发明内容

在一个实施方式中，一种RF器件包括具有第一表面和与所述第一表面平行的第二表面的基板，所述基板包括电绝缘材料。所述RF器件还包括设置在所述基板的所述第一表面上的RF组件。所述RF器件还包括设置在所述基板的所述第二表面上的导电层，所述导电层形成与所述RF组件电绝缘的接地平面。所述RF器件还包括设置在所述基板的与所述第一表面共面的表面上的缺陷接地结构，其中，所述缺陷接地结构电连接到所述导电层，并且其中，所述缺陷接地结构包括与所述RF组件相邻并且相对于所述RF组件横向延伸的多个横向延伸构件。

在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的两个相邻构件限定一间隙，所述间隙具有在与所述RF组件的纵轴平行的方向上的尺寸。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件包括第一横向延伸构件以及第二横向延伸构件，所述第一横向延伸构件设置在所述RF组件的第一侧，并且所述第二横向延伸构件设置在所述RF组件的与所述第一侧相反的第二侧。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的各个横向延伸构件具有与所述RF组件的纵轴垂直的纵轴。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的各个横向延伸构件具有与所述RF组件的纵轴不垂直的纵轴。

在一些实施方式中，所述缺陷接地结构的形状是关于所述RF组件的纵轴对称的。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件被不均匀地间隔开。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有非线性形状。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有扇形形状。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有T形形状。在一些实施方式中，所述缺陷接地结构限定通过连接所述多个横向延伸构件中的至少两个横向延伸构件而形成的至少一个回路(例如，利用或使用至少一个导电区域和/或至少一个互连构件)，所述至少一个回路围绕所述基板的所述第一表面的露出区域延伸。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件具有在与所述RF组件的纵轴的方向平行的方向上测量的不统一宽度。

在一些实施方式中，所述RF组件包括输入端子和输出端子，其中，所述多个横向延伸构件与所述RF组件的位于所述输入端子与所述输出端子之间的一部分相邻地设置。在一些实施方式中，所述多个横向延伸构件的、在与所述RF组件的纵轴正交并且与所述RF组件共面的维度中测量到的长度是所述缺陷接地结构的谐振频率的函数。

在一些实施方式中，所述缺陷接地结构的谐振频率大于所述RF组件的截止频率，其中，所述RF组件是低通滤波器。在一些实施方式中，所述器件还包括带通滤波器，所述带通滤波器设置在所述基板的所述第一表面上并且与所述RF组件联接，其中，所述缺陷接地结构的谐振频率大于所述带通滤波器的最高通带频率。

在一些实施方式中，所述缺陷接地结构的谐振频率具有1GHz至300GHz范围内的值。在一些实施方式中，所述器件还包括设置在所述基板的所述第一表面上的导电盖，所述导电盖与所述缺陷接地结构电联接，其中，所述导电盖覆盖所述RF组件。在一些实施方式中，所述缺陷接地结构包括在与所述RF组件的纵轴平行的方向上延伸的导电区域，其中，所述导电区域与覆盖所述RF组件的导电盖电联接。在一些实施方式中，所述缺陷接地结构包括用于附接覆盖所述RF组件的导电盖的通孔，所述通孔在所述缺陷接地结构、所述导电盖与所述导电层之间提供电连接。

前面的概述仅仅是例示性的，而非以任何方式进行限制。除了上述例示方面、实施方式以及特征以外，进一步的方面、实施方式以及特征通过参照下列附图和详细描述而变清楚。

附图说明

本公开的前述和其它特征根据下面结合附图的描述和所附权利要求将变得更清楚。应当明白，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方式，并因此不被视为对其范围的限制，本公开通过使用附图以附加特异性和细节进行描述。

图1示出了根据本公开的实施方式的示例RF器件的等距视图。

图2示出了包括第一示例共面缺陷接地结构(DGS)的RF器件的基板的俯视图。

图3和图4示出了没有共面DGS的图2所示的RF组件和对应的频率响应曲线。

图5示出了当与图2所示的共面DGS结合使用时，RF组件的频率响应曲线。

图6示出了包括第二示例共面DGS的RF器件的基板的俯视图。

图7示出了当与图6所示的共面第二示例DGS结合使用时，RF组件的频率响应曲线。

图8示出了包括第三示例共面DGS的RF器件的基板的俯视图。

图9示出了当与图8所示的共面第三示例DGS结合使用时，RF组件的频率响应曲线。

图10示出了包括第四示例共面DGS的RF器件的基板的俯视图。

图11示出了包括第五示例共面DGS的RF器件的基板的俯视图。

图12示出了图1中所示的RF器件的横截面视图。

图13示出了包括嵌入式RF组件和嵌入式共面DGS的RF器件的横截面视图。

图14示出了包括嵌入式RF组件和嵌入式共面DGS的带状线RF器件的横截面视图。

图15示出了包括带通滤波器和具有共面DGS的低通滤波器的RF器件的基板的俯视图。

图16示出了当与图10所示的共面第四示例DGS结合使用时，RF组件的频率响应曲线。

图17示出了包括图11中示出的第五示例共面DGS的变型的RF器件的基板的俯视图。

在下面的详细描述中，对附图进行参照，其形成了本描述的一部分。在图中，类似符号通常标识类似组件，除非上下文另有规定。在该详细描述、附图以及权利要求中描述的例示性实施方式不旨在进行限制。在不脱离在此提出的主旨的精神或范围的情况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它改变。应当容易地明白，如在此一般描述且在附图中例示的本公开的方面可以按宽泛种类的不同配置来设置、代替、组合以及设计，其全部明确地被设想并且成为本公开的一部分。

具体实施方式

本公开描述了用于使用微波或RF器件(在本文中统称为“RF器件”)进行信号处理的器件和技术。RF器件可以包括具有信号端子以及至少一个接地平面的基板。可以在基板上形成一个或更多个RF电路，其中RF电路可以包括诸如滤波器、放大器、谐振器、移相器等组件。

在一些情况下，RF器件可以包括如带通滤波器的滤波器，所述滤波器可以包括、提供和/或限定频谱中的通带。带通滤波器可以使位于通带之外的输入信号的频率分量衰减。然而，带通滤波器的频率响应在高于期望通带的频率可能具有重复的通带。这种高频通带可以被称为谐波，并且可能不可取地将输入信号的高频分量引入到输出信号中。减轻或抑制通带频率响应中谐波影响的一种方法是将低通滤波器与带通滤波器级联(例如，形成组合的带通和低通滤波器)，其中低通滤波器的截止频率可以位于谐波频率之下。然而，低通滤波器的抑制通常是不充分的。改善低通滤波器所提供的抑制的一种方法是使低通滤波器的频率衰减(roll-off)更加陡峭。例如，这可以通过添加附加谐振器或使用慢波结构来实现。然而，这些方法可能导致滤波器(进而是RF器件)尺寸增加，这是不希望的。

联系本文公开的实施方式讨论的改善谐波抑制的一种解决方案是利用与如滤波器的RF组件共面的缺陷接地结构(DGS)。DGS设置在与RF组件相同的平面中，并且可以包括与RF组件相邻设置的多个横向延伸构件。DGS可以电连接到设置在基板的单独表面上的接地平面，RF组件和DGS置于该基板上。DGS可以形成具有谐振特性的接地。DGS的谐振频率可以被选择为使得不希望的谐波被抑制。DGS(与RF组件共面)可能不同于DGS形成于设置在基板的不包含RF组件的单独表面上的接地平面内的实施方式。这种接地平面通常是实心金属板(带有通孔)，接地平面中的DGS可以是金属板中的负空间(或孔洞)，其对RF组件的信号产生影响。相反，在本文的实施方式中讨论的共面DGS是接地结构的被带到(或延伸到)与信号路径相同的层的正空间(例如，从该接地结构延伸或被添加到该接地结构的导电材料)，从而使DGS与RF组件共面。共面DGS也影响RF组件中的信号。然而，该影响不是由孔洞产生的，而是由与RF组件在同一层上的导电材料的横向延伸的谐振结构产生的。

在一些实施方式中，一组通孔可以通过基板将DGS连接到接地平面。横向延伸构件从该组通孔横向延伸(例如，朝向RF组件并且与RF组件电绝缘)，但是与RF组件物理隔离。各个横向延伸构件的有效长度可以是频率的函数。例如，有效长度可以是要被抑制的谐波的频率的四分之一波长或半波长。对由横向延伸构件产生的信号的影响可以是频率的函数。在一些实施方式中，横向延伸构件的有效长度可以按电长度来表示，如上面提到的，以波长的函数的形式。在一些实施方式中，有效长度可以以距离单位的形式来表示，例如密耳(千分之一英寸)、微米等。在一些实施方式中，有效长度可以是要被抑制的谐波的频率和用于形成基板和RF组件的材料的函数。

在一些实施方式中，DGS可以包括设置在RF组件的一侧或每一侧的横向延伸构件。在一些实施方式中，DGS可以包括各种形状的横向延伸构件，例如矩形、T形、回路形、扇形。在一些实施方式中，DGS可以包括具有不统一的尺寸或间距的横向延伸构件。可以基于期望的谐振频率响应来选择横向延伸构件的形状和尺寸。

图1示出了示例RF器件100的等距视图。RF器件100包括基板102和设置在基板102上的盖104。基板102可以包括第一表面106和相反的第二表面(未示出)，该第二表面面对与第一表面106面对的方向相反的方向。在一些实施方式中，第二表面可以位于与第一表面106的平面平行的平面中。基板102还包括在第一表面106与相反的第二表面之间延伸的侧表面108。可以在基板102的第一表面106上形成一个或更多个RF组件。可以在基板102的第二表面上形成接地平面，该接地平面例如不与一个或更多个RF组件共面。接地平面可以是覆盖基板102的第二表面的金属或导电层(如图12至图14所示)。可以使用诸如陶瓷(例如，氧化铝、氮化铝和氧化铍)、塑料、玻璃、半导体(例如，砷化镓(GaAs)、磷酸铟(InP)和硅)的非导电材料和其它非导电材料形成基板102。

盖104设置在基板102上并贴附到基板102。盖104是导电的，并且可以使用诸如铜、铝、银、金等材料形成。盖104的至少一部分还可以覆盖基板102的一个或更多个侧表面108。例如，盖104可以包括盖板110和两个侧盖板112。两个侧盖板112联接到盖104的盖板110的两个相反侧。基板102的两个侧表面108可以包括导电涂层，两个侧盖板112可以与该导电涂层接触。可以将基板102的两个侧表面108上的导电涂层电连接到基板102的第二表面上的接地平面。通过使两个侧盖板112与侧表面108上的导电涂层接触，盖104电接地。可以通过螺钉、粘合剂、回路氧树脂、焊料等将两个侧盖板112的部分附接到侧表面108上的导电涂层。在一些情况下，第一表面106可以包括通孔，两个侧盖板112的至少部分可以与这些通孔联接。例如，一个或更多个通孔可以沿着基板102的第一表面106的外围设置。通孔可以包括导电涂层，该导电涂层电连接到设置在基板102的第二表面上的接地平面。通孔可以包括(具有导电涂层的)开口或槽，两个侧盖板112的部分可以插入这些开口或槽中。两个侧盖板112中的每一个的至少一部分可以设置在基板102上的通孔上或插入到通孔中。两个侧盖板112可以通过螺钉、粘合剂、回路氧树脂、焊料等附接到通孔。

一个或更多个RF组件可以设置在基板102上或基板102内部。例如，一个或更多个RF组件可以形成于基板102的第一表面106上。图2示出了设置在图1所示的RF器件100的基板102的第一表面106上的一个示例RF组件200。所示的RF组件200是低通滤波器，然而，可以包括任何其它RF组件，例如高通滤波器、带通滤波器、放大器、传输线等。在基板102的第一表面106上形成DGS 202。DGS 202与RF组件200共面。也就是说，形成有DGS 202的表面与形成有RF组件200的表面共面。在一些实施方式中，RF组件200可以是分布式元件RF组件。分布式元件RF组件可以利用金属的图案化几何形状对提供给RF组件的输入信号产生期望的影响。这与利用分立组件(例如电容器和电感器)的集总元件RF组件形成对比。在一些实施方式中，RF器件100可以包括分布式元件RF组件和集总元件RF组件的组合。

第一导电区域204和第二导电区域206形成在基板102的第一表面106上。第一导电区域204和第二导电区域206电联接到形成在基板102的第二表面上的接地平面。在图2所示的实施方式中，第一导电区域204和第二导电区域206通过通孔连接至接地平面。另选地，第一导电区域204和第二导电区域206可以通过基板的侧表面108上的导电涂层连接到基板102的第二表面上的接地平面，基板的侧表面108与第一表面上的第一导电区域204和第二导电区域206接触并且还与基板102的第二表面上的接地平面接触。如图2所示，第一导电区域包括第一组通孔208，并且第二导电区域包括第二组通孔210。第一组通孔208在第一导电区域204与接地平面之间形成导电路径，而第二组通孔210在第二导电区域206与基板102的第二表面上的接地平面之间形成导电路径。

盖104的两个侧盖板112可被附接到第一导电区域204和第二导电区域206或与第一导电区域204和第二导电区域206接触。在一些实施方式中，两个侧盖板112可以包括可被插入第一组通孔208和第二组通孔210中的突起。以这种方式，盖104被电连接到基板102的第二表面上的接地平面。

DGS 202还通过通孔或基板102的侧表面108上的导电涂层电连接到基板102的第二表面上的接地平面。DGS 202包括相对于RF组件200横向延伸的多个横向延伸构件212。特别地，横向延伸构件212可以被设置成使得两个相邻的横向延伸构件被间隙分开。例如，两个相邻的横向延伸构件212A和212B被间隙214分开，间隙214具有在与RF组件200的纵轴216平行的方向上的尺寸。

DGS 202可以包括设置在RF组件200的任一侧的横向延伸构件212。例如，DGS 202可以包括设置在RF组件200的一侧的第一横向延伸构件212A以及设置在RF组件200的相反侧的第二横向延伸构件212C。具体地，第一横向延伸构件212A设置在RF组件200的设置有第一组通孔208的一侧，并且第二横向延伸构件212C设置在RF组件200的设置有第二组通孔210的一侧。在一些情况下，设置在RF组件200的任一侧可以是指设置在RF组件200的纵轴216的任一侧。DGS 202可以包括位于RF组件200的任一侧的多个横向延伸构件212。图2示出了DGS 202，DGS 202包括位于RF组件200的任一侧的十个横向延伸构件212。然而，RF组件200的任一侧的横向延伸构件212的数量可以与图2所示的不同。作为示例，DGS 202可以包括位于RF组件200的任一侧的至少两个横向延伸构件212，其中RF组件200的一侧的任何两个相邻的横向延伸构件212被间隙(例如，间隙214)分开，该间隙具有在与RF组件200的纵轴216平行的方向上的尺寸。

多个横向延伸构件212中的每一个具有与RF组件200的纵轴216垂直的纵轴218。在一些情况下，横向延伸构件212的子集可以各自具有与RF组件200的纵轴216不垂直的纵轴。下面联系图6讨论具有与RF组件的纵轴216不垂直的纵轴的横向延伸构件212的至少一个示例。

多个横向延伸构件212被设置成与RF组件200的位于RF组件200的输入端子与输出端子之间的一部分相邻。例如，沿着RF组件200的纵轴，RF组件200包括设置在RF组件200的一端的输入端子220以及设置在RF组件200的相反端的输出端子222。输入端子220和输出端子222可以连接到形成在基板102上的或形成在不同基板上的一个或更多个RF组件。RF组件200包括设置在输入端子220与输出端子222之间的部分224。DGS 202被设置成与RF组件200的部分224相邻。在一些实施方式中，DGS 202沿着RF组件200的纵轴216不延伸超过输入端子220和输出端子222。然而，在一些其它实施方式中，DGS 202的一部分可以沿着RF组件200的纵轴216延伸超过输入端子220或输出端子222(例如，如图15所示)。DGS 202可以与RF组件200间隔开。例如，在RF组件200的任一侧，DGS 202可以与RF组件200分开距离D。在一些实施方式中，D的值可以在5密耳至100密耳之间。在一些实施方式中，DGS 202在RF组件200的一侧的分离距离可以等于DGS 202在RF组件200的另一侧的分离距离。然而，在一些其它实施方式中，例如在DGS关于RF组件200的纵轴216不对称的实施方式中，这些分离距离可以是不相等的。

DGS 202电连接到第一导电区域204和第二导电区域206，第一导电区域204和第二导电区域206在基板102的第一表面106上在与RF组件200的纵轴216平行的方向上延伸。例如，横向延伸构件212A电连接到第一导电区域204的边缘226。类似地，第二横向延伸构件212C电连接到第二导电区域206的边缘228。如上面所提到的，第一导电区域204和第二导电区域206电连接到覆盖RF组件200的导电盖104，并且电连接到基板102的第二表面上的接地平面。在未形成第一导电区域204和第二导电区域206的一些情况下，横向延伸构件212可以电连接到第一组通孔208和第二组通孔210，或者可以延伸到第一表面106的边缘，其中，横向延伸构件212电连接到基板102的侧表面108上的导电涂层。以这种方式，DGS 202和盖104电连接到接地平面。

横向延伸构件212可以具有沿着横向延伸构件212的纵轴218测量的长度Lm以及在与横向延伸构件212的纵轴218的方向垂直的方向上测量的宽度Wm。在一些实施方式中，长度Lm可以具有10密耳至1200密耳之间的值，并且宽度Wm可以具有2密耳至48密耳之间的值。在一些实施方式中，Lm和Wm的值可以用电长度表示，即，按波长和用于形成基板102的材料的介电常数的函数表示。在一些实施方式中，在20GHz的示例频率和基板的2至200范围内的介电常数值的情况下，50欧姆的横向延伸构件212的长度Lm可以具有10密耳至200密耳范围内的值。在一些实施方式中，在2GHz的示例频率和基板的2至200范围内的介电常数值的情况下，50欧姆的横向延伸构件212的长度Lm可以具有100密耳至1500密耳范围内的值。在图2所示的示例中，所有横向延伸构件212的长度Lm是相等的，并且所有横向延伸构件212的宽度Wm是相等的。然而，横向延伸构件212可以具有不统一的长度Lm或不统一的宽度Wm。在一些实施方式中，DGS 202可以关于RF组件200的纵轴216对称。也就是说，RF组件200的一侧的横向延伸构件212的数量等于RF组件200的另一侧的横向延伸构件212的数量。此外，RF组件200的一侧的横向延伸构件212的尺寸(长度Lm和宽度Wm)与RF组件200的另一侧的对应的横向延伸构件212的对应尺寸相同。在某些情况下，DGS 202可以不关于RF组件200的纵轴216对称。也就是说，RF组件200的一侧的横向延伸构件212的数量、横向延伸构件212的长度、横向延伸构件212的宽度、相邻横向延伸构件212之间的间隙、或者横向延伸构件212与RF组件200之间的间隔距离中的至少一个方面可以与RF组件200的另一侧的对应方面不同。

如上所述，可以基于DGS 202的期望谐振频率来选择横向延伸构件212的尺寸。而DGS 202的谐振频率可以部分地基于被识别为要抑制的频率来选择。图3和图4示出了没有DGS 202的图2中示出的RF组件200和对应的频率响应曲线400。图3所示的RF组件200是低通滤波器，并且图4示出了对应于图3所示的RF组件200的仿真的插入损耗曲线402和回波损耗曲线404。RF组件200的截止频率由“Fc”表示。RF组件200在高于截止频率Fc的频率呈现谐波和杂散(spurious)模式。例如，“Fr”表示在RF组件200的响应特性中谐波和杂散模式出现的频率。在图4所示的示例中，Fc约为23GHz，并且Fr约为36GHz。DGS 202可被设计成抑制RF组件200表现出的谐波和杂散模式或将谐波和杂散模式移至更高的频率。例如，可以将横向延伸构件212的尺寸选择为使得DGS 202的所得谐振频率对应于频率Fr。作为示例，参照图2中所示的DGS 202，横向延伸构件212的长度Lm可以被选择为等于λ/4或2λ/3，其中，λ是与频率Fr相对应的波长。

图5示出了当与图2所示的共面DGS 202结合使用时，RF组件200的频率响应曲线500。特别地，频率响应曲线500包括插入损耗曲线502和回波损耗曲线504。已经基于设置在基板102的第一表面106上的盖(例如，图1中所示的盖104)生成频率响应曲线500。如图5所示，包含共面DGS 202带来RF组件200的响应曲线的有利变化。特别地，取而代之，出现在频率Fr处的谐波和杂散模式被推到更高的频率F'r。例如，DGS 202使谐波和杂散模式出现在约40GHz的相对较高的频率处。DGS 202可以提供具有谐振特性的接地，其谐振频率可以被选择为与出现谐波和杂散模式的频率对齐。利用了共面DGS 202的RF组件200的所得的总体频率响应抑制谐波和杂散模式或将谐波和杂散模式推到更高的频率。在图5所示的示例中，谐波和杂散模式被推到约为40GHz的频率F'r。DGS 202的谐振频率可以设置在1GHz至300GHz的范围内。

图6示出了包括第二示例共面DGS 602的RF器件600的基板的俯视图。图6中示出的RF组件200与上面联系图2讨论的RF组件相同。RF器件600还包括与RF组件200共面的第二示例DGS 602。第二示例DGS 602在许多方面与上面联系图2至图6所讨论的第一示例DGS 202相似。然而，与第一示例DGS 202的横向延伸构件212(其纵轴218垂直于RF组件的纵轴216)不同，第二示例DGS 602的横向延伸构件612具有的纵轴618与RF组件200的纵轴216形成了非垂直角β。在一些实施方式中，角β可以具有10度至89度之间的值。通过以相对于RF组件200的纵轴216不垂直的角布置横向延伸构件612使得横向延伸构件612比图2所示的横向延伸构件212的长度Lm长。可以基于期望的谐振频率来确定横向延伸构件612的长度Lm。如果RF组件200与第一导电区域204和第二导电区域206之间的空间不足以容纳处于与RF组件200的纵轴216垂直的取向的横向延伸构件612，则横向延伸构件612可以被取向为具有适当的角β。在由于封装限制而不能改变基板102的总体宽度的情况下，这可能是特别有益的。在一些实施方式中，DGS 602的至少一部分可以沿着RF组件200的纵轴216延伸超过输入端子220或输出端子222。诸如DGS 602的对称性、横向延伸构件612的宽度以及横向延伸构件612的间距之类的方面可以类似于上面关于图2至图5所讨论的DGS 202的相应方面。

图7示出了当与图6所示的共面第二示例DGS 602结合使用时，RF组件200的频率响应曲线700。特别地，频率响应曲线700包括插入损耗曲线702和回波损耗曲线704。已经基于设置在基板102的第一表面106上的盖(例如，图1中所示的盖104)生成频率响应曲线700。如图7所示，包含共面第二示例DGS 602带来RF组件200的响应曲线的有利变化。特别地，取而代之，出现在频率Fr处的谐波和杂散模式被推到更高的频率F'r。例如，第二示例DGS 602使谐波和杂散模式出现在约38GHz的相对较高的频率处。

图8示出了包括第三示例共面DGS 802的RF器件800的基板的俯视图。图8中示出的RF组件200与上面联系图2讨论的RF组件相同。RF器件800还包括与RF组件200共面的第三示例DGS 802。第三示例DGS 802在许多方面与上面联系图2至图6讨论的第一示例DGS 202相似。然而，与第一示例DGS 202的具有线性形状的横向延伸构件212不同，第三示例DGS 802的横向延伸构件812具有非线性形状。特别地，第三示例DGS 802的横向延伸构件812为“T”形。第三示例DGS 802在RF组件200的纵轴216的两侧中的每一侧包括三个“T”形的横向延伸构件812。然而，在一些其它实施方式中，横向延伸构件812的数量可以不同于图8中所示。各个横向延伸构件812可以包括第一段852和第二段862。第一段852在第一导电区域204与第二段862之间延伸。第二段862的端部之间的部分连接到第一段852。第一段852的纵轴可与第二段862的纵轴形成角α。在图8所示的实施方式中，角α等于90度。然而，在一些实施方式中，角α可以是锐角或钝角。第一段852的纵轴818垂直于RF组件200的纵轴216。在一些实施方式中，纵轴818可不与RF组件200的纵轴216形成直角。

第一段852的长度Lm1大于第二段862的长度Lm2。在一些实施方式中，第一段852的长度Lm1可以等于或大于第二段862的长度Lm2。第一段852的宽度Wm1等于第二段862的宽度Wm2。然而，在一些实施方式中，宽度Wm1可以大于或小于宽度Wm2。在一些实施方式中，可以基于第三示例DGS 802的期望谐振频率来确定第一段852和第二段862的尺寸。横向延伸构件812的“T”形形状具有有效长度Leff，该有效长度Leff大于第一段852的长度Lm1。在一些情况下，Leff可以是第一段852的长度Lm1与第二段862的长度Lm2之和。在一些其它情况下，横向延伸构件812的有效长度Leff可以小于长度Lm1与Lm2之和。通常，横向延伸构件812的有效长度Leff是分别的第一段852的长度Lm1和第二段862的长度Lm2的函数。在一些实施方式中，Lm1可以具有20密耳至60密耳之间的值，Lm2可以具有20密耳至60密耳之间的值，Wm1可以具有2密耳至12密耳之间的值，并且Wm2可以具有2密耳至12密耳之间的值。这些值可以基于2GHz至20GHz之间的信号频率以及(基板102的)2至200之间的介电常数。在一些实施方式中，角α可以具有60度至120度之间的值。诸如DGS 802的对称性、横向延伸构件812的宽度以及横向延伸构件812的间距之类的方面可以类似于上面联系图2至图5讨论的DGS 202的相应方面。

图9示出了当与图8所示的第三示例共面DGS 802结合使用时，RF组件200的频率响应曲线900。特别地，频率响应曲线900包括插入损耗曲线902和回波损耗曲线904。已经基于设置在基板102的第一表面106上的盖(例如，图1中所示的盖104)生成频率响应曲线900。如图9所示，包含第三示例共面DGS 802带来RF组件200的响应曲线的有利变化。特别地，取而代之，出现在频率Fr处的谐波和杂散模式被推到更高的频率F'r。例如，第三示例DGS 602使谐波和杂散模式出现在约40GHz的相对较高的频率处。

图10示出了包括第四示例共面DGS 1002的RF器件1000的基板的俯视图。图10中示出的RF组件200与上面联系图2讨论的RF组件相同。RF器件1000还包括与RF组件200共面的第四示例DGS 1002。第四示例DGS 1002在许多方面与上面联系图2至图6讨论的第一示例DGS 202相似。然而，与第一示例DGS 202的具有线性形状的横向延伸构件212不同，第四示例DGS 1002的横向延伸构件1012具有非线性形状。特别地，第四示例DGS 1002的横向延伸构件1012是扇形的。第四示例DGS 1002在RF组件200的纵轴216的两侧中的每一侧包括三个扇形的横向延伸构件1012。然而，在一些其它实施方式中，横向延伸构件1012的数量可以与如图10中所示的不同。横向延伸构件1012的纵轴1018垂直于RF组件200的纵轴216。然而，在一些其它实施方式中，横向延伸构件1012的纵轴1018可以不与RF组件200的纵轴216形成直角。横向延伸构件1012可以具有长度Lm和宽度Wm。横向延伸构件1012的尺寸可以是期望谐振频率的函数。RF组件200的频率响应可以类似于图5、图7和图9所示的频率响应。也就是说，第四DGS 1002可以抑制谐波和杂散模式，或者将谐波和杂散模式推到更高的频率。诸如第四DGS 1002的对称性、横向延伸构件1012的宽度以及横向延伸构件1012的间距之类的方面可以类似于上面联系图2至图5讨论的DGS 202的相应方面。

图11示出了包括第五示例共面DGS 1102的RF器件1100的基板的俯视图。图11中示出的RF组件200与上面联系图2讨论的RF组件相同。RF器件1100还包括与RF组件200共面的第五示例DGS 1102。第五示例DGS 1102具有回路形形状。特别地，第五示例DGS 1102包括两个横向延伸构件1112A和1112B，各个横向延伸构件的一端连接到第一导电区域204。两个横向延伸构件1112A和1112B可以互连以形成回路形形状。例如，两个横向延伸构件1112A和1112B中的各个横向延伸构件的另一端可以与互连构件1112C连接，该互连构件可以由与两个横向延伸构件1112A和1112B相同的材料形成。两个横向延伸构件1112A和1112B与互连构件1112C和第一导电区域204结合，可以限定围绕基板102的第一表面106的露出区域1106延伸的回路。可以在RF组件200的纵轴216的另一侧形成类似的回路。两个横向延伸构件1112A和1112B可以具有长度Lm和宽度Wm。两个横向延伸构件1112A和1112B的纵轴1118可相对于RF组件200的纵轴216(例如，垂直于纵轴216，或以相对于纵轴216的角度)横向延伸。在一些其它实施方式中，纵轴1118可以与RF组件200的纵轴216成非直角。回路形形状的第五DGS1102的总体宽度W1连同横向延伸构件1112A和1112B的尺寸以及互连构件1112C的尺寸可以是第五DGS 1102的期望谐振频率的函数。在一些实施方式中，宽度WI可以具有8密耳至300密耳之间的值。RF组件200的频率响应可以类似于图5、图7和图9所示的频率响应。也就是说，第五DGS 1102可以抑制谐波和杂散模式或将谐波和杂散模式推到更高的频率。尽管图11示出了在RF组件200的纵轴216的每一侧形成的单个回路，但是在一些实施方式中，DGS1102可以在每一侧包括超过一个回路。在一些实施方式中，长度Lm可以具有10密耳至1200密耳之间的值，并且宽度Wm可以具有10密耳至1200密耳之间的值。在一些实施方式中，Lm和Wm的值可以用电长度表示，即，按波长和用于形成基板102的材料的介电常数的函数表示。在一些实施方式中，在20GHz的示例频率和基板的2至200范围内的介电常数值的情况下，50欧姆的横向延伸构件1112的长度Lm可以具有10密耳至200密耳范围内的值。在一些实施方式中，在2GHz的示例频率和基板的2至200范围内的介电常数值的情况下，50欧姆的横向延伸构件1112的长度Lm可以具有100密耳至1500密耳范围内的值。诸如第五DGS 1102的对称性、横向延伸构件1112的宽度以及横向延伸构件1112的间距之类的方面可以类似于上面联系图2至图5讨论的DGS 202的相应方面。

图12示出了图1所示的RF器件100的横截面视图。特别地，该横截面视图示出了基板102和设置在基板102的第一表面106上的RF组件200。为简单起见，未示出盖。RF器件100还包括DGS 202，该DGS 202也被设置在RF组件200所设置于的第一表面106上。尽管DGS 202对应于图2中所示的DGS 202，但是本文讨论的任何其它DGS也可以设置在第一表面106上。也就是说，DGS 202与RF组件200共面。基板102包括与第一表面106相反的第二表面160。导电层162设置在基板102的第二表面160上，并且形成通过基板102与RF组件200电绝缘的接地平面。尽管未在图12中示出，DGS 202经由通孔(例如，图2的208和210)或侧表面(例如，图1的108)上的导电涂层电连接到导电层162。

