DE60104304T2

DE60104304T2 - Mikrostreifenleiter-phasenschieber

Info

Publication number: DE60104304T2
Application number: DE60104304T
Authority: DE
Inventors: Vitaly Osadchy; F. Cornelis DUTOIT; C. Louise SENGUPTA; Andrey Kozyrev
Original assignee: Paratek Microwave Inc
Current assignee: BlackBerry RF Inc
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2021-05-03
Also published as: EP1281210B1; AU2001259372A1; CA2405115A1; US20020014932A1; WO2001084661A1; EP1281210A1; US6621377B2; ATE271262T1; DE60104304D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft elektronische Phasenschieber und insbesondere über die Spannung abstimmbare dielektrische Mikrostreifen-Phasenschieber.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Vor 1950 waren die meisten Phasenschieber mechanisch. Danach stieg die Bedeutung von elektronischen Phasenschiebern an und zwar mit dem Erfordernis für einen lenkbaren bzw. steuerbaren Antennenstrahl (Phased Array Antennen-Technologie) insbesondere für militärische Anwendungen. Vor kurzem ist dies auch für kommerzielle Telekommunikationen, d. h. Satelliten-Kommunikationen und eine Smart-Antennen-Technologie für die Mobiltelefonie wichtig geworden. Elektronische Phasenschieber werden in zwei Varianten hergestellt: kontinuierlich einstellbare Phasenschieber und diskret abgestufte Phasenschieber. Die letzteren verwenden gewöhnlicherweise Pin Dioden oder Niederleistungs-Transistoren wie MESFETs als elektronische Schalter. Die ersteren können unter Verwendung von verschiedenen Technologien konstruiert werden, einschließlich von: (1) der Verwendung von abstimmbaren dielektrischen Materialien wie Ferriten oder ferroelektrischen Stoffen, etc.; (2) aktive GaAs Phasenschieber; (3) magnetostatische Wellenzeitverzögerungs-Phasenschieber; und (4) MMIC Phasenschieber, die MESFETs und Varaktoren verwenden.
Abstimmbare Phasenschieber, die ferroelektrische Materialien verwenden, sind in den United States Patenten Nr. 5,307,033, 5,032,805 und 5,561,407 offenbart. Diese Phasenschieber umfassen ein ferroelektrisches Substrat als das Phasenmodulationselement. Die Permitivität des ferroelektrischen Substrats kann durch Ändern der Stärke eines elektrischen Felds, das an das Substrat angelegt wird, verändert werden. Eine Abstimmung der Permitivität des Substrats führt zu einer Phasenverschiebung, wenn ein HF Signal durch den Phasenschieber geht. Die ferroelektrischen Phasenschieber, die in diesen Patenten offenbart sind, zeigen hohe Leiterverluste, hohe Moden, hohe DC Vorspannungen, und Impedanz-Anpassungsprobleme bei K und Ka Bändern auf.
Ein bekannter Typ von Phasenschieber ist der Mikrostreifenleitungs-Phasenschieber. Beispiele von Mikroleitungs-Phasenschiebern, die abstimmbare dielektrische Materialien verwenden, sind in den United States Patenten Nr. 5,212,463; 5,451,567 und 5,479,139 gezeigt. Diese Patente offenbaren Mikrostreifenleitungen, die mit einem über die Spannung abstimmbaren ferroelektrischen Material geladen sind, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer geführten elektromagnetischen Welle zu ändern.
Abstimmbare ferroelektrische Materialien sind Materialien, deren Permitivität (was gewöhnlicherweise als dielektrische Konstante bezeichnet wird) durch Ändern der Stärke eines elektrischen Felds, dem die Materialien ausgesetzt werden, verändert werden kann. Obwohl diese Materialien in deren paraelektrischer Phase über der Curie Temperatur arbeiten, werden sie in zweckdienlicher Weise als „ferroelektrisch" bezeichnet, weil sie eine spontane Polarisation bei Temperaturen unter der Curie Temperatur aufzeigen. Abstimmbare ferroelektrische Materialen mit Barium-Strontium-Titanat (BST) oder BST Verbindungen sind der Gegenstand von mehreren Patenten gewesen.
Dielektrische Materialien mit Barium-Strontium-Titanat sind in dem U.S. Patent Nr. 5,312,790 von Sengupta et al. mit dem Titel „Ceramic Ferroelectric Material"; dem U.S. Patent Nr. 5,427,988 von Sengupta et al. mit dem Titel „Ceramic Ferroelectric Composite Material-BSTO-MgO"; dem U.S. Patent Nr. 5,486,491 von Sengupta et al. mit dem Titel „Ceramic Ferroelectric Composite Material-BSTO-ZrO₂", ; dem U.S. Patent Nr. 5,635,434 von Sengupta et al. mit dem Titel „Ceramic Ferroelectric Composite Material-BSTO-Magnesium Based Compound"; dem U.S. Patent Nr. 5,830,591 von Sengupta et al. mit dem Titel „Multilayered Ferroelectric Composite Waveguides"; dem U.S. Patent Nr. 5,846,893 von Sengupta et al. mit dem Titel „Thin Film Ferroelectric Composites and Method of Making"; dem U.S. Patent Nr. 5,766,697 von Sengupta et al. mit dem Titel „Method of Making Thin Film Composites"; dem U.S. Patent Nr. 5,693,429 von Sengupta et al. mit dem Titel „Electronically Graded Multilayer Ferroelectric Composites"; und dem U.S. Patent Nr. 5,635,433 von Sengupta mit dem Titel „Ceramic Ferroelectric Composite Material-BSTO-ZnO" offenbart. Diese Patente werden hiermit durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung. Die gleichzeitig anhängigen gemeinsam übertragenen United States Patentanmeldungen Serial No. 09/594,837, die am 15. Juni 2000 eingereicht wurde und Serial No. 09/768,690, die am 24. Januar 2001 eingereicht wurde, offenbaren zusätzliche abstimmbare dielektrische Materialien und werden ebenfalls durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung. Die in diesen Patenten gezeigten Materialien, insbesondere die BSTO-MgO Verbindungen, zeigen einen geringen dielektrischen Verlust und eine hohe Abstimmungsfähigkeit auf. Eine Abstimmungsfähigkeit wird als die bruchteilsartige Änderung in der dielektrischen Konstanten mit der angelegten Spannung definiert.
Einstellbare Phasenschieber werden in vielen elektronischen Anwendungen verwendet, beispielsweise bei der Strahllenkung in Phasenarrayantennen. Ein Phasenarray (Phased Array) bezieht sich auf eine Antennenkonfiguration, die aus einer großen Anzahl von Elementen gebildet ist, die in der Phase abgestimmte Signale emmitieren, um einen Funkstrahl zu bilden. Der Funkstrahl kann durch die aktive Manipulation der relativen Phasenabstimmung der einzelnen Antennenelemente elektronisch gelenkt werden. Phasenschieber spielen eine wichtige Rolle beim Betrieb von Phased-Array-Antennen. Das elektronische Strahllenkungskonzept bezieht sich auf Antennen, die mit sowohl Sendern als auch Empfängern verwendet werden. Phased-Array-Antennen sind im Vergleich mit ihren mechanischen Gegenstücken in Bezug auf die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit vorteilhaft. Die Ersetzung von Kardangelenken in mechanisch gescanten Antennen durch elektronische Phasenschieber in elektronisch gescanten Antennen erhöht die Überlebensfähigkeit von Antennen, die in Verteidigungssystemen verwendet werden, durch eine schnellere und genauere Zielidentifikation. Komplexe Tracking-(Nachverfolgungs)-Anstrengungen können ebenfalls schnell und genau mit einem Phased-Array-Antennensystem ausgeführt werden.
Das United States Patent Nr. 5,617,103 offenbart ein ferroelektrisches Phasenverschiebungs-Antennenarray, welches ferroelektrische Phasenverschiebungs-Komponenten verwendet. Die Antennen, die in diesem Patent offenbart sind, verwenden einen Aufbau, bei dem ein ferroelektrischer Phasenschieber auf einem einzelnen Substrat mit mehreren Patch-Antennen integriert ist. Zusätzliche Beispiele von Phased- Array-Antennen, die elektronische Phasenschieber verwenden, findet man in den United States Patenten Nr. 5,079,557; 5,218,358; 5,557,286; 5,589,845; 5,617,103; 5,917,455; und 5,940,030.
Franko De Flaviis et al., „Planar Microwave Integrated Phase-Shifter Design With High Purity Ferroelectric Material", IEEE Transactions on Microwave Theory and Technics, Vol. 45, Nr. 6, Juni 1997, Seiten 963-969, offenbart einen Mikrostreifen-Phasenschieber, der ein ferroelektrisches Material einschließt.
Die United States Patente Nr. 5,472,935 und 6,078,827 offenbaren koplanare Wellenleiter, bei denen Leiter aus einem Hochtemperatur-Supraleitermaterial auf einem abstimmbaren dielektrischen Material angebracht ist. Die Verwendung von derartigen Einrichtungen erfordert eine Kühlung auf eine relativ niedrige Temperatur. Zusätzlich lehren die United States Patente Nr. 5,472,935 und 6,078,827 die Verwendung von abstimmbaren Filmen von SrTiO₃ oder (Ba, Sr) TiO₃ mit einem hohen Verhältnis von Sr. ST und BST weisen hohe dielektrische Konstanten auf, was zu einer niedrigen charakteristischen Impedanz führt. Dies macht es erforderlich die Phasenschieber geringer Impedanz auf die gewöhnlicherweise verwendete 50 Ohm Impedanz zu transformieren.
Kostengünstige Phasenschieber, die bei Raumtemperatur arbeiten können, könnten ein Betriebsverhalten stark verbessern und die Kosten von Phased-Array-Antennen stark reduzieren. Dies könnte eine wichtige Rolle dabei spielen diese fortgeschrittene Technologie von jüngsten durch das Militär dominierte Anwendungen auf kommerzielle Anwendungen zu übertragen.
Es gibt ein Erfordernis für elektrisch abstimmbare Phasenschieber, die bei Raumtemperaturen und bei K und bei Ka Band-Frequenzen (18 GHz bis 27 GHz, bzw. 27 GHz bis 40 GHz) arbeiten können, während sie hohe Q Faktoren beibehalten und charakteristische Impedanzen aufweisen, die kompatibel mit existierenden Schaltungen sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Phasenschieber, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung konstruiert sind, umfassen ein Substrat, eine erste Elektrode, die auf einer Oberfläche des Substrats positioniert ist, eine abstimmbare dielektrische Schicht, die auf einer Oberfläche der Elektrode positioniert ist, einen Mikrostreifen, der auf einer Oberfläche der abstimmbaren dielektrischen Schicht, dem Substrat gegenüberliegend, positioniert ist, einen Eingang zum Koppeln eines Funkfrequenzsignals an den Mikrostreifen, einen Ausgang zum Empfangen des Funkfrequenzsignals von dem Mikrostreifen, und eine Verbindung zum Anlegen einer Steuerspannung an die Elektrode. In einer alternativen Ausführungsform kann eine zweite Elektrode auf die Oberfläche des Substrats positioniert und von der ersten Elektrode getrennt werden, um einen Spalt zu bilden, der unter dem Mikrostreifen positioniert ist.
