EP0246690A1 - Microwave component - Google Patents

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EP0246690A1
EP0246690A1 EP87200848A EP87200848A EP0246690A1 EP 0246690 A1 EP0246690 A1 EP 0246690A1 EP 87200848 A EP87200848 A EP 87200848A EP 87200848 A EP87200848 A EP 87200848A EP 0246690 A1 EP0246690 A1 EP 0246690A1
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EP
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film
substrate
microwave
electrically conductive
antenna
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Withdrawn
Application number
EP87200848A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard Dr. Knöchel
Jürgen Köhler
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Philips Patentverwaltung GmbH
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Definitions

  • the invention relates to a microwave module with an antenna consisting of at least one flat electrically conductive radiating element, which is arranged on a surface of a dielectric substrate, the opposite bearing surface of which is at least partially covered with an electrically conductive layer serving as a ground surface and with a processing and / / or generation of microwave circuit serving antenna signals.
  • identification systems are used to identify the units moving there (e.g. pallets, workpieