DE2532670C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leistungsverstärker, der als hybride Mikroelektronik-Einheit aufgebaut ist, mit einem Träger, der auf seiner einen Seite ein vorbestimmtes Leiterbahnmuster und damit verbundene Bauelemente aufweist, und mit einer metallischen Wärmesenke, die ganzflächig auf der anderen Seite des Trägers angeordnet ist, und die sowohl als Masse-Elektrode als auch zu Verlustwärme-Ableitung dient.

Die Erfindung findet vorzugsweise bei tragbaren Hochfrequenzsendern Verwendung. Derartige tragbare Hochfrequenzsender, die in der Hand des Benutzers gehalten werden, sind an sich bekannt. Sie besitzen jedoch eine begrenzte Leistung und sind unhandlich. In bekannten Einheiten wurden Übertragungsleitungen in Mikro-Streifenleitertechnik zur Impedanzanpassung verwendet, jedoch sind solche Übertragungsleitungen in hohen Frequenzbereichen zu umfangreich und weisen zudem eine niedrige Wirksamkeit auf. Für das Arbeiten bei einem relativ hohen Leistungspegel weisen die Mikro-Streifen-Übertragungsleitungen zu hohe Einfügungsverluste auf, wobei diese Verluste beträchtlich ansteigen, wenn etwas Unsymmetrie in den Leistungen vorhanden ist. Weiterhin war es schwierig, die bekannten Schaltkreise nach dem Zusammenbau der Bauelemente noch nachträglich abzustimmen.

Obgleich Hochfrequenz-Verstärkerstufen in bekannter Weise als Module ausgebildet sind, war es bisher notwendig gewesen, solche Module in einem Chassis zu befestigen, und zwar in einer Weise, um eine angemessene Masseverarbeitung für den Kreis und eine ausreichende Wärmestärke für die aktiven Elemente des Kreises vorzusehen. Ein weiteres Problem resultierte daraus, daß der Leistungsverstärker in ein leitfähiges Gehäuse gebracht wurde, durch das die Induktivität und der Q-Wert der Spulen beträchtlich geändert wurde und außerdem die Verkopplung zwischen den Spulen eine ungünstige Zwischenwirkung hatte.

Ein Leistungsverstärker der eingangs genannten Art ist aus dem DE-GM 66 08 942 bekannt. Dort wird eine Hybridschaltung dadurch gebildet, daß durch Abscheidung auf einer Metallplatte von guter Leitfähigkeit von außen eine Isolierschicht aufgebracht wird, auf welcher wiederum eine integrierte Schaltung hergestellt wird. Durch teilweises Entfernen der Isolatorschicht werden Öffnungen gebildet, über welche elektrisch leitende Verbindungen von der Metallplatte zu den Schaltungselementen hin hergestellt werden, wobei die Metallplatte als gemeinsame Versorgungsleitung dient.

Da die Herstellung des Leiterbahnmusters auf der Metallplatte bzw. auf der Isolierschicht erfolgen muß, ist der Herstellungsprozeß durch die Handhabung der relativ schweren Metallplatte relativ aufwendig.

Ferner ist aus der US-PS 35 06 877 ein in einem Gehäuse hermetisch abgeschlossenes, steckbares Modul bekannt, bei welchem über das Gehäuse die Verlustwärme der Schaltungsbauteile nach außen abgeleitet wird. Die elektronischen Bauteile sind auf zwei Leiterplatten angeordnet, zwischen welchen sich eine Metallplatte befindet, die an ihrem freien Ende senkrecht abgewinkelt ist und über diese abgewinkelten Enden Kontakt mit dem leitfähigen Gehäuse hat. Die Wärmeübertragung von der Metallplatte auf das Gehäuse erfolgt ausschließlich durch die Stirnseiten der abgewinkelten Enden, so daß die unmittelbare Wärmeableitung auf das Gehäuse nur über einen äußerst kleinen Querschnitt erfolgen kann.

Ferner ist in der DE-OS 22 58 557 eine Anordnung zur Erzielung eines lötfreien Massekontaktes eines auf einem Substrat angebrachten Mikrowellenbauteils mit einem zugehörigen Gehäuse beschrieben. Dabei ist das Substrat auf einer Seite mit einer Metallisierung versehen, die über ein elastisches, elektrisch leitfähiges Material im wesentlichen an den Rändern des Substrates mit dem Gehäuse verbunden ist.

Aus der Veröffentlichung "Thick-Film micro-electronics" von Morton L. Topfer v. Nostrand, Reinhold Com., New York, 1971, S. 170 bis 204, und aus der Veröffentlichung "Charakteristische Anwendungen der Dick- und Dünnschichttechnik" von E. Langer, Internationale Elektronische Rundschau 1969, Nr. 6, 23. Jahrg., S. 149 bis 152, ist der Aufbau von hybriden Mikroelektronik-Einheiten mit einem flachen keramischen Träger und mit einer Vielzahl von Leiterbahnen und Verbindungsgliedern grundsätzlich bekannt. Die letztgenannte Veröffentlichung enthält auch einen allgemeinen Hinweis auf die Möglichkeit, Wellenwiderstand und Dämpfung abzugleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einfachen Mitteln herstellbare, kleine, sehr wirksame, in sich geschlossene Hochfrequenz-Leistungsverstärker-Stufe vorzusehen, und zwar speziell in Form eines Steck-Moduls, bei welcher eine gute Wärmeabgabe und eine gute Masseverbindung gewährleistet sind, wenn das Modul in das Gehäuse eingebaut ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Träger als flacher keramischer Träger ausgebildet ist, daß die Wärmesenke durch einen leitfähigen Überzug und eine Wand eines leitfähigen Gehäuses gebildet wird, wobei der Überzug unmittelbar zwischen dem Träger und der Wand des leitfähigen Gehäuses unter Bildung einer elektrischen Masse-Verbindung und einer thermischen Verbindung angeordnet ist, und daß mindestens eine Gehäusewand Steckverbinderelemente zur Herstellung einer Masse- und Wärmeleitverbindung mit entsprechenden Elementen eines Chassis aufweist.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Hochfrequenz-Leistungsverstärker ist eine in sich geschlossene hybride Mikro-Elektronikeinheit, die zunächst aus einem flachen keramischen Träger besteht, auf dem Leiterbahnen und Bauelemente angeordnet sind und der durch ein leitendes Gehäuse umgeben ist, das einen geerdeten Schild und eine Wärmesenke darstellt. Der Träger ist eine flache, rechteckige, keramische Platte mit einem kontinuierlichen leitfähigen Überzug auf der einen Seite, der auf der Basis des Gehäuses aufliegt und mit ihr elektrisch verbunden ist. Eine Vielzahl von Leitern ist auf der entgegengesetzten Seite des keramischen Plättchens so ausgebildet und angeordnet, daß sie ein vorbestimmtes Muster bilden. Einer dieser Leiter ist durch Öffnungen in dem Träger hindurch zu dem kontinuierlichen Überzug durchverbunden, um die Masseverbindungen für die Bauelemente auf dem Träger zu gewährleisten. Die Bauelemente sind zunächst ein Transistorblock, dessen Kollektorelektrode direkt mit einem Leiter auf dem Träger verbunden ist. Eine Vielzahl von induktiven Leiterbahnen ist vorgesehen, die ein Trimmsegment besitzen zwecks Einstellung der Induktivität nach Zusammenbau der Bauelemente auf dem Träger. Eine Vielzahl von Chip-Kondensatoren ist zwischen die Leiter geschaltet; Luftspulen, ein als Chip ausgebildetes induktives Bauelement und Widerstände sind ebenfalls zwischen die Leiter geschaltet. Leitfähige Streifen bilden Brücken zum Verbinden von Leitern, die von Zwischenleitern auf dem Träger getrennt sind. Das Gehäuse besitzt einen leitfähigen Teil, der die Basis des Gehäuses bildet und drei Seitenwände, die Aufnahmen für eine vierte isolierende Wand besitzen, in welcher Anschlüsse befestigt sind. Eine leitfähige Platte schließt die Oberseite des Gehäuses ab, so daß dieses ein komplettes Gehäuse für den Träger bzw. für die darauf befindlichen Komponenten bildet. Die in sich geschlossene Einheit bildet einen Steck-Modul mit Bohrungen in dem Gehäuse zur Aufnahme von Masseverbindungsstiften und/oder Clips und mit Stiften an dem keramischen Träger zwecks Herstellung von Verbindungen zu dem Verstärker.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung soll diese näher beschrieben werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Hochfrequenz-Leistungsverstärker mit abgenommener oberer Abdeckung, um die auf dem Träger befindlichen Bauelemente hervortreten zu lassen,

Fig. 2 eine Rückansicht des Gehäuses des Leistungsverstärkers,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Leistungsverstärker nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie 3-3,

Fig. 4 ein Schaltkreis für einen Leistungsverstärker, und

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Leiterbahnmusters auf dem keramischen Träger und die Verbindung der Bauelemente mit diesem Leiterbahnmuster.

Die Fig. 1, 2 und 3 erläutern den Aufbau des Hochfrequenz-Leistungsverstärkers. Er weist einen keramischen Träger 10 in der Form eines flachen rechteckigen Plättchens auf. Dieses Plättchen ist an der Unterseite vollständig mit einem leitfähigen Überzug 12 bedeckt (Fig. 3) und besitzt leitfähige Teile (Leiter) 14 auf der Oberseite, deren Gestalt und Anordnung aus der Fig. 5 hervorgehen. Auf der Oberseite des Träger-Plättchens 10 sind die elektronischen Bauelemente angeordnet und mit den leitfähigen Teilen 14 verbunden. Die im speziellen verwendeten Bauelemente sowie ihre Verbindung untereinander werden später noch im einzelnen erläutert.

Der Leistungsverstärker befindet sich in einem leitenden Gehäuse 16, das eine Basis 18 mit einem erhöhten zentralen Teil 19 aufweist, auf dem sich der Träger 10 befindet und das elektrisch mit dem unterseitigen Überzug 12 verbunden ist. Das Gehäuse hat außerdem Seitenwände 20, 21, 22 von beachtlicher Dicke. Die Basis 18 und die Wände des Gehäuses 16 weisen eine beträchtliche Masse auf und bilden somit eine wirksame Wärmesenke für die auf dem Träger vorgesehenen Transistoren oder sonstige merklich wärmeerzeugende Bauteile. An der der Wand 20 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein isolierender Halter 23, durch den sich elektrisch leitende Stifte 26, 27, 28 erstrecken. Der isolierende Halter 23 ist in Schlitzen 24, die sich an den frontseitigen Enden der Seitenwände 21, 22 erstrecken, gehaltert. Die Stifte 26 bis 28 sind mit den Leitern 14 Plättchenoberseite verbunden. Schließlich weist das Gehäuse 16 noch ein Oberteil 29 aus leitfähigem Material auf, das in Ausnehmungen am Ende der Wände 20, 21, 22 eingepaßt und dort verlötet ist. Das Oberteil erstreckt sich, wie die Fig. 3 erkennen läßt, auch über die Spitze des Halters 23 und hält diesen an seinem Platz.

Der Leistungsverstärker bildet einen hybriden Mikro-Elektronik-Steck-Modul, der von einem Chassis 11 getragen werden kann (Fig. 1). Das Chassis weist Steckfassungen 13 zur Aufnahme der Stifte 26, 27, 28 zwecks Herstellen einer elektrischen Verbindung zur Verstärkereinheit auf. Die Seitenwände 21, 22 des Gehäuses 16 weisen Aufnahmen 15 für leitfähige Stifte 17, die am Chassis 11 befestigt sind, auf. Diese Stifte 17 dienen zur Herstellung der Masseverbindung zum Chassis und können auch eine Wärmeleitung zum Chassis herstellen, wenngleich das Gehäuse selbst die Wärmeleitung in der Hauptsache bewerkstelligt. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt die Seitenwand 22 an ihrer Außenseite eine Ausnehmung 25, die einen leitfähigen Clip 37 aufnehmen kann zwecks Herstellen einer guten elektrischen Verbindung zum benachbarten Modul. Wie die Fig. 1 zeigt, sind die Stifte 17 länger als die Stifte 26 bis 28. Dementsprechend führen die Stifte 17 den Modul beim Anbringen auf dem Chassis zur Erleichterung des Einbringens der Stifte 26 bis 28 in die Steckfassungen 13.

Die Fig. 4 zeigt ein mögliches Schaltbild eines Leistungsverstärkers. Das Eingangssignal am Anschluß 26 gelangt über einen Koppelkondensator 30 an einen abgestimmten Eingangskreis, bestehend aus den Kondensatoren 31, 32 und den Induktionsspulen 33, 34. Das Ausgangssignal dieses abgestimmten Kreises bildet sich am Widerstand 35 und wird der Basis eines Transistors 36 zugeführt. Der Emitter dieses Transistors ist mit Masse, und der Kollektor über die Drosselspule 38 mit der Klemme 27 verbunden, an der der positive Pol der Versorgungsspannung anliegt.

Es ist zweckmäßig, parallel zur Drossel einen Widerstand 39 zu schalten. Versorgungsstrom wird durch den Kondensator 40 geleitet. Das Ausgangssignal des Transistors 36, abgenommen am Kollektor, gelangt auf einen abgestimmten Ausgangskreis, bestehend aus den Kondensatoren 41, 42 und 43, sowie den Induktionsspulen 4 und 45. Der Ausgangskoppelkondensator 47 gibt die verstärkten Hochfrequenzsignale an den Stift 28 weiter, wobei zwischen diesem Stift und Masse ein Widerstand 48 geschaltet ist. Der Verstärker weist weiterhin einen Gegenkoppelkreis auf, bestehend aus dem Kondensator 50 und dem Widerstand 51, der von dem Kollektor zur Basis des Transistors 36 führt und in bekannter Weise den Verstärker stabilisiert.

Die Fig. 5 zeigt die Leiter 14 an der Oberseite des Trägers 10 im Detail in Verbindung mit den Stiften 26, 27, 28, d. h. die technische Realisierung der Schaltung nach Fig. 4. Der Stift 26 ist mit dem Leiter 55 verbunden, der einer der Leiter 14 auf der Oberseite des Trägers 10 ist. Der Kondensator 30, zweckmäßig ausgebildet als monolithischer Chip-Kondensator, liegt zwischen den Leitern 55 und 56, wobei letzterer wiederum ein Teil des erwähnten Leiters 14 darstellt. Zwischen dem Leiter 56 und dem Leiter 58 liegt ein weiterer Kondensator, der Kondensator 31 der Fig. 4, der ebenfalls ein monolithischer Chip-Kondensator sein kann. Die Leiterbahn 58 führt das Massepotential und erstreckt sich in der Form eines liegenden U im Zentraum des Plättchens 10. Die Leiterbahn ist zudem mittels das Plättchen durchdringender Leiter mit der Beschichtung 12 an der Unterseite des Plättchens verbunden, die ihrerseits elektrisch mit dem leitfähigen Gehäuse 16 verbunden ist, wodurch eine sehr gute Masseverbindung zwischen der Leiterbahn 58 über den Leiter 12 zu dem Gehäuse 16 gegeben ist.

Die Spule 33 der Fig. 4 wird durch eine spiralförmige Leiterbahn 60, die einen Teil der Leiter 14 darstellt, auf der Oberseite des Plättchens 10 gebildet. Ein flacher eingelöteter Leiterstreifen 65 verbindet die Leiterbahn 56 mit dem Zentrum 61 der Spirale, wobei dieser Streifen die Bahnen 62, 63 der Spirale isoliert überbrückt. Die Spiralbahn 60 weist eine Schleife 66 auf in Verbindung mit zahlreichen Trimm-Streifen 67, die die Schleifenbahn 66 überbrücken. Die Trimm-Streifen können je nach dem einzustellenden Wert der Induktivität aufgetrennt werden, z. B. indem sie mittels eines Laserstrahls durchschnitten werden. Dieser Vorgang kann noch durchgeführt werden, nachdem bereits alle Bauelemente auf dem Träger montiert sind, da der Laserstrahl beim Schneiden der Streifen den Träger nicht soweit heizt, daß die Lötverbindungen zu den Leiterbahnen 14 zerstört würden. Die Leiterbahnteile 66, 67 der Spule 60 bilden somit quasi eine Mikrostreifen-Trimmspule. Die Spulen-Spiralbahn 60 ist zwischen die Leiterbahnen 56 und 68 geschaltet. Zwischen dem Leiter 68 und dem Leiter 70 liegt eine weitere Induktionsspule 72, ebenfalls Teil des Leitersystems 14 auf der Oberseite des Trägers 10 . Die die Induktionsspule bildende Leiterbahn hat eine solche Konfiguration, daß verschiedene Teile aufgetrennt werden können, um die Induktivität zu ändern. Die Induktionsspule 72 besitzt zunächst einen Leiterbahnteil 73, die sich von dem Leiter 68 zu einem Paar von Überbrückungsteilen 74 und 75 erstreckt, welche mit dem Teil 78 verbunden sind, der seinerseits mit dem Leiter 70 in Verbindung steht. Der Leiterbahnteil 73 erstreckt sich an den Überbrückungsteilen 75 vorbei, um dann in den Verbindungsteil 76 überzugehen, der seinerseits mit dem Teil 77 unter Bildung einer mit dem Teil 70 verbundenen Schleife in Verbindung steht. Die Bahn 78 zweigt vom Bahnteil 77 ab und ist ebenfalls mit dem Leiter 70 verbunden.

Es ist augenscheinlich, daß durch Auftrennung von ein oder mehreren Überbrückungsteilen der Wert der Induktivität geändert werden kann.

Zwischen dem Leiterbahnteil 77 und der Massebahn 58 liegt der Widerstand 35, an dem sich das Ausgangssignal des eingangsseitigen Abstimmkreises abbildet.

Die Leiterbahn 80, die als weiterer Teil der leitfähigen Teile 14 auf der Oberfläche des Trägers vorgesehen ist, weist eine Stelle auf, die einen Transistorblock 82 aufnehmen kann. Der Block 82 weist eine Kollektorelektrode auf, die unmittelbar mit dem Leiter 80 verbunden ist. Die Basiselektrode des Blockes 82 ist über die Leiter 84 mit dem Leiter 70 verbunden, um das Ausgangssignal des abgestimmten Eingangskreises aufzunehmen. Die Emitterelektrode des Blockes 82 ist über Leiter 86 mit dem Masseleiter 58 verbunden.

Mit dem Leiter 80, der mit dem Kollektor verbunden ist, ist ein die Induktivität der Drosselspule 38 der Fig. 4 realisierender Chip 88 verbunden. Mit der anderen Klemme ist dieser Chip mit dem Leiter 90 verbunden, der an den Stift 27 angeschlossen ist. Der Induktivitätswert dieser Drossel ist nicht kritisch, solange er einen minimalen Wert übersteigt. Wie bereits früher erwähnt wurde, wird an den Stift 27 der positive Pol der Verstärkerversorgungsspannung angeschlossen. Dieses Potential gelangt dann durch den Leiter 90 und die Drossel 88 bzw. 38 zu dem Leiter 80, der mit der Kollektor-Elektrode des Transistors 82 verbunden ist. Zwischen die Leiter 80 und 90 kann noch ein Widerstand 39 geschaltet sein, jedoch ist dieser Widerstand nicht unbedingt erforderlich. Zwischen den Leiter 90 und den Masseleiter 58 ist der Kondensator 40 geschaltet. Zwischen dem Leiter 80 und dem Masseleiter 58 liegt der Kondensator 41. Alle diese Kondensatoren, wie auch die nachfolgenden Kondensatoren 42, 43 können aus einem monolithischen Chip bestehen.

Zwischen die Leiter 80 und 92 ist eine Luftspule 93 geschaltet. Die Spule weist eine Vielzahl von Windungen auf und besitzt eine horizontale Achse, wenn die Spule in einer Position gemäß Fig. 1 ist. Die Spule 93 überbrückt dabei einen Teil des Masseleiters 58. Der Leiter 92 ist mit dem Leiter 94 über einen S-förmigen Leiter 95 verbunden, der Brücken 96 und 97, verbunden zwischen benachbarten Leiterstreifen, aufweist. Es ist ersichtlich, daß eine der Brücken oder ein Teil der von ihnen überbrückten Schleife unterbrochen werden kann, um die Induktivität des Leiters 95 zu ändern. Dieser Leiter 95 ist in Serie geschaltet mit der Spule 93, d. h. im Schaltkreis nach Fig. 4. Es ist daher auch noch nach dem Zusammenbau der Einheit möglich, den Wert der Induktivität 44 zu ändern. Zwischen den Leiter 94 und den Masseleiter 58 ist der Kondensator 42 geschaltet. Eine größere Spule 100 liegt zwischen dem Leiter 94 und dem Leiter 102. Diese Spule ist um eine vertikale Achse gewunden, wie es aus Fig. 1 zu ersehen ist, und zwar steht diese Achse senkrecht zur Achse der Spule 93. Die gegenseitige Beeinflussung der beiden Spulen ist daher so gering wie möglich. Zwischen den Leitern 102 und 104 befindet sich ein induktiver Abschnitt 105, der eine Brücke 106 zwischen benachbarten Leiterstreifen aufweist. Es ist ersichtlich, daß durch Auftrennen der Brücke oder der überbrückten Schleife der Induktivitätswert des Abschnittes 105 geändert werden kann. Dieser induktive Abschnitt liegt in Serie mit der Spule 100 und beide bilden die Induktionsspule 45 der Fig. 3. Der Wert dieser Induktivität kann daher ebenfalls geändert werden, nachdem die Einheit zusammengebaut wurde.

Der Leiter 104 ist über den Kondensator 43 mit dem Masseleiter 58 und über den Koppelkondensator 47 mit dem Ausgangsleiter 108 verbunden.

Wenn der Widerstand 48 nach Fig. 4 vorgesehen wird, so wird er zwischen den Ausgangsleiter 108 und den Masseleiter 58 geschaltet. Mit dem Ausgangsleiter ist der Stift 28 verbunden.

Der mit dem Kollektor des Transistors 82 verbundene Leiter 80 ist mittels eines Leiterstreifens 110 mit dem Leiter 112 verbunden. Ein monolithischer Chip-Transistor ist zwischen die Leiter 112 und 114 geschaltet. Zwischen den Leiter 114 und die Spiralbahn 72 ist der Widerstand 51 geschaltet. Der Kondensator 50 und der Widerstand 51 bilden den Gegenkoppelkreis zwischen dem Kollektor des Transistors 82 und seiner Basis (Fig. 4). Der Widerstand 51 ist nicht direkt mit dem Leiter 70 verbunden, der mit der Basis in Verbindung steht, sondern mit dem Leiter 76, der Teil des induktiven Leiters 72 ist. Dadurch liegt ein Teil des induktiven Leiters 75 in Serie mit dem Widerstand 51, jedoch ist dies lediglich ein Beispiel für das Arbeiten der Schaltung.

Beim Zusammenbau der Bauelemente auf dem Träger wird zuerst der Transistorblock 82 auf dem Leiter 80 angeordnet.

Der Block kann auf einer Basis angeordnet werden, die einen Goldüberzug besitzt; wenn der Leiter 80 ebenfalls eine Goldplattierung besitzt, so kann der Block auf dem Leiter 80 unter Verwendung eines eutektischen Zementes befestigt werden. Diese Verfahrensstufe erfordert die Höchsttemperatur beim Zusammenbau.

Im zweiten Schritt werden die Chip-Kondensatoren, die Luftspulen, die als Chip ausgebildeten induktiven Bauelemente, die Widerstände und die Brückenteile mit den Leitern 14 verlötet, und zwar bei einer niedrigeren Temperatur. Alle diese Bauelemente können gleichzeitig verlötet werden.

Die dritte Stufe ist das Aufbringen des Keramikträgers auf die Basis 18 des Gehäuses 16, das die Wärmesenke bildet. Dies kann bei einer noch niedrigeren Temperatur erfolgen, so daß die Lötverbindungen sowie die Verbindungen des Transistorblockes nicht zerstört werden.

Nachdem der Träger in dem Gehäuse angebracht ist, kann die Verstärkereinheit getestet bzw. abgestimmt werden durch Auftrennen von Leitern, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde. Bei Verwendung eines Laserstrahls zum Auftrennen der Leiter heizt dieser Strahl die Träger im wesentlichen nicht auf; die Wärme wird lokal erzeugt und breitet sich nicht so aus, als daß sie die Lötverbindungen der Bauelemente beeinträchtigen könnte. Da die Verstärkereinheit getestet und justiert werden kann, nachdem sie vollständig zusammengebaut ist, ist ein weiteres Testen und Einstellen nicht notwendig, wenn die Einheit in die Einrichtung eingesetzt wird, in der sie verwendet wird.

Der Hochfrequenzverstärker kann vorzugsweise in tragbaren Hochfrequenzsendern benutzt werden, wobei es nur notwendig ist, den Modul einzustecken, ohne daß ein weiteres Abstimmen bzw. Justieren notwendig wäre.

Es wurde im vorangehenden ein Hochfrequenz-Leistungsverstärker beschrieben, bestehend aus einem flachen keramischen Träger mit einem leitfähigen Überzug an der einen Seite und einer Vielzahl von Leitern auf der anderen Seite des Plättchens, die in einem vorbestimmten Muster verlaufen. Mindestens ein Leiter ist durch den Träger hindurch mit dem leitfähigen Überzug verbunden, der auf Masse gelegt ist. Eine Vielzahl von Bauelementen, wie Transistorblock, Chip-Kondensatoren, Luftspulen, Chip-Induktionsspulen und Widerstände sind mit den Leitern auf dem Träger verbunden. Weitere Leiter besitzen eine spiralförmige Form und bilden eine Induktionsspule die in Serie mit den Luftspulen schaltet sind und die Abstimmsegmente besitzen, um die Induktivität nach dem Zusammenbau der Bauelemente justieren zu können. Es sind weiterhin Brücken vorgesehen, um Leiter zu verbinden, die isoliert von einem Zwischenleiter angeordnet sind. Der Träger befindet sich in einem elektrisch und wärmeleitenden Gehäuse, das eine Basis besitzt, die mit den leitfähigen Überzug an der Unterseite des Trägers elektrisch und mechanisch verbunden ist und die drei leitfähige Seitenwände um den Träger herum besitzt. Die vierte Seite besitzt Anschlüsse, die zu einer Vielzahl von Leitern führen und die dazu dienen, das Eingangssignal sowie die Versorgungsspannung dem Verstärker zuzuführen und um das Ausgangssignal abzunehmen. Eine leitfähige Platte schließt die Oberseite des Gehäuses ab, wodurch das Gehäuse den Träger und die darauf befindlichen Bauelemente komplett einschließt und gegen äußere Einflüsse schützt.

Claims (11)

1. Leistungsverstärker, der als hybride Mikroelektronik-Einheit aufgebaut ist mit einem Träger, der auf seiner einen Seite ein vorbestimmtes Leiterbahnmuster und damit verbundenen Bauelemente aufweist, mit einer metallischen Wärmesenke, die ganzflächig auf der anderen Seite des Trägers angeordnet ist, und die sowohl als Masse-Elektrode als auch zur Verlustwärme-Ableitung dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger als flacher keramischer Träger (10) ausgebildet ist, daß die Wärmesenke durch einen leitfähigen Überzug (12) und eine Wand eines leitfähigen Gehäuses gebildet wird, wobei der Überzug unmittelbar zwischen dem Träger und der Wand des leitfähigen Gehäuses (16) unter Bildung einer elektrischen Masse-Verbindung und einer thermischen Verbindung angeordnet ist, und daß mindestens eine Gehäusewand Steckverbinderelemente (17) zur Herstellung einer Masse- und Wärmeleitverbindung mit entsprechenden Elementen eines Chassis (11) aufweist.

2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Leiterbahnen des Leiterbahnmusters als induktives Element ausgebildet ist, das aus Leiterbahn-Schleifen (66) mit mehreren Trimmstreifen (67), Überbrückungsteilen (74, 75), und Brücke (106) besteht, die zur Einstellung des Induktivitätswertes auftrennbar sind.

3. Leistungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Gehäuse (16) eine rechteckige Basis (18) zur Aufnahme des keramischen Trägers (10) sowie drei sich von der Basis aus über den Träger (10) hinweg erstreckenden Seitenwände (20, 21, 22) aufweist, daß das Gehäuse (16) einen Halter (23) für Anschlußklemmen besitzt, der mit der Basis (18) und zwei Seitenwänden (21, 22) in Verbindung steht zur Bildung einer vierten Seitenwand um den Träger (10), wobei diese beiden Seitenwände (21, 22) Aufnahmen (15) für leitfähige Stifte (17) besitzen, und daß die Anschlußklemmen durch leitfähige Stifte (26, 27, 28) gebildet werden, die sich von dem Halter (23) in eine Richtung weg erstrecken, die parallel zu den Aufnahmen (15) für die leitfähigen Stifte (17) in den Seitenwänden ist.

4. Leistungsverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
eine Luftspule (93 ), die zwischen Teile der Leiterbahnen (80, 92) geschaltet ist, wobei diese Luftspule mit dem Leiterbahnabschnitt verbunden ist, der durch seine Ausbildung die Induktionsspule bildet.

5. Leistungsverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Luftspule (100) vorgesehen ist, die ebenfalls mit entsprechenden Leiterbahnabschnitten verbunden ist, und deren Achse senkrecht zu der Achse der ersten Luftspule (93 ) liegt.

6. Leistungsverstärker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterbahnabschnitt (60), der die Induktionsspule bildet, eine Vielzahl von auftrennbaren Abstimmsegmenten ( 67) aufweist zwecks Abstimmung der Induktion dieses Elementes.

7. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Chip ausgebildete Induktionsspule (88) zwischen Leiterbahnabschnitte des Trägers geschaltet ist.

8. Leistungsverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß monolithisch ausgebildete Kondensatoren (30, 31, 32, 40, 41) zwischen Leiterbahnabschnitte geschaltet sind.

9. Leistungsverstärker nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände (35) zwischen Leiterbahnabschnitte des Trägers geschaltet sind.

10. Leistungsverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brückenleiter (65) vorgesehen ist, der einen ersten leitfähigen Teil (56) mit einem zweiten leitfähigen Teil (61) verbindet und der räumlich getrennt sowie isoliert von einem dritten Leiterbahnabschnitt (62, 63) liegt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Leiterbahnabschnitt angeordnet ist.

11. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anschlußklemmen mit einem Leiterbahnabschnitt zwecks Zuführung der Versorgungsspannung verbunden ist.