DE69612787T2 - Flexible gedruckte Mikrostreifen-Leiterplatte als elektrische Verbindungslinie - Google Patents

Flexible gedruckte Mikrostreifen-Leiterplatte als elektrische Verbindungslinie

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft generell Mikrostreifenleitungen und betrifft insbesondere eine flexible Mikrostreifenleitung, die dazu verwendet werden kann, Anordnungen von gedruckten Leiterplatten ("printed wiring boards", PWBs) mit Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich ohne die Verwendung von Koaxialverbindern und Koaxialkabeln miteinander zu verbinden.
  • Eine herkömmliche Technik zur Bereitstellung einer Verbindung zwischen zwei RF-Anordnungen (RF = Funkfrequenz bzw. Radiofrequenz), besteht darin, Koaxialverbinder und -kabel zu verwenden. Die Kabel sind sperrig und schwierig zu führen bzw. zu verlegen.
  • Es sind zwar flexible gedruckte Leiterplatten und flache Bandkabel ("flat ribbon cables") bekannt, diese arbeiten jedoch nicht im Mikrowellenfrequenzbereich.
  • Manchmal werden für RF-Verbindungen Goldbänder und - drähte, Drahtknopf- bzw. Drahttastkontakte ("wire button contacts") und Elastomerverbinder verwendet, diese sind jedoch nun über kurze Entfernungen betriebsbereit. Elastomerverbinder sind komprimierbare dielektrische Elemente, die mit Leitern imprägniert ("impregnated") sind und die, beim Zusammendrücken, eine Gleichstromleitung ausschließlich in einer einzigen Richtung ermöglichen. Die Leiter, die das Dielektrikum imprägnieren, sind im Vergleich zur Dicke des Elastomerdielektrikums dünn, so daß die Leiter die Form des Dielektrikums annehmen.
  • Bei dem Dokument US-A-4,806,892 des Standes der Technik sind Verbindungsmittel ausgebildet durch Laschen, die sich über das Ende der dielektrischen Basisschicht hinaus erstrecken.
  • Auf dem Gebiet der starren Mikrowellenverbindungen ist es bekannt (US-A-5,229,727), eine Mikrostreifenleitung innerhalb einer hermetischen Umhüllung mit einer Mikrostreifenleitung außerhalb der Umhüllung zu verbinden, mittels Durchkontaktierungen ("vias"), die ein keramisches Substrat durchdringen.
  • Im Hinblick auf das oben stehende ist es die Aufgabe der Erfindung, eine flexible Mikrostreifenleitung anzugeben, die sich leicht an Streifenleitungsanordnungen anbringen läßt.
  • Generell spricht die Erfindung die Probleme und Nachteile des oben genannten Standes der Technik an, indem eine flexible RF-Leitung für gedruckte Leiterplatten (PWB) bereitgestellt wird, die dazu verwendet wird, PWB-Anordnungen mit Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich ohne die Verwendung von Koaxialverbindern und Koaxialkabeln miteinander zu verbinden. Die flexible PWB-Leitung arbeitet im Bereich von Mikrowellenfrequenzen ohne oder mit geringen RF-Verzerrungen als Funktion eines Verbiegens oder Verdrehens ("flex or twist"), und ohne oder mit geringen RF-Leckverlusten. Die flexible Leitung ist dünner als Koaxialkabel.