图13示出了包括嵌入式RF组件和共面DGS的RF器件1300的横截面视图。特别地，RF器件1300包括嵌入基板102中的RF组件200。RF组件200设置在基板102的第一嵌入表面1306上。RF器件1300还包括与上面所讨论的DGS 202类似的DGS 202。DGS 202也嵌入基板102中，并且设置在基板102的第二嵌入表面1308上。因此，RF组件200和DGS 202都被设置在基板102内，位于基板102的第一表面106与第二表面160之间。此外，第一嵌入表面1306与第二嵌入表面1308共面，并且通过介于其间的基板102的材料而彼此分开。第一嵌入表面1306(例如，具有RF组件2000)和第二嵌入表面1308(例如，具有DGS 202)可能不会物理延伸到彼此中或彼此重叠以形成单个表面。因此，DGS 202可以与RF组件200共面，并且通过介于其间的基板102的材料而与RF组件200电绝缘或隔离。在一些情况下，可以通过组合两个或更多个单独的基板层来形成基板102。例如，可以将与图12所示的基板102相同材料的基板层设置在图12所示的基板102上，并且覆盖RF组件200和DGS 202。所得的RF器件将具有与图13所示类似的嵌入两个基板层之间的RF组件200和DGS 202。形成图12至图13(以及下面讨论的图14)所示的RF器件的过程可以变化，并且在一些实施方式中可以基于用于形成基板的材料。在一些实施方式中，基板102可以逐个子层地形成(例如，通过淀积技术)，或者可以按单独的独立层构建并彼此结合起来，并且其中，代表共面DGS和RF组件的金属层可以结合到基板102的相应表面上。

图14示出了带状线RF器件1400的横截面视图，该带状线RF器件1400包括嵌入式RF组件和嵌入式共面DGS。特别地，带状线RF器件1400包括具有第一表面106和相反的第二表面160的基板102。第一导电层164设置在第一表面106上，并且第二导电层162设置在第二表面160上。第一导电层164和第二导电层162形成接地平面并且彼此电连接。RF组件200和DGS202嵌入基板102中。RF组件200设置在基板102的第一嵌入表面1406上，并且与第一导电层164和第二导电层162两者电绝缘。DGS 202设置在第二嵌入表面1408上，其中第一嵌入表面1406和第二嵌入表面1408是共面的(例如，类似于上面结合图13讨论的特征)。因此，DGS202与RF组件200共面。在一些情况下，可以通过组合两个或更多个单独的基板层来形成基板102。共面DGS 202也可以在其它带状线RF器件中实现。

图15示出了示例RF器件1500，该示例RF器件1500包括带通滤波器1550和具有共面DGS 202的低通滤波器200。尽管图15中未示出，RF器件1500还包括设置在基板102上的盖，例如图1中所示的盖104。带通滤波器1550设置在基板102的第一表面106上。低通滤波器200与DGS 202共面。在一些实施方式中，DGS 202可以沿着RF组件200的纵轴216延伸超过输入端子220或输出端子222。在一些实施方式中，DGS 202也可以延伸为与带通滤波器1550相邻。在一些这样的实施方式中，基板102的尺寸可以被选择为在带通滤波器1550的纵轴的一侧或两侧容纳DGS。DGS的谐振频率可以被选择为大于带通滤波器1550的中心频率和低通滤波器200的截止频率两者。

图16示出了当与图10所示的共面第四示例DGS 1002结合使用时，RF组件200的频率响应曲线。如图所示，抑制了谐波和杂散模式，或者将谐波和杂散模式推到更高频率。

图17示出了包括图11中示出的第五示例共面DGS 1102的变型的RF器件的基板的俯视图。特别地，该DGS在RF组件的纵轴的每一侧包括超过一个回路。

在此描述的主旨有时例示了包含在不同其它组件内或与其相连接的不同组件。要明白的是，这样描绘的架构仅仅是示例性的，而事实上，可以实现获得相同功能的许多其它架构。在概念意义上，用于获得相同功能的组件的任何排布结构都有效地“关联”，以使获得希望功能。因而，在此为获得特定功能而组合的任两个组件都可以被看作彼此“相关联”，以使获得希望功能，而与架构或中间组件无关。同样地，这样关联的任两个组件还可以被视作彼此“在工作上连接”或“在工作上联接”，以获得希望功能，并且能够这样关联的任两个组件也可以被视作可彼此“在工作上联接”，以获得希望功能。在工作上联接的具体示例包括但不限于物理上可配合和/或物理上交互的组件和/或可无线地交互和/或无线地交互的组件和/或逻辑上交互和/或逻辑上可交互组件。

针对在此使用的复数和/或单数术语，本领域技术人员可以针对背景和/或应用在适当时从复数转化成单数和/或从单数转化成复数。为清楚起见，各种单数/复数置换在此可以确切地阐述。

本领域技术人员应当明白，一般来说，在此使用的而且尤其是在所附权利要求(例如，所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应当解释为“包括但不限于”，术语“具有”应当解释为“至少具有”，术语“包含”应当解释为“包含但不限于”等)。

本领域技术人员还应当明白，如果想要特定数量的介绍权利要求列举，则这种意图将明确地在该权利要求中陈述，并且在没有这些列举的情况下，不存在这种意图。例如，为帮助理解，下面所附权利要求可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”来介绍权利要求列举。然而，使用这种短语不应被认为暗示由不定冠词“一(a)”或“一(an)”介绍的权利要求列举将包含这种介绍权利要求列举的任何特定权利要求限制于仅包含一个这种列举的发明，即使同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及诸如“一(a)”或“一(an)”的不定冠词(例如，“一(a)”和/或“一(an)”通常应当被解释成意指“至少一个”或“一个或更多个”)；其对于使用为介绍权利要求列举而使用的定冠词来说同样是这样。另外，即使明确地陈述特定数量的介绍权利要求列举，本领域技术人员也应当认识到，这种列举通常应当被解释成至少意指所陈述数量(例如，“两个列举”的裸列举在没有其它修饰语的情况下通常意指至少两个列举，或者两个或更多个列举)。

而且，在使用类似于“A、B、以及C等中的至少一个”的惯例的那些实例中，一般来说，这种句法结构希望本领域技术人员在意义上应当理解这种惯例(例如，“具有A、B、以及C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、以及/或A、B以及C一起等的系统)。在使用类似于“A、B，或C等中的至少一个”的惯例的那些实例中，一般来说，这种句法结构希望本领域技术人员在意义上应当理解这种惯例(例如，“具有A、B、或C中的至少一个的系统”应当包括但不限于具有单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、以及/或A、B以及C一起等的系统)。本领域技术人员还应当明白，实际上，呈现两个或更多个另选术语的任何转折词和/短语(无论处于说明书、权利要求书中、还是在附图中)应当被理解成设想包括这些术语之一、这些术语中的任一个、或者两个术语的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解成包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。而且，除非另外加以指明，使用词语“近似”、“大约”、“大概”、“大致”等意指加或减百分之十。

出于例示和描述的目的，呈现了例示性实施方式的前述描述。该描述不旨在是详尽的或者限于所公开精确形式，而是可以根据上述教导进行修改和改变，或者可以根据所公开实施方式的实践来获取。本发明的范围旨在通过附于此的权利要求及其等同物来限定。

Claims (20)

1.一种射频RF器件，该RF器件包括：

基板，该基板具有第一表面和与所述第一表面平行的第二表面，所述基板包括电绝缘材料；

RF组件，该RF组件设置在所述基板的所述第一表面上；

导电层，该导电层设置在所述基板的所述第二表面上，所述导电层形成与所述RF组件电绝缘的接地平面；以及

缺陷接地结构，该缺陷接地结构设置在所述基板的与所述第一表面共面的表面上，所述缺陷接地结构电连接到所述导电层，所述缺陷接地结构包括与所述RF组件相邻并且相对于所述RF组件横向延伸的多个横向延伸构件。

2.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的两个相邻的横向延伸构件限定一间隙，所述间隙具有在与所述RF组件的纵轴平行的方向上的尺寸。

3.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件包括第一横向延伸构件和第二横向延伸构件，所述第一横向延伸构件设置在所述RF组件的第一侧，并且所述第二横向延伸构件设置在所述RF组件的与所述第一侧相反的第二侧。

4.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的各个横向延伸构件具有与所述RF组件的纵轴垂直的纵轴。

5.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的各个横向延伸构件具有不与所述RF组件的纵轴垂直的纵轴。

6.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构的形状是关于所述RF组件的纵轴对称的。

7.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件不均匀地间隔开。

8.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有非线性形状。

9.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有扇形形状。

10.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件中的至少一个横向延伸构件具有T形形状。

11.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构限定至少一个回路，所述至少一个回路是通过连接所述多个横向延伸构件中的至少两个横向延伸构件而形成的，所述至少一个回路围绕所述基板的所述第一表面的露出区域延伸。

12.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件具有在与所述RF组件的纵轴的方向平行的方向上测量的不统一的宽度。

13.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述RF组件包括输入端子和输出端子，其中，所述多个横向延伸构件与所述RF组件的位于所述输入端子与所述输出端子之间的部分相邻地设置。

14.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述多个横向延伸构件的在与所述RF组件的纵轴正交并且与所述RF组件共面的维度中测量的长度是所述缺陷接地结构的谐振频率的函数。

15.根据权利要求14所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构的谐振频率高于所述RF组件的截止频率，其中，所述RF组件是低通滤波器。

16.根据权利要求14所述的RF器件，所述RF器件还包括带通滤波器，所述带通滤波器设置在所述基板的所述第一表面上并且与所述RF组件联接，其中，所述缺陷接地结构的谐振频率高于所述带通滤波器的最高通带频率。

17.根据权利要求14所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构的谐振频率具有1GHz至300GHz范围内的值。

18.根据权利要求1所述的RF器件，所述RF器件还包括：

导电盖，该导电盖设置在所述基板的所述第一表面上，所述导电盖与所述缺陷接地结构电联接，其中，所述导电盖覆盖所述RF组件。

19.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构包括在与所述RF组件的纵轴平行的方向上延伸的导电区域，其中，所述导电区域与覆盖所述RF组件的导电盖电联接。

20.根据权利要求1所述的RF器件，其中，所述缺陷接地结构包括用于附接覆盖所述RF组件的导电盖的通孔，所述通孔在所述缺陷接地结构、所述导电盖与所述导电层之间提供电连接。

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