Phasenschieber, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung konstruiert sind, arbeiten bei Raumtemperatur. Die Phasenschieber der vorliegenden Erfindung können in Phased-Array-Antennen bei breiten Frequenzbereichen verwendet werden. Die Einrichtungen verwenden abstimmbare dielektrische Materialien mit geringem Verlust.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein vollständiges Verständnis der Erfindungen lässt sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erhalten, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen werden. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine obere Draufsicht auf einen Phasenschieber, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
2 eine Querschnittsansicht des Phasenschiebers der 1, und zwar entlang der Schnittlinie 2-2;
3 eine isometische Ansicht des Phasenschiebers der 1;
4 eine obere Draufsicht auf einen anderen Phasenschieber, der in Übereinstimmung mit der vorliegende Erfindung konstruiert ist; und
5 eine Querschnittsansicht des Phasenschiebers der 4, entlang der Schnittlinie 5-5.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Phasenschieber, die in Übereinstimmung mit dieser Erfindung konstruiert sind, verwenden eine über die Spannung abstimmbare dielektrische Schicht als Teil eines Verbund-Dielektrikums zum Haltern eines Mikrostreifens. Dieser Typ von Phasenschieber ist sehr gut geeignet für eine Allzweck-Mikrowellenkomponente in einer Vielzahl von Anwendungen, wie Radar-, Mikrowellen-Instrumenten- und Messsystemen, und Funkfrequenz-Phased-Array-Antennen. Der Phasenschieber dieser Erfindung kann über einem breiten Frequenzbereich, von 500 MHz bis 40 GHz verwendet werden.
Diese Erfindung verwendet ein über die Spannung abstimmbares dielektrisches Material mit geringen Verlusten, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer geführten elektromagnetischen Welle zu ändern, wodurch kontinuierlich einstellbare Phasenschieber bereitgestellt werden. Eine einzigartige Elektrodenanordnung zur Vorspannung des über die Spannung abstimmbaren dielektrischen Materials beseitigt das Erfordernis für Hochspannungs-DC-Abblockschaltungen, um zu verhindern, dass die Vorspannung eine Beschädigung an empfindlichen Funk-Frequenz-Schaltungen, die mit dem Phasenschieber verbunden sind, verursacht.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist 1 eine obere Draufsicht auf einen Phasenschieber 10 mit zwei Ports (Anschlüssen), der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. 2 ist eine Querschnittsansicht des Phasenschiebers der 1, entlang der Linie 2-2. 3 ist eine isometrische Ansicht des Phasenschiebers der 1. Der Phasenschieber 10 umfasst ein zusammengesetztes Substrat 12, umfassend eine erste dielektrische Materialschicht 14, die angrenzend zu einer Oberfläche 16 einer zweiten dielektrischen Schicht 18 positioniert ist. Die erste dielektrische Schicht besteht aus einem über die Spannung abstimmbaren Material. Die zweite dielektrische Schicht kann eine herkömmliche nicht-abstimmbare dielektrische Schicht mit geringen Verlusten, wie Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid, sein oder sie könnte eine abstimmbare dielektrische Schicht sein, die das gleiche Material wie die erste dielektrische Schicht aufweist. Eine Mikrostreifenleitung 20, die vorzugsweise aus Kupfer gebildet ist, ist auf einer Oberfläche 22 der ersten abstimmbaren dielektrischen Schicht, auf einer Seite gegenüberliegend zu derjenigen der zweiten dielektrischen Schicht, positioniert. Erste und zweite Vorspannelektroden 24 und 26 sind zwischen die ersten und zweiten dielektrischen Schichten eingefügt und auf gegenüberliegenden Seiten des Mikrostreifens so positioniert, dass ein Schlitz 28 breiter als die Mikrostreifenleitung selbst direkt unter der Mikrostreifenleitung 20 belassen wird. Eine Masseebene 30, die vorzugsweise aus Kupfer gebildet ist, ist angrenzend zu der zweiten dielektrischen Schicht auf einer Seite gegenüberliegend zu derjenigen der ersten dielektrischen Schicht positioniert.
Anpassungsnetze 32 und 34, die in der Form von Mikrostreifen-Viertelwellenlängen-Transformatoren sein können, werden durch die zweite dielektrische Schicht gestützt und sind mit der Mikrostreifenleitung über Stufen 36 und 38 an den Enden der ersten dielektrischen Schicht 14 verbunden. Die Anpassungsnetze koppeln die Mikrostreifenleitung 20 mit Eingangs/Ausgangs-Ports 40 und 42. Während die Anpassungsnetze so gezeigt sind, dass sie auf der zweiten dielektrischen Schicht angebracht sind, sei darauf hingewiesen, dass sie auch auf einer dritten dielektrischen Schicht (nicht gezeigt) angebracht sein könnten, die wiederum auf einer zweiten Masseebene (nicht gezeigt) angebracht sein würde. Die Anpassungsnetze sind elektrisch mit der Mikrostreifenleitung 20 verbunden. Wenn die den Mikrostreifenleitung nicht DC verbunden mit der Masseebene über einen DC elektrischen Pfad außerhalb der physikalischen Domäne des Phasenschiebers ist, wie über einen Mikrostreifen zu einem Wellenleiter-Adapter, dann sollte eines der Anpassungsnetze mit einer DC Verbindung 44 mit einem Frequenzblock 46 nach Masse verbunden werden. Der letztere könnte in der Form einer kurzgeschlossenen Viertelwellenlängen-Stichleitung mit einer sehr hohen charakteristischen Impedanz oder eines höchst induktiven Drahts (HF Drosselspule), die die Schaltung mit der Masseebene verbindet, sein. Die Vorspannelektroden werden mit einer DC Vorspannung von einer externen Spannungsquelle 48 über DC Speiseleitungen 50 und 52 gespeist.