  • Die PWB-Leitungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung dient zum elektrischen Miteinanderverbinden einer ersten und einer zweiten Streifenleitung, die auf einem ersten bzw. einem zweiten dielektrischen Substrat angeordnet sind, und beinhaltet eine flexible Mikrostreifenleitung ("microstrip transmission line"). Die flexible Leitung beinhaltet eine längliche dünne dielektrische Schicht mit einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Fläche, eine elektrisch leitende Erdungsebenenschicht, die auf der ersten Fläche ausgebildet ist, einen elektrisch leitenden Mikrostreifenleiter, der auf der zweiten dielektrischen Fläche ausgebildet ist, und Verbindungsmittel zum Verbinden eines ersten Endes der flexiblen Leitung mit der ersten Streifenleitung, und zum Verbinden eines zweiten Endes der flexiblen Leitung mit der zweiten Streifenleitung, wobei die ersten Verbindungsmittel wenigstens ein plattiertes Durchkontaktierungsloch aufweisen, das entweder die Erdungsebenenschicht mit einem leitenden Pad an der zweiten Fläche oder den Mikrostreifenleiter mit einem leitenden Pad an der ersten Fläche verbindet, und wobei die zweite RF-Anordnung eine zweite Streifenleitungsanordnung ist. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird die flexible Leitung zwischen der ersten und der zweiten Streifenleitung um eine Schleife von 360 Grad geführt, um eine mechanische Spannungsentlastung bereitzustellen.
  • Die Erfindung kann PWB-Anordnungen mit Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich mittels weniger RF- Verbinderkomponenten und mit einem geringeren RF- Verbindervolumen miteinander verbinden als herkömmliche Verbindungstechniken.
  • Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wie sie in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, in der:
  • Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist, die dazu verwendet wird, eine Schaltungsverbindung zwischen physikalisch voneinander entfernten bzw. versetzten Streifenleitungsschaltungen bereitzustellen;
  • Fig. 2A, 2B und 2C eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben bzw. eine Querschnittsansicht der flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung der Fig. 1 sind;
  • Fig. 3A, 3B und 3C eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben bzw. eine Querschnittsansicht einer ersten alternativen Konfiguration einer flexible n Mikrostreifenverbindungsschaltung gemäß der Erfindung sind;
  • Fig. 4A, 4B und 4C eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben bzw. eine Querschnittsansicht einer zweiten alternativen Konfiguration einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung gemäß der Erfindung sind;
  • Fig. 5A-5E jeweilige Ansichten von oben auf flexible Mikrostreifenverbindungsschaltungen mit unterschiedlichen Verbindungsport-Konfigurationen sind; wobei Fig. 5A einen Mikrostreifen mit Ausgangspads mit geerdetem plattiertem Durchgangsloch ("PTH", "plated through hole") als Ausgangsport (Anbringung an Kante von Platte) zeigt, wobei Fig. 5B eine vergrabene Streifenleitung bzw. Unterflur-Streifenleitung und Erdungsebenen für PTH-Pads als Ausgangsport (Anbringung an Kante von Platte) darstellt, wobei Fig. 5C einen Ausgangsport mit koplanarem Hohlleiter ("CPW", "coplanar waveguide") zeigt (zur Anbringung an Kante von Platte); wobei Fig. 5D einen vergrabenen Streifenleiter und obere Erdungsebenen mit einem PTH-pad mit Mittenleiter als Ausgangsport (zur Anbringung an Kante von Platte) darstellt; und wobei Fig. 5E eine vergrabene Streifenleitung und obere Erdungsebenen mit einem PTH-Pad mit Mittenleiter (zur Anbringung in der Mitte der Platte) darstellt;
  • Fig. 6A eine seitliche Explosionsdarstellung einer Streifenleitungsschaltungsplatte und einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsleitung mit einer oberen mittleren Leiterspur ist, und Fig. 6B eine vergrößerte Endansicht ist, die die Art und Weise darstellt, auf die die flexible Mikrostreifenverbindungsleitung mit der Streifenleitungsschaltungsplatte verbunden wird; und
  • Fig. 7 eine Endansicht in Explosionsdarstellung einer Streifenleitungsschaltungsplatte und einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsleitung mit einer unteren mittleren Leiterspur ist, wobei die Art und Weise dargestellt wird, auf die die flexible Mikrostreifenverbindungsleitung mit der Streifenleitungsschaltungsplatte verbunden wird.
  • Die Erfindung betrifft eine Klasse bzw. Gruppe von flexiblen PWB-Leitungen für den RF-Frequenzbereich, die dazu verwendet werden, PWB-Anordnungen mit Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich ohne die Verwendung von Koaxialverbindern und Koaxialkabeln miteinander zu verbinden. Die Erfindung kann PWB-Anordnungen mit Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich mittels weniger RF-Verbinderkomponenten und mit einem geringeren RF-Verbindervolumen untereinander verbinden, als es von herkömmlichen Verbindervorrichtungen eingenommen wird. Diese flexible Leitung ist dazu ausgelegt, bei Mikrowellenfrequenzen zu arbeiten und zwar ohne oder mit geringen RF-Verzerrungen als Funktion einer Biegung oder einer Verdrehung. Es sind keine oder nur geringe Strahlungsleckverluste aus der Leitung erfaßt worden, bis hin zu einer Länge von 20,32 cm [8 Zoll].
  • Eine beispielhafte Ausführungsform ist in Fig. 1 gezeigt. Eine erste und eine zweite Streifenleitungsschaltungsplatte 10 und 20 weisen jeweils an ihren jeweiligen oberen Flächen 12 und 22 Streifenleitungen für den Mikrowellenbereich (in Fig. 1 nicht gezeigt) in an sich herkömmlicher Weise auf. Es ist gewünscht, zwischen den jeweiligen Streifenleitungen eine flexible RF- Verbindung bereitzustellen. Eine derartige Verbindung wird bereitgestellt durch eine flexible Mikrostreifenleitung 50. Die Schaltung 50 kann beispielsweise eine Verbindung zwischen einem Sende-/Empfangsmodul ("T/R-Module") 24 auf der Leiterplatte 20 und einer RF-Streifenleitungsspeiseeinrichtung auf der Leiterplatte 10 in einer aktiven Array-Antennenanordnung bereitstellen. Die flexible Mikrostreifenleitung 50 weist eine längliche dünne flexible dielektrische Schicht 52 auf, die auf einer Fläche 60 einer leitenden Erdungsebenenschicht 54 ausgebildet ist. Eine obere Mikrostreifenleiterspur 56 ist auf der gegenüberliegenden Fläche 58 der dielektrischen Schaltungsplatte 52 ausgebildet.
  • Die flexible Mikrostreifenleitung 50 ist bei dieser beispielhaften Ausführungsform in einer Schleife 62 angeordnet, so daß die Leitung eine physikalische bzw. mechanische Toleranzzentlastung als auch eine RF-Verbindung zwischen den Streifenleitungs-Schaltungsplattenanordnungen 10 und 20 für den Mikrowellenbereich liefert. Die Leitung 50 arbeitet mit Mikrowellenfrequenzen, selbst wenn die Leitung gebogen und verdreht wird.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die dielektrische Schaltungsplatte 52 eine dünne Schicht aus dielektrischem Material wie 5880 RT/Duroid (TM, Marke) und aus Kapton (TM, Marke) mit einer Dicke von 0,127 mm [0,005 Zoll] und einer Breite von wenigstens 1,524 mm [0,060 Zoll]. Die Masseschicht bzw. Erdungsebenenschicht und die Mikrostreifenspur sind auf den Oberflächen der dielektrischen Schicht ausgebildet durch herkömmliche photolithographische Techniken. Eine dielektrische Schutzschicht kann aufgebracht sein, um den mittleren Mikrostreifenleiter abzudecken. Andere geeignete Materialien für die flexible dielektrische Platte 52 beinhalten TEFLON (TM, Marke), KEVLAR (TM, Marke) und MYLAR (TM, Marke).
  • Die Fig. 2A, 2B und 2C sind jeweils eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben und eine Querschnittsansicht der flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung 50 der Fig. 1. Das Anbringen der dünnen flexiblen Verbindungsleitung an den Streifenleitungsanordnungen 10 und 20 erfolgt, indem entweder die Erdungs- oder die Mikrostreifenleitung mit der gemeinsamen Fläche über plattierte Durchgangslöcher elektrisch verbunden wird. Die in den Fig. 2A-2C gezeigte Konfiguration verwendet plattierte Durchgangslöcher, um Verbindungspads auf der Fläche derselben Seite wie die Erdungsebene bereitzustellen, zur Oberflächenmontage an der Leiterplatte 10 oder 20. Die Ansicht von unten gemäß Fig. 2A zeigt die Aussparungsöffnung 54A, die in der leitenden Erdungsebenenschicht 54 ausgebildet ist. Ein mittlerer Leiter-Pad 54B ist wiederum in der Mitte der Öffnung 54A ausgebildet. Ein plattiertes Durchgangsloch ist durch die dielektrische Schicht 52 hindurch zwischen dem Pad 548 und der mittleren Leiterspur 56 ausgebildet, die auf der der Erdungsebene 54 gegenüberliegenden Fläche der dielektrischen Schicht ausgebildet ist, wie es genauer in Fig. 2B und 2C gezeigt ist.
  • Die Fig. 3A, 3B und 3C sind eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben bzw. eine Querschnittsansicht einer ersten alternativen Konfiguration einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung 50' gemäß der Erfindung. Bei dieser Konfiguration ist ein geradliniger Aussparungsbereich 54A' benachbart zu einem Ende der dielektrischen Schicht 52 in der leitenden Erdungsebenenschicht 54 definiert. Der leitende Pad 54B weist ebenfalls eine geradlinige Konfiguration auf. Ein plattiertes Durchgangsloch 54 ist durch die dielektrische Schicht 52 hindurch ausgebildet, um die mittlere Leiterspur 56 mit dem Pad 54B' zu verbinden. Folglich stellt auch die Ausführungsform der Fig. 3A-3C eine Oberflächenmontage der flexiblen Verbindungsschaltung 50' mit der Schaltungsplatte bereit.
  • Die Fig. 4A, 4B und 4C sind eine Ansicht von unten, eine Ansicht von oben bzw. eine Querschnittsansicht einer zweiten alternativen Konfiguration einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung 50 " gemäß der Erfindung. Die Schaltung 50" verwendet plattierte Durchgangslöcher 64", um die Erdungsebenenfläche 54 mit Verbindungs-Pads 54B" zu verbinden, die auf derselben Seite des dielektrischen Substrates definiert sind wie die mittlere Leiterspur 56, und zwar zur Oberflächenmontage an der Schaltungsplatte. Diese Ausführungsform verwendet eine dünne dielektrische Schutzschicht 55, die über dem mittleren Leiter 56 und der meisten Fläche des dielektrischen Substrates 52 ausgebildet ist. Die Beschichtung 55 erstreckt sich nicht über das Ende der Verbindungsschaltung 50", um die Verbindungs-Pads 54B" und das Ende des mittleren Leiterstreifens 56 nicht abzudecken. Die Beschichtung 55 kann eine dünne Schicht aus TEFLON (TM, Marke), KEVLAR (TM, Marke) oder Parylene (TM, Marke) sein.
  • Die Streifenschaltungsplattenanordnungen 10 und 20 können auf verschiedene Arten konfiguriert sein, um die flexible Mikrostreifenleitung 50 als Verbindungsvorrichtung zu akzeptieren. Die Fig. 5A-5E stellen einige beispielhafte Konfigurationen dar. Jede dieser Ansichten ist eine Draufsicht auf eine Streifenschaltungsplatte.
  • Fig. 5A zeigt eine Streifenschaltungsplatte 10A, die auf der oberen Fläche eines dielektrischen Substrates 14 eine mittlere Mikrostreifenleiterspur 12A aufweist. Eine Erdungsebene (nicht gezeigt) ist an der unteren Fläche des Substrates 14 aufgebracht. Plattierte Durchgangslöcher 16A verlaufen durch das Dielektrikum zwischen der Erdungsebene und Pads 18A für die plattierten Durchgangslöcher (PTH, "plated through hole"), und zwar am Rande bzw. an einer Kante der Schaltungsplatte 10A. Folglich bilden die Pads 18A und der mittlere Mikrostreifenleiter 12A einen Ausgangsport für eine plattenkantenseitige Anbringung an einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung 50', wie sie in den Fig. 3A-3C gezeigt ist.
