DE3209123A1

DE3209123A1 - Oberflaechenwellenfilter-baugruppe

Info

Publication number: DE3209123A1
Application number: DE19823209123
Authority: DE
Inventors: Berthold Eckert; Bernd Dipl Ing Sommer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-09-22
Also published as: DE3209123C2

Description

Oberflächenwellenfilter-Baugruppe
Die Erfindung betrifft eine Filterbaugruppe, bestehend aus einer isolierenden Leiterplatte, auf deren Oberseite eine eingangsseitige Verstärkerschaltung, ein durch einen beschichteten piezoelektrischen Kristall realisiertes Oberflächenwellenfilter und eine Ausgangsschaltung hintereinandergeschaltet sind und bei der die Unterseite der Leiterplatte über ein leitendes Material mit dem Boden eines metallischen, mit einem Deckel hochfrequenzdicht verschließbaren Gehäuses verbunden ist.
OFW-Filter (Oberflächenwellenfilter) bzw. SAW-Filter (surface acoustic waves) sind für Selektionsaufgaben im Zwischenfrequenzteil zeitgemäßer Richtfunkgeräte optimal einsetzbar, da sie miniaturisierte, kompakte und stabile Bauelemente sind, bei denen im Gegensatz zu den aus LC-Elementen bestehenden Resonanzfiltern kein Abgleich erforderlich ist.
Zwar benötigen Oberflächenwellenfilter einen zusätzlichen Verstärkeraufwand, doch sind sie durch die miniaturisierte Bauweise und durch den Entfall jeglicher Abgleicharbeiten kostengünstiger als herkömmliche Resonanzfilter. Eine ausführliche Gegenüberstellung von Oberflächenwellenfilter und Resonanzfiltern sowie eine Beschreibung des Aufbaus und der Funktion von Oberflächnwellnfiltern sind in den "NTG-Fachberichtcn'', Band 70, Seiten 216 bis 221 angegeben.
Für die Beurteilung der Qualität eines Filters sind die Gruppenlaufzeitverzerrungen, Durchlaßdämpfung und die Sperrdämpfung als charakteristische Parameter -von Bedeutung. Hierbei ist die Qualität eines Filters umso höher, je kleiner die Durchlaßdämpfung und je größer die Sperrdämpfung ist. -Die Gruppenlaufzeitverz-errungen sollten innerhalb der 3dB-Band-breite möglichst konstant sein. Für Selektionsaufgaben im Zwischenfrequ-enzteil zeitgemäßer Richtfunkgeräte sind relativ hohe Sperrdämpfungen nötig, die größer als 80dB sein sollten.
Da bei Resonanzfiltern die Höhe der Sperrdämpfung durch die Anzahl der verwendeten, abzugleichenden LC-Schwingkreise bestimmt ist, kann die Forderung nach einer Sperrdämpfung >80d8 durch die Verwendung entsprechend vieler Kreise, z.B. bis zu 12 Kreisen, erreicht werden. Doch ist hierbei ein mit der Forderung nach einer hohen Sperrdämpfung überproportional ansteigender Abgleichsaufwand verbunden.
Bei Oberflächenwellenfiltern lassen sich aufgrund physlkalischer Storeffekte bisher nur Sperrdämpfungen zwischen 40dß und 60dB erreichen. Doch kann man durch verschiedene Maßnahmen hinsichtlich der Abschirmung Einfluß auf die Höhe der Sperrdämpfung nehmen. Wie empirische Untersuchungen gezeigt haben, läßt sich durch unterschiedliche Formgebung eines am Gehäusedeckel befindlichen Abschirmbleches die Abschirmung derart ändern, daß Sperrdämpfungswerte >80dB erziell werden können. Doch kann dasselbe Abschirmungsblech bei der Verwendung eines anderen Oberfläche-nwellenfilters wieder zu Sperrdämpfungswerten führen, die deutlich unter der 80dB-Grenze liegen.
Der Erfindung liegt die Aufqabe zugrunde, für eine Filterbaugruppe der einleitend gcndrrlten Art zeine i ne Maßnahme anzugeben, be; der unabhängig vom Typ eines Oberflächenwellenfilters mit möglichst hohen Sperrdämpfungswerten stets eine Sperrdämpfung >80dB gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der Oberseite der Leiterplatte im Bereich des Oberflächenwellenfilters eine leitende Schicht aufgetragen ist, auf die das Oberflächenwellenfilter mittels eines leitenden Klebers aufgeklebt ist und daß die Leiterplatte einschließlich der leitenden Schicht wenigstens im Bereich der Auflage des Oberflächenwellenfilters eine Perforation aufweist, durch deren Löcher hindurch die leitende Schicht zum Gehäuseboden hin durchkontaktiert ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß im Sperrbereich die Verkopplung der Signaie vom Eingang des Oberflächenwellenfilters zu seinem Ausgang nicht ausschließlich im Luftbereich über dem Oberflächenwellenfilter, sondern zu einem großen Teil über die Leiterplatte erfolgt, so daß Abschirmungsmaßnahmen nur kompensierende Wirkungen erzielen und allein nicht ausreichen, die Uberkopplungssignale sicher zu unterdrücken und damit eine relativ hohe Sperrdämpfung zu gewährleisten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die durchkontaktierten Löcher niederohmig und induktivitätsarm ausgelegt sind.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert erden Die Filterbaugruppe gemäß der Erfindung ist in der Figur als Schnittansicht dargestellt, bei der sich ein metallischer Gehäuseboden 14 in der Zeichenebene befindet. Die schraffiert gezeichneten Begrenzungsflächen stellen die Wände 8 des Gehäuses dar Ein den Gehäuseboden 14 überspannender und das Gehäuse hochfrequenzdicht verschlie-ßbarer Gehäusedeckel ist in der Schnittansicht nicht sichtbar.
Es ist lediglich ein im Gehäusedeckel befindliches Schirmblech 9 durch zwei parallel verlaufende, unterbrochene-Linien angedeutet.
Auf dem Gehäuseboden 14 ist mittels eines leitenden Klebers eine Leiterplatte 1 aufgeklebt. Die Leiterplatte 1 besteht aus einem isolierenden Substrat, z.B. Kerami-k.
Die stromführenden Leitungsbahnen sind auf der Oberseite der Leiterplatte 1 angebracht. Die Leiterplatte 1 trägt auf ihrer Oberseite eine eingangsseitige Ver&tärkerschaltung 6, ein Oberflächenwellenfilter 3 sowie eine Ausgangsschaltung 7. Die Verstärkerschaltung 6 und die Ausgangsschaltung 7 sind in der Zeichnung nur schematisch als Blökke gekennzeichnet. Das Oberflächenwellenfilter 3 ist mit der Verstärkerschaltung 6 über eine Leitung 12 und mit der Ausgangsschaltung über eine Leitung 13 elektrisch verbunden.
Der Eingang und der Ausgang der Filterbaugruppe sind nur schematisch mit der Klemme 10 bzw. mit der Kl-emme 11 angedeutet. Das Oberflächenwellenfilter 3 besteht aus einem piezoelektrischen Kristall, z.B. einer Quarzscheibe. Diese Quarzscheibe ist mit einem aufgedampften Material, z.B.
Aluminium, beschichtet. In der Figur sind die einzelnen aufgedampften Aluminiumstreifen nicht eingezeichnet. Aus-Gründen der übersichtlichkeit ist von dem Oberflächenwellenfilter 3 nur der Umriß der Quarzscheibe darges-tellt.
Weiterhin ist auf der Oberseite der Leiterplatte 1 im Bereich des Oberflächenwellenfilters 3 eine leitende Schicht 2, z.B. Gold aufgetragen Das Oberflächenwellenfilter 3 ist auf einem Teilbereich dieser leitenden Schicht 2 mittels eines leitenden Klebers aufgeklebt. Um Sperrdämpfungswerte >80dB zu erreichen, weist die Leiterplatte 1 einschließlich der leitenden Schicht 2 wenigstens im Bereich der Auflage des Oberflächenwellenfilters 3 eine Perforation auf, durch deren Löcher 4, 5 hindurch die leitende Schicht 2 zum Gehäuseboden 14 hin durchkontaktiert ist. In der Figur sind die mit 4 bezeichneten Löcher der leitenden Schicht 2 von dem Oberflächenwellenfilter 3 abgedeckt und daher nicht sichtbar. Sie sind daher als gestrichelte Kreise dargestellt. Die im Bereich außerhalb der Auflage des Oberflächenwellenfilters 3 liegenden Löcher 5 sind bei der dargestellten Schnittansicht hingegen sichtbar und sind als Kreise mit durchgezogener Linie gekennzeichnet.
Entscheidend für die Gewährleistung von Sperrdämpfungswerten >80dB sind die im Bereich der Auflage des Oberflächenwellenfilters 3 liegenden Löcher 4.
Um eine gute Durchkontaktierung der leitenden Schicht 2 zum Gehäuseboden 14 hin zu gewährleisten, sind die Löcher 4, 5 niederohmig und induktivitätsarm ausgelegt.

Claims

Patentansprüche Filterbaugruppe, bestehend aus einer isolierenden Leiterplatte, auf deren Oberseite eine eingangsseit-ige Ve-rstärkerschaltung, ein durch einen beschichteten piezoelektrischen Kristall realisiertes Oberflächenwellenfi lter und eine Ausgangsschaltung hintereinandergeschaltet sind und bei der die Unterseite der Leiterplatte über ein leitendes Material mit dem Boden eines metallischen, mit einem Deckel hochfrequenzdicht verschließbaren Gehäuses verbunden ist, d a d u r c h g e- k e n n z e i c h n e t 5 daß auf der Oberseite der Leiterplatte (1) im Bereich des Oberflächenwellenfilters (3) eine leitende Schicht (2) aufgetragen ist, auf die das Oberflächenwellenfilter (3) mittels eines leitenden Klebers aufgeklebt ist und daß die Leiterplatte (1) einschließlich der leitenden Schicht (2) wenigstens im Bereich der Auflage des OberflächenwelIenfilters (3) eine Perforation aufweist, durch deren Löcher (4.1.

5) hindurch die leitende Schicht (2) zum Gehäuseboden (14) hin durchkontaktiert ist 2. Filterbaugruppe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die durchkontaktierten Löcher (4,5) niederohmig und induktivitätsarm ausgelegt sind.