Die Anpassungsnetze stellen sicher, dass eine geführte Welle, die an dem Port 40 eintritt (der beliebig als der Eingangsport definiert wird), den Phasenschieber betreten wird und diesen an dem anderen Port 42 (Ausgangsport), mit minimalen Restreflektionen an jedem Port, verlassen wird. Der Mikrostreifen und die Masseebene werden auf einer Null-Spannung gehalten, während eine Vorspannung an die Elektroden angelegt wird. Die Vorspannung setzt das über die Spannung abstimmbare dielektrische Material einem DC elektrischem Feld aus, was die dielektrische Permitivität des Materials beeinflusst. In dieser Weise kann die dielektrische Permitivität des über die Spannung abstimmbaren dielektrischen Materials durch die Vorspannung gesteuert werden. Da die Geschwindigkeit der geführten Welle, die sich durch die Einrichtung ausbreitet, umgekehrt proportional zu der Quadratwurzel der effektiven dielektrischen Permitivität des Materials um den Streifen herum ist, kann die Vorspannung verwendet werden, um die Geschwindigkeit der geführten Welle zu steuern. Deshalb steuert sie auch den Betrag der Phasenverzögerung an dem Ausgangsport bezogen auf den Eingangsport.
Die Ausführungsform der 1–3 ist eine Breitband-Einrichtung. Die Bandbreite ist nur durch die Anpassungsnetze bestimmt, die zur Vereinfachung als Einzelstufen-Anpassungstransformatoren dargestellt wurden. Mit mehrstufigen Anpassungsnetzen kann eine beliebige Bandbreite bis zu einer Oktave oder mehr erzielt werden. Die Ausführungsformen der 1-3 würden eine vergleichsweise lange Länge der Mikrostreifenleitung für einen bestimmten benötigten Betrag des Phasenverschiebungs-Abstimmbereichs erfordern. Dies liegt an der Tatsache, dass die Mikrostreifenleitung mit der Masseebene über ein Verbund-Dielektrikum gekoppelt wird, wobei nur eine der Schichten in dem Verbund gerade abgestimmt wird.
4 ist eine obere Draufsicht auf einen anderen Phasenschieber 54, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, und 5 ist eine Querschnittsansicht des Phasenschiebers der 4, entlang der Schnittlinie 5-5. Der Phasenschieber 54 umfasst ein Verbundsubstrat 56, umfassend eine erste dielektrische Materialschicht 58, die angrenzend zu einer Oberfläche 60 einer zweiten dielektrischen Schicht 62 positioniert ist. Die erste dielektrische Schicht 58 umfasst ein über die Spannung abstimmbares Material. Die zweite dielektrische Schicht 62 kann eine herkömmliche nicht-abstimmbare dielektrische Schicht mit geringen Verlusten, wie Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid, sein. Eine Mikrostreifenleitung 64, die vorzugsweise aus Kupfer gebildet ist, ist auf einer Oberfläche 66 der ersten abstimmbaren dielektrischen Schicht, auf einer Seite gegenüberliegend zu derjenigen der zweiten dielektrischen Schicht, positioniert. Eine Vorspannelektrode 68 ist zwischen die erste und zweite dielektrische Schicht eingefügt und ist direkt unter der Mikrostreifenleitung positioniert, um eine „schwebende" Masseebene für die Mikrostreifenleitung zu bilden. Eine Masseebene 70, die vorzugsweise aus Kupfer gebildet ist, ist angrenzend zu der zweiten dielektrischen Schicht auf einer Seite gegenüberliegend zu derjenigen der ersten dielektrischen Schicht positioniert. Um Resonanzmoden in der schwebenden Masseebene/Vorspannelektrode 68 zu vermeiden, sollte sie vorzugsweise ein ungradzahliges Vielfaches von Viertelwellenlängen in Einheiten von Wellen, die zwischen ihr und der Masseebene 70 eingefangen sind, lang sein.
Anpassungsnetze 72 und 74, die in der Form von Mikrostreifen-Viertelwellenlängen-Transformatoren sein könnten, werden von der zweiten dielektrischen Schicht gehaltert und sind mit der Mikrostreifenleitung über Stufen 76 und 78 an den Enden der ersten dielektrischen Schicht verbunden. Die Anpassungsnetze koppeln die Mikrostreifenleitung 64 mit Eingangs/Ausgangs-Ports 80 und 82. Während die Anpassungsnetze so gezeigt sind, wie sie auf der zweiten dielektrischen Schicht angebracht sind, sei darauf hingewiesen, dass sie auch auf einer dritten dielektrischen Schicht (nicht gezeigt) angebracht werden könnten, die wiederum auf einer zweiten Masseebene (nicht gezeigt) angebracht ist. Die Anpassungsnetze sind elektrisch mit dem Mikrostreifen verbunden. Wenn die Mikrostreifenleitung nicht DC verbunden mit der Masseebene über einen DC elektrischen Pfad außerhalb der physikalischen Domäne des Phasenschiebers ist, wie über einen Mikrostreifen zu einem Wellenleiter-Adapter, dann sollte eines der Anpassungsnetze mit einer DC Verbindung 84 mit einem Funkfrequenzblock 86 nach Masse verbunden sein. Der letztere könnte in der Form einer kurzgeschlossenen Viertelwellenlängen-Stichleitung mit einer sehr hohen charakteristischen Impedanz oder einem höchst induktivem Draht (HF Drosselspule), der (die) die Schaltung mit der Masseebene verbindet, sein. Die Vorspannelektrode wird mit einer DC Vorspannung von einer externen DC Quelle 88 über eine DC Speiseleitung 90 gespeist.
Die Ausführungsform der 4–5 ist eine Schmalband-Einrichtung. Die Bandbreite ist auf einen beliebigen Bereich unter oder zwischen zwei der Resonanzmoden-Frequenzen der schwebenden Masseebene begrenzt. Diese Ausführungsform erfordert eine vergleichsweise kurze Länge der Mikrostreifenleitung für einen bestimmten erforderlichen Betrag eines Phasenverschiebe-Abstimmbereichs. Dies liegt an der Tatsache, dass die Mikrostreifenleitung mit der schwebenden Masseebene nur über eine einzelne abstimmbare dielektrische Schicht gekoppelt ist.
Das abstimmbare Dielektrikum, welches in den bevorzugten Ausführungsform der Phasenschieber dieser Erfindung verwendet wird, weist eine niedrigere dielektrische Konstante als herkömmliche abstimmbare Materialien auf. Die dielektrische Konstante kann bei 20 V/μm um 20% bis 70% und typischerweise um ungefähr 50% verändert werden. Die Größe der maximalen erforderlichen Vorspannung verändert sich mit dem Abstand zwischen dem Mikrostreifen und der Vorspannelektrode (den Vorspannelektroden) und liegt typischerweise im Bereich von ungefähr 8 bis 10 V pro μm. Niedrigere Vorspannungspegel können Vorteile aufweisen, jedoch ist die benötigte Vorspannung abhängig von dem Einrichtungs-Aufbau und den Materialien. Der Phasenschieber in der vorliegenden Erfindung ist so konstruiert, dass er eine 360° Phasenverschiebung aufweist. Die dielektrische Konstante kann im Bereich von 70 bis 600 liegen und liegt typischerweise zwischen 70 und 150. In der bevorzugten Ausführungsform ist das abstimmbare Dielektrikum ein Film auf Basis eines Barium-Strontium-Titanats (BST) mit einer dielektrischen Konstanten von ungefähr 100 bei einer Vorspannung von Null. Das bevorzugte Material wird eine hohe Abstimmung und niedrige Verluste aufzeigen. Die bevorzugten Ausführungsformen verwenden Materialien mit einer Abstimmung um ungefähr 50% herum und einen Verlust so gering wie möglich, der typischerweise in dem Bereich von (Verlusttangente) 0,01 bis 0,03 bei 24 GHz ist. Insbesondere ist in der bevorzugten Ausführungsform die Zusammensetzung des Materials ein Barium-Strontium-Titanat (Ba_xSr_1-xTiO₃, BSTO, wobei x kleiner als 1 ist), oder BSTO Verbindungen mit einer dielektrischen Konstanten von 70 bis 600, einem Abstimmbereich von 20 bis 60% und einer Verlusttangente von 0,008 bis 0,03 bei K und Ka Bändern. Beispiele von derartigen BSTO Verbindungen, die die erforderlichen Betriebsverhaltens-Parameter besitzen, umfassen BSTO-MgO, BSTO-MgAl₂O₄, BSTO-CaTiO₃, BSTO-MgTiO₃, BSTO-MgSrZrTiO₆, und Kombinationen davon, sind aber nicht darauf beschränkt.
Die Mikrostreifen-Phasenschieber für das K und Ka Band der bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung werden auf einer abstimmbaren dielektrischen Blockschicht mit einer dielektrischen Konstanten (Permitivität) ε von ungefähr 70 bis 150 bei einer Null-Vorspannung und einer Dicke von 100 bis 150 μm hergestellt. Die abstimmbare dielektrische Schicht wird an ein Substrat MgO mit niedriger dielektrische Konstanter mit einer Dicke von ungefähr 0,25 mm angebracht. Für die Zwecke dieser Beschreibung ist eine niedrige dielektrische Konstante kleiner als 25. MgO weist eine dielektrische Konstante von ungefähr 10 auf. Jedoch kann das Substrat mit dem geringen Dielektrikum andere Materialien sein, wie LaAlO₃, Saphir, Al₂O₃ oder andere Keramiken.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Mikrostreifen-Phasenschieber bereit, die ein Verbundsubstrat mit einer abstimmbaren Permitivität, geringen Verlusten und auf einem Block-BST gestützt einschließen.
Alternative elektronisch abstimmbare Keramikmaterial-Zusammensetzungen können wenigstens eine elektronisch abstimmbare dielektrische Phase umfassen, wie Barium-Strontium-Titanat, in Kombination mit wenigstens zwei zusätzlichen Metalloxydphasen. Barium-Strontium-Titanat der Formel Ba_xSr_1-xTiO₃ ist ein bevorzugtes elektronisch abstimmbares dielektrisches Material wegen seiner günstigen Abstimmcharakteristiken, niedriger Curie Temperaturen und niedrigen Mikrowellen-Verlusteigenschaften. In der Formal Ba_xSr_1-xTiO₃ kann x irgendein Wert von 0 bis 1 und vorzugsweise von ungefähr 0,15 bis ungefähr 0,6 sein. Weiter bevorzugt ist x von 0,3 bis 0,6.
Andere elektronisch abstimmbare dielektrische Materialien können teilweise oder insgesamt anstelle des Barium-Strontium-Titanats verwendet werden. Ein Beispiel ist Ba_xCa_1-xTiO₃, wobei x sich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 0,8 und vorzugsweise von ungefähr 0,4 bis ungefähr 0,6 verändern kann. Zusätzliche elektronisch abstimmbare ferroelektrische Materialien umfassen Pb_xZr_1-xTiO₃ (PZT), wobei x im Bereich von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,4 liegt, Blei-Lantan-Zirkon-Titanat (PLZT) Blei-Titanat (PbTio₃), Barium-Calzium-Zirkon-Titanat (BaCaZrTiO₃), Natriumnitrat (NaNo₃), KnbO₃, LiNbO₃, LiTaO₃, PbNb₂O₆, PbTa₂O₆, KSr(NbO₃) und NaBa₂(NbO₃)5KH₂PO₄.
Der Phasenschieber kann auch elektronisch abstimmbare Materialien mit wenigstens einer Metallsilikatphase einschließen. Die Metallsilikate können Metalle aus der Gruppe 2A der Periodentabelle einschließen, d. h. Be, Mg, Ca, Sr, Ba und Ra, vorzugsweise Mg, Ca, Sr und Ba. Bevorzugte Metallsilikate umfassen Mg₂SiO₄, CaSiO₃, BaSiO₃ und SrSiO₃. Zusätzlich zu den Metallen der Gruppe 2A können die gegenwärtigen Metallsilikate Metalle aus der Gruppe 1A einschließen, d. h. Li, Na, K, Rb, Cs und Fr, vorzugsweise Li, Na und K. Zum Beispiel können derartige Metallsilikate Natriumsilikate wie Na₂SiO₃ und NaSiO₃-5H₂O₃ und Silikate, die Lithium enthalten, wie LiAlSiO₄, Li₂SiO₃ und Li₄SiO₄ umfassen. Metalle aus den Gruppen 3A, 4A und einige Übergangsmetalle der Periodentabelle können auch geeignete Bestandteile der Metallsilikat-Phase sein. Zusätzliche Metallsilikate können Al₂Si₂O₇, ZrSiO₄, KAlSi₃O₈, NaAlSi₃O₈, CaAl₂Si₂O₈, CaMgSi₂O₆, BaTiSi₃O₉ und Zn₂SiO₄ einschließen. Abstimmbare dielektrische Materialien, die als Parascan^TM Materialien identifiziert sind, sind von Paratek Microwave Inc. erhältlich. Die obigen abstimmbaren Materialien können bei Raumtemperatur abgestimmt werden, indem das elektrische Feld gesteuert wird, welches über das Material angelegt wird.
Zusätzlich zu der elektronisch abstimmbaren dielektrischen Phase können die gegenwärtigen elektronisch abstimmbaren Metalle wenigstens zwei zusätzliche Metalloxidphasen umfassen. Die zusätzlichen Metalloxidphasen können Metalle aus der Gruppe 2A der Periodentabelle einschließen, d. h. Mg, Ca, Sr, Ba, Be und Ra, vorzugsweise Mg, Ca, Sr und Ba. Die zusätzlichen Metalloxide können auch Metalle aus der Gruppe 1A, d. h. Li, Na, K, Rb, Cs und Fr, vorzugsweise Li, Na und K einschließen. Metalle aus anderen Gruppen der Periodentabelle können auch geeignete Bestandteile der Metalloxidphasen sein. Zum Beispiel können wärmebeständige Metalle wie Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo, Hf Ta und W verwendet werden. Ferner können Metalle wie Al, Si, Sn, Pb und Bi verwendet werden. Zusätzlich können die Metalloxidphasen Edelerdenmetalle wie Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd und dergleichen umfassen.
Die zusätzlichen Metalloxide können zum Beispiel Zirkonate, Silikate, Titanate, Aluminate, Stanate, Niobate, Tantalate und Edelerdenoxide umfassen. Bevorzugte zusätzliche Metalloxide umfassen Mg₂SiO₄, MgO, CaTiO₃, MgZrSrTiO₆, MgTiO₃, MgAl₂O₄, WO₃, SnTiO₄, ZrTiO₄, CaSiO₃, CaSnO₃, CaWO₄, CaZrO₃, MgTa₂O₆, MgZrO₃, MnO₂, PbO, Bi₂O₃ und La₂O₃. Besonders bevorzugte zusätzliche Metalloxide umfassen Mg₂SiO₄, MgO, CaTiO₃, MgZrSrTiO₆, MgTiO₃, MgAl₂O₄, MgTa₂O₆ und MgZrO₃.
Die zusätzlichen Metalloxidphasen sind typischerweise in Gesamtmengen von ungefähr 1 bis ungefähr 80 Gewichtsprozent des Materials, bevorzugt von ungefähr 3 bis ungefähr 65 Gewichtsprozent, und weiter bevorzugt von ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gewichtsprozent vorhanden. In einer Ausführungsform umfassen die zusätzlichen Metalloxide von ungefähr 10 bis ungefähr 50 Gesamtgewichtsprozent des Materials. Die individuelle Menge von jedem zusätzlichen Metalloxid kann eingestellt werden, um die gewünschten Eigenschaften bereitzustellen. Wenn zwei zusätzliche Metalloxide verwendet werden, können sich deren Gewichtsverhältnisse verändern, zum Beispiel von ungefähr 1:100 bis ungefähr 100:1, typischerweise von ungefähr 1:10 bis ungefähr 10:1 oder von ungefähr 1:5 bis ungefähr 5:1. Obwohl Metalloxide in Gesamtmengen von 1 bis 80 Gewichtsprozent typischerweise verwendet werden, können kleinere zusätzliche Mengen von 0,01 bis 1 Gewichtsprozent für einige Anwendungen verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform können die zusätzlichen Metalloxidphasen wenigsten 2 Mg-enthaltende Verbindungen einschließen. Zusätzlich zu den mehreren Mg-enthaltenden Verbindungen kann das Material optional Mg-freie Komponenten einschließen, zum Beispiel Oxide oder Metalle, die aus Si, Ca, Zr, Ti, Al und/oder Edelerden gewählt sind. In einer anderen Ausführungsform können die zusätzlichen Metalloxidphasen eine einzelne Mg-enthaltende Verbindung und wenigstens eine Mg-freie Verbindung einschließen, zum Beispiel Oxide aus Metallen die aus Si, Ca, Zr, Ti, Al und/oder Edelerden gewählt sind.
Die Abstimmungsfähigkeit des abstimmbaren dielektrischen Materials kann als die dielektrische Konstante des Materials mit einer angelegten Spannung geteilt durch die dielektrische Konstante des Materials mit keiner angelegten Spannung definiert werden. Somit kann der prozentuale Anteil der Abstimmungsfähigkeit durch die folgende Formel definiert werden: T = ((X-Y)/X)·100wobei X die dielektrische Konstante mit keiner Spannung ist und Y die dielektrische Konstante mit einer spezifischen angelegten Spannung ist. Eine hohe Abstimmungsfähigkeit ist für viele Anwendungen wünschenswert. Für den Fall von Wellenleiter-gestützten Einrichtungen wird die höhere Abstimmungsfähigkeit zum Beispiel eine kürzere elektrische Länge erlauben, was bedeutet, dass ein geringerer Einfügeverlust in die gesamte Einrichtung erreicht werden kann. Über die Spannung abstimmbare dielektrische Materialien weisen vorzugsweise eine Abstimmungsfähigkeit von wenigstens ungefähr 20 Prozent bei 8 V/Mikron, mehr bevorzugt wenigstens ungefähr 25% bei 8 V/Mikron auf. Zum Beispiel kann das über die Spannung abstimmbare dielektrische Material eine Abstimmungsfähigkeit von ungefähr 30 bis ungefähr 75 Prozent oder höher bei 8 V/Mikron aufzeigen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erlaubt die Kombination von abstimmbaren dielektrischen Materialien wie BSTO mit zusätzlichen Metalloxiden, dass die Materialien eine hohe Abstimmungsfähigkeit, niedrige Einfügeverluste und speziell zugeschnittene dielektrische Eigenschaften aufweisen, sodass sie in Mikrowellenfrequenz-Anwendungen verwendet werden können. Die Materialien zeigen verbesserte Eigenschaften, wie eine erhöhte Abstimmung, verringerte Verlusttangenten, vernünftige dielektrische Konstanten für viele Mikrowellenanwendungen, stabile Spannungsermüdungseigenschaften, höhere Durchbruchpegel als vorangehende herkömmliche Materialien, und verbesserte Sintereigenschaften auf. Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Materialien besteht darin, dass eine Abstimmung im Vergleich mit herkömmlichen abstimmbaren dielektrischen Materialien mit geringen Verlusten dramatisch erhöht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Materialien bei Raumtemperatur verwendet werden können. Die elektronisch abstimmbaren Materialien können in mehreren herstellbaren Ausbildungen, wie Blockkeramiken, Dickfilm-Dielektrika und Dünnfilm-Dielektrika bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf über die Spannung abstimmbare Mikrostreifen-Phasenschieber, die in den K und Ka Bändern bei Raumtemperatur arbeiten. Die Einrichtungen verwenden abstimmbare dielektrische Schichten mit geringen Verlusten. In den bevorzugten Ausführungsformen ist die abstimmbare dielektrische Schicht eine Verbundkeramik auf Barium-Strontium-Titanat-(BST)-Basis, mit einer dielektrischen Konstanten, die durch Anlegen einer DC Vorspannung verändert werden kann und bei Raumtemperatur arbeiten kann.
Während die Erfindung im Hinblick darauf beschrieben worden ist, was gegenwärtig ihre bevorzugten Ausführungsformen sind, werden Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet erkennen, dass verschiedene Änderungen an den bevorzugten Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, die durch die Ansprüche definiert ist. Um zum Beispiel die Metallstufen zwischen der Mikrostreifenleitung und dem Anpassungsschaltungen zu vermeiden, könnte in jeder der Ausführungsformen die erste dielektrische Schicht, die die Mikrostreifenleitung trägt, in die zweite dielektrische Schicht eingesenkt werden, um sicherzustellen, dass die Mikrostreifenleitung zu den Anpassungsschaltungen koplanar ist.

Claims

Phasenschieber (10), umfassend ein Substrat (18); eine erste Elektrode (24), die auf der ersten Oberfläche des Substrats positioniert ist; eine zweite Elektrode (26), die auf der ersten Oberfläche des Substrats positioniert ist, wobei die erste und zweite Elektrode getrennt sind, um einen Spalt (28) dazwischen zu bilden; und eine abstimmbare dielektrische Schicht (14), die auf Oberflächen der ersten und zweiten Elektroden positioniert ist; gekennzeichnet durch: einen Mikrostreifen (20), der auf der ersten Oberfläche der abstimmbaren dielektrischen Schicht dem Substrat gegenüberliegend positioniert ist, und eine Masseebene (30), die auf der zweiten Oberfläche des Substrats (18) positioniert ist; einen Eingang (40) zum Koppeln eines Funkfrequenzsignals an den Mikrostreifen; einen Ausgang (42) zum Empfangen des Funkfrequenzsignals von dem Mikrostreifen; und eine Einrichtung (48) zum Anlegen einer Steuerspannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (28) breiter als der Mikrostreifen ist, und der Spalt angrenzend zu einer zweiten Oberfläche der abstimmbaren dielektrischen Schicht dem Mikrostreifen gegenüberliegend positioniert ist.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch: einen ersten Impedanzanpassungsabschnitt (34), der den Eingang mit dem Mikrostreifen koppelt; und einen zweiten Impedanzanpassungsabschnitt (32), der den Ausgang mit dem Mikrostreifen koppelt.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht ein Material umfasst, welches aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Bariumstrontiumtitanat, Bariumkalziumtitanat, Bleizirkontitanat, Bleilanthan-Zirkon-Titanat, Bleititanat, Bariumkaliziumzirkontitanat, Natriumnitrat, KNbO₃, LiNbO₃, LiTaO₃, PbNb₂O₆, PbTa₂O₆, KSr(NbO₃), NaBa₂(NbO₃)₅, KH₂PO₄, und Kombinationen davon.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht eine Bariumstrontiumtitanat-(BSTO)-Zusammensetzung umfasst, die aus der folgenden Gruppe gewählt ist: BSTO-MgO, BSTO-MgAl₂O₄, BSTO-CaTiO₃, BSTO-MgTiO₃, BSTO-MgSrZrTiO₆, und Kombinationen davon.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht ein Material umfasst, welches aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Mg₂SiO₄, CaSiO₃, BaSiO₃, SrSiO₃, Na₂SiO₃, NaSiO₃-5H₂O, LiAlSiO₄, Li₂SiO₃, Li₄SiO₄, Al₂Si₂O₇, ZrSiO₄, KAlSi₃O₈, NaAlSi₃O₈, CaAl₂Si₂O₈, CaMgSi₂O₆, BaTiSi₃O₉ und Zn₂SiO₄.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht eine elektrische abstimmbare Phase und wenigstens zwei Metalloxydphasen umfasst.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Material umfasst, welches aus der folgenden Gruppe gewählt ist: MgO, LaAlO₃, Saphir, Al₂O₃, und eine Keramik.
Phasenschieber (54), umfassend einen Masseebenenleiter (70); ein Substrat (62), das auf dem Masseebenenleiter positioniert ist; eine erste Elektrode (68), die auf einer Oberfläche des Substrats dem Massenebenenleiter gegenüberliegend positioniert ist; eine abstimmbare dielektrische Schicht (58), die auf einer Oberfläche der ersten Elektrode dem Substrat gegenüberliegend positioniert ist; einen Mikrostreifen (64), der auf einer ersten Oberfläche der abstimmbaren dielektrischen Schicht dem ersten Leiter gegenüberliegend positioniert ist; einen Eingang (80) zum Koppeln eines Funkfrequenzsignals an den Mikrostreifen; und einen Ausgang (82) zum Empfangen des Funkfrequenzsignals von dem Mikrostreifen; gekennzeichnet durch: eine DC-Verbindung (86) zwischen dem Mikrostreifen und dem Masseebenenleiter; und eine Einrichtung (88) zum Anlegen einer Steuerspannung zwischen der ersten Elektrode und dem Masseebenenleiter.
Phasenschieber nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet durch: einen ersten Impedanzanpassungsabschnitt (74), der den Eingang mit dem Mikrostreifen koppelt; und einen zweiten Impedanzanpassungsabschnitt (72), der den Ausgang mit dem Mikrostreifen koppelt.
Phasenschieber nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht ein Material umfasst, welches aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Bariumstrontiumtitanat, Bariumkalziumtitanat, Bleizirkontitanat, Bleilanthan-Zirkon-Titanat, Bleititanat, Bariumkaliziumzirkontitanat, Natriumnitrat, KNbO₃, LiNbO₃, LiTaO₃, PbNb₂O₆, PbTa₂O₆, KSr(NbO₃), NaBa₂(NbO₃)₅, KH₂PO₄, und Kombinationen davon.
Phasenschieber nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht eine Bariumstrontiumtitanat-(BSTO)-Zusammensetzung umfasst, die aus der folgenden Gruppe gewählt ist: BSTO-MgO, BSTO-MgAl₂O₄, BSTO-CaTiO₃, BSTO-MgTiO₃, BSTO-MgSrZrTiO₆, und Kombinationen davon.
Phasenschieber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht ein Material umfasst, welches aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Mg₂SiO₄, CaSiO₃, BaSiO₃, SrSiO₃, Na₂SiO₃, NaSiO₃-5H₂O, LiAlSiO₄, Li₂SiO₃, Li₄SiO₄, Al₂Si₂O₇, ZrSiO₄, KAlSi₃O₈, NaAlSi₃O₈, CaAl₂Si₂O₈, CaMgSi₂O₆, BaTiSi₃O₉ und Zn₂SiO₄.
Phasenschieber nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht eine elektrisch abstimmbare Phase und wenigstens zwei Metalloxidphasen umfasst.
Phasenschieber nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Material umfasst, das aus der folgenden Gruppe gewählt ist: MgO, LaAlO₃, Saphir, Al₂O₃, und eine Keramik.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht ein Material umfasst, das aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Ba_xCa_1-xTiO₃, Pb_xZr_1-xTiO₃ (PZT), Bleilanthan-Zirkontitanat (PLZT), Bleititanat (PbTio₃), Bariumkalziumzirkontitanat (BaCaZrTiO₃), Natnumnitrat (NaNO₃), KNbO₃, LiNbO₃, LiTaO₃, PbNb₂O₆, PbTa₂O₆, KSr (NbO₃) und NaBa₂(NbO₃)₅, KH₂PO₄.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die ein Metallsilikat einschließt, das aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Mg₂SiO₄, CaSiO₃, BaSiO₃, SrSiO₃, Na₂SiO₃, NaSiO₃-5H₂O, LiAlSiO₄, Li₂SiO₃, Li₄SiO₄, Al₂Si₂O₇, ZrSiO₄, KAlSi₃O₈, NaAlSi₃O₈, CaAl₂Si₂O₈, CaMgSi₂O₆, BaTiSi₃O₉ und Zn₂SiO₄.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, wobei die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die wenigstens zwei zusätzliche Metalloxydphasen gewählt aus der folgenden Gruppe einschließt: Mg, Ca, Sr, Ba, Be, Ra, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ti, V, Cr, Mn, Zr, Nb, Mo, Hf Ta, W, Al, Si, Sn, Pb, Bi, Sc, Y, La, Ce, Pr und Nd.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, wobei die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die wenigstens zwei zusätzliche Metalloxidphasen gewählt aus der folgenden Gruppe einschließt: Zirkonat, Silikat, Titanat, Aluminat, Stanat, Niobat, Tantalat und Edelerdenoxide.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, wobei die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die wenigstens zwei zusätzliche Metalloxidphasen gewählt aus der folgenden Gruppe einschließt: Mg₂SiO₄, MgO, CaTiO₃, MgZrSrTiO₆, MgTiO₃, MgAl₂O₄, WO₃, SnTiO₄, ZrTiO₄, CaSiO₃, CaSnO₃, CaWO₄, CaZrO₃, MgTa₂O₆, MgZrO₃, MnO₂, PbO, Bi₂O₃ und La₂O₃.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, wobei die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die wenigstens zwei Verbindungen einschließt, die Mg enthalten.
Phasenschieber nach Anspruch 1 oder 9, wobei die abstimmbare dielektrische Schicht eine abstimmbare dielektrische Zusammensetzung umfasst, die eine Mg-enthaltende Verbindung und wenigstens eine Mg-freie Verbindung einschließt.
Phasenschieber nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch: eine DC-Verbindung zwischen dem Mikrostreifen und der Masseebene.