  • Fig. 5B zeigt eine vergrabene Streifenleitungsplatte bzw. Unterflur-Streifenleitungsplatte 10B mit einem Streifenleiter (nicht gezeigt), der auf einer ersten Fläche eines unteren dielektrischen Substrates (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Eine untere Erdungsebenenschicht (nicht gezeigt) ist auf der zweiten Fläche des unteren dielektrischen Substrates ausgebildet. Ein oberes dielektrisches Substrat 14 ist benachbart zu der zweiten Fläche des unteren dielektrischen Substrates angeordnet und vergräbt den Streifenleiter zwischen dem ersten und dem zweiten dielektrischen Substrat. Zwei plattierte Durchgangslöcher 16A erstrecken sich durch die zwei Substrate hindurch zwischen der Erdungsebenenschicht und der oberen Fläche des zweiten dielektrischen Substrates 14 zu leitenden Pads 18A. Ein drittes plattiertes Durchgangsloch 16B erstreckt sich von einem leitenden Pad 18B ausschließlich durch das obere dielektrische Substrat 14 hindurch zu dem Streifenleiter. Folglich kann die flexible Verbindungsschaltung 50 an dem Rand der Platte 10B angeschlossen werden.
  • 5C zeigt eine Schaltungsplatte 10C, die ein dielektrisches Substrat 14 aufweist, bei dem eine Übertragungsleitung mit koplanarem Hohlleiter (CPW, "coplanar waveguide") auf einer oberen Fläche des dielektrischen Substrates 14 ausgebildet ist. Die CPW-Leitung beinhaltet einen mittleren Leiterstreifen 18A und zwei Erdungsstreifen 18B auf der oberen Fläche. Typischerweise wird an die untere Fläche des dielektrischen Substrates eine untere Erdungsebenenschicht (nicht gezeigt) aufgebracht. Die flexible Verbindungsschaltung 50 kann an dem Rand bzw. der Kante der Platte 10C mit den Leiterstreifen 18A und 18B verbunden werden.
  • Fig. 5D zeigte eine Schaltungsplatte 10D mit Streifenleitung, wobei ein mittlerer Streifenleiter zwischen einem oberen und einem unteren dielektrischen Substrat vergraben ist, wie es in Fig. 5B gezeigt ist, und wobei eine obere Erdungsebenenschicht auf der oberen Fläche des oberen dielektrischen Substrates 14A definiert ist. Um den mittleren Leiterstreifen der flexiblen Verbindungsschaltung 50 mit dem vergrabenen Streifenleiter der Platte 10D zu verbinden, erstreckt sich ein plattiertes Durchgangsloch 16B lediglich zwischen dem leitenden Pad 18D und dem vergrabenen Streifenleiter. Ein gradliniger offener Bereich ist zwischen dem Pad 18D und der Erdungsebenenschicht 18C ausgebildet.
  • Fig. 5E stellt eine Schaltungsplatte 10E mit Streifenleitung dar, die der Platte 10D sehr ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß das mittlere Leiter-Pad 18D kreisförmig ist und gegenüber dem Rand der Platte beabstandet ist.
  • Die flexiblen Verbindungsschaltungen gemäß der Erfindung sind dünner als Koaxialkabel. Es sind Biegungen mit einem Radius von 0,762 mm [30 mil] erzielt worden, ohne Amplituden- oder Phasenverzerrungen bis hinauf zu 15 GHz. Bei einer Verbindungsleitung, die hergestellt wurde wie oben beschrieben, und die eine Länge von 146,05 mm [5,75 Zoll] aufweist, ist die Rückflußdämpfung ("return loss") besser als -20 dB (SMA-Verbinder eingeschlossen), und zwar bei jedem Port bis hinauf zu 15 GHz; die Einfügungsdämpfung ("insertion loss") ist (SMA-Verbinder eingeschlossen) -0,5 dB bei 10 GHz.
  • Das Anbringen der dünnen flexiblen Verbindungsleitung an den verschiedenen Streifenleitungsanordnungen 10 und 20 erfolgt, indem entweder die Erdungs- oder die Mikrostreifenleiter-Leitung mit der gemeinsamen Fläche verbunden wird über plattierte Durchgangslöcher. Die Eingangs-/Ausgangs-Ports der Streifenleitung der Schaltungsplatten 10 und 20 besitzen ähnliche Leiter-Pad-Muster und Erdungs-Pad-Muster, zum Zwecke der Ausrichtung und Lötverbindungen.
  • Fig. 6A ist eine seitliche Explosionsdarstellung einer Schaltungsplatte 10' mit Streifenleitung und einer flexiblen Mikrostreifenverbindungsschaltung 50', die eine obere mittlere Leiterspur 56 aufweist, wie es in den Fig. 3A-3B gezeigt ist. Fig. 6B ist eine vergrößerte Endansicht, die die Art und Weise darstellt, wie die flexible Mikrostreifenverbindungsschaltung 50' mit der Streifenleitungs-Schaltungsplatte 10' verbunden wird. Die obere Spur 56 wird mit dem Pad 54B' an der unteren Fläche der dielektrischen Schicht 52 verbunden über ein plattiertes Durchgangsloch 64. Eine flexible schützende Beschichtung 55 deckt die Fläche des Substrates 52 ab, auf der der mittlere Leiterstreifen 56 ausgebildet ist. Die Platte 10' könnte die Übertragungsleitungskonfiguration von einer der in den Fig. 5A-5E gezeigten Platten besitzen. Man nehme beispielsweise an, daß die Platte einen mittleren Mikrostreifen- Leiterstreifen 12A mit geerdeten Pads 18A an der oberen dielektrischen Fläche aufweist, wobei die Pads mit der Erdungsebeneschicht (in Fig. 6B nicht gezeigt) verbunden sind. Die Schaltung 50' wird an der Schaltungsplatte 10' angebracht durch leitendes Epoxydharz oder Lötmittel, wobei das Pad 54B' an dem mittleren Mikrostreifen-Leiterstreifen 12A angebracht wird, und wobei die Pads 18A an der unteren leitenden Schicht 54 der Verbindungsschaltung 50' angebracht werden.
  • Fig. 7 ist eine Endansicht in Explosionsdarstellung und zeigt eine Schaltungsplatte 10' mit Streifenleitung und eine flexible Mikrostreifenverbindung 50", wobei eine mittlere Leiterspur 56 an der unteren Fläche der dielektrischen Schicht 52 angeordnet ist, und wobei die Erdungsebene 54 an der oberen Fläche der Schicht 52 angeordnet ist, d. h. die Konfiguration, die in den Fig. 4A-4C gezeigt ist. Fig. 7 stellt die Art und Weise dar, wie die flexible Mikrostreifenverbindungsschaltung 50 " mit der Schaltungsplatte 10" mit Streifenleitung verbunden wird. Man nehme an, daß die Platte 10' identisch ist zu jener der Fig. 6A-6B. Die Pads 54B" werden an die Pads 18A angebracht durch leitendes Epoxydharz oder Lötmittel. Der mittlere Leiterstreifen 56 wird auf ähnliche Weise angebracht an dem Mikrostreifen-Leiterstreifen 12A der Schaltungsplatte 10'.
  • Zusammenfassend wird eine flexible Übertragungsleitung 50; 50'; 50 " für eine gedruckte Leiterplatte im RF-Frequenzbereich offenbart, zum Verbinden von Streifenleitungsanordnungen Z0, 20 für den Mikrowellenbereich, ohne die Verwendung von Koaxialverbindern und Koaxialkabeln. Die flexible Übertragungsleitung 50; 50'; 50" beinhaltet ein dünnes flexibles dielektrisches Band 52, das auf einer Seite eine Erdungsebenenschicht 54 und an der anderen Seite einen Mikrostreifen-Streifenleiter 56 aufweist. An den Enden der flexiblen Leitung 50; 50'; 50 " ist ein plattiertes Durchgangsloch 64; 64 " vorgesehen und ermöglicht Zugriff sowohl auf die Erdungsebene 54 als auch auf den Leiterstreifen 56 auf derselben Seite der flexiblen Leitung 50; 50'; 50", um die Verbindung der Mikrowellenanordnungen 10, 20 mit der flexiblen Leitung 50; 50'; 50" zu erleichtern. Die flexible Leitung 50; 50'; 50" arbeitet mit Mikrowellenfrequenzen mit kleinen oder niedrigen Strahlungsleckverlusten.
  • Es versteht sich, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen für mögliche spezielle Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen können. Andere Anordnungen ergeben sich für Fachleute in Übereinstimmung mit diesen Prinzipien, ohne die Erfindung zu verlassen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (10)

1. Vorrichtung (50; 50', 50") zum elektrischen miteinander Verbinden einer ersten Streifenleitungsanordnung (10; 10'; 10A; 10B; 10C; 10D, 10E) und einer zweiten Hochfrequenzanordnung (20), angeordnet auf einem ersten und einem zweiten dielektrischen Substrat (14), mit:
einer flexiblen Mikrostreifenleitung (50; 50', 50"), die eine längliche dünne flexible dielektrische Schicht (52) mit einer ersten und einer zweiten gegenüberliegenden Fläche (60, 58), eine elektrisch leitende Erdungsebenenschicht (54), die auf der ersten Fläche (60) ausgebildet ist, einen elektrisch leitenden Mikrostreifenleiter (56), der auf der zweiten Fläche (58) ausgebildet ist, erste Verbindungsmittel (54A, 54B, 64; 54A', 54B', 64; 54B", 64") zum miteinander Verbinden eines ersten Endes der flexiblen Mikrostreifenleitung (50; 50'; 50 ") mit der ersten Streifenleitungsanordnung (10; 10'; 10A-10E) und zweite Verbindungsmittel (54A, 54B, 64; 54A', 548', 64; 54B", 64") zum miteinander Verbinden eines zweiten Endes der flexiblen Mikrostreifenleitung (50; 50'; 50") mit der zweiten Hochfrequenzanordnung (20) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die ersten Verbindungsmittel (54A, 54B, 64; 54A', 54B', 64; 54B", 64") wenigstens ein leitendes plattiertet Durchkontaktierungsloch (64; 64") aufweisen, das entweder die elektrisch leitende Erdungsebenenschicht (54) mit einem leitenden Pad (54B") an der zweiten Fläche (58) oder den elektrischen leitenden Mikrostreifenleiter (56) mit einem leitenden Pad (54A; 54B') an der ersten Fläche (60) verbindet, und daß die zweite Hochfrequenzanordnung eine zweite Streifenleitungsanordnung (20) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Mikrostreifenleitung (50; 50'; 50 ") eine 360-Grad-Schleife (62) zwischen der ersten und der zweiten Streifenleitungsanordnung (10; 10'; 10A-10E und 20) durchläuft, um eine mechanische Spannungsentlastung bereitzustellen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Mikrostreifenleitung (50; 50'; 50 ") eine dünne flexible dielektrische Schutzbeschichtung (55) aufweist, die über dem elektrisch leitenden Mikrostreifenleiter (56) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Streifenleitungsanordnung (10A) aufweist das erste dielektrische Substrat (14), einen ersten Leiter (12A), der auf einer ersten Fläche des ersten dielektrischen Substrats (14) ausgebildet ist, und eine erste Erdungsebenenschicht, die auf einer zweiten Fläche des ersten Substrats (14) ausgebildet ist, und wobei die ersten Verbindungsmittel (54A, 54B, 64; 54A', 54B', 64; 54B", 64") Mittel zum Bilden einer ersten elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Leiter (12A) und der elektrisch leitenden Mikrostreifenleitung (56) und zum Bilden einer zweiten elektrischen Verbindung zwischen der ersten Erdungsebenenschicht der ersten Streifenleitungsanordnung (10A) und der elektrisch leitenden Erdungsebenenschicht (54) der flexiblen Mikrostreifenleitung (50; 50', 50") aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel (54A, 54B, 64; 54A', 54B', 64) eine Anbringung der elektrisch leitenden Erdungsebenenschicht (54) der flexiblen Mikrostreifenleitung (50, 50') per Oberflächenmontage an einer frei liegenden Fläche (1BA; 18B'; 18C; 18D) bereitstellen, die durch die erste Streifenleitungsanordnung (10; 10'; 10A-10E) definiert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel aufweisen:
eine offene Region (54A; 54A"), die in der elektrisch leitenden Erdungsebenenschicht (54) definiert ist, wobei die offene Region (54A; 54A") frei von leitendem Schichtmaterial ist, und wobei die offene Region (54A; 54 ") die elektrisch leitende Erdungsebenenschicht (54) von dem ersten leitenden Pad (54B; 54B') trennt, das an der ersten Fläche (60) ausgebildet ist;
ein erstes leitendes plattiertes Durchkontaktierungsloch (64), das durch die längliche dünne flexible dielektrische Schicht (52) hindurch ausgebildet ist und den elektrisch leitenden Mikrostreifenleiter (56) und das erste leitende Pad (54B; 54B') miteinander verbindet, wobei das erste leitende Pad (54B; 54B') elektrisch mit dem ersten Leiter (12A) verbunden ist; und
ein zweites leitendes plattiertes Durchkontaktierungsloch (16A), das durch das erste dielektrische Substrat (14) zwischen der ersten Erdungsebenenschicht und einem zweiten leitenden Pad (18A) ausgebildet ist, das an der ersten Fläche des ersten dielektrischen Substrats (14) ausgebildet ist, wobei das zweite leitende Pad (18A) elektrisch mit der elektrisch leitenden Erdungsebenenschicht (54) der flexiblen Mikrostreifenleitung (50; 50') verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste leitende Pad (54B, 54B') an den ersten Leiter (12A) gelötet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen diesen Elementen bereitzustellen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel (54B", 64") eine Anbringung des elektrisch leitenden Mikrostreifenleiters (56) der flexiblen Mikrostreifenleitung per Oberflächenmontage an einer frei liegenden Fläche bereitstellen, die durch die erste Streifenleitungsanordnung (10; 10'; 10A-10E) definiert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Verbindungsmittel (54B", 64") aufweisen:
ein erstes leitendes plattiertes Durchkontaktierungsloch (64"), das durch die längliche dünne flexible dielektrische Schicht (52) hindurch ausgebildet ist und die elektrisch leitende Erdungsebenenschicht (54) und ein erstes leitendes Pad (54B") miteinander verbindet, das an der zweiten Fläche der länglichen dünnen flexiblen dielektrischen Schicht (50") ausgebildet ist;
ein zweites leitendes Pad (18A), das an der ersten Fläche des ersten dielektrischen Substrats (14) ausgebildet ist und von dem ersten Leiter (12A) beabstandet ist;
ein zweites leitendes plattiertes Durchkontaktierungsloch (16A), das durch das erste dielektrische Substrat (14) hindurch ausgebildet ist und die erste Erdungsebenenschicht und das zweite leitende Pad (18A) miteinander verbindet, wobei das zweite leitende Pad (18A) elektrisch mit dem ersten leitenden Pad (54B") verbunden ist; und
wobei der elektrisch leitende Mikrostreifenleiter (56) mit dem ersten Leiter (12A) elektrisch verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste leitende Pad (54B") an das zweite leitende Pad (18A) gelötet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen diesen Elementen bereitzustellen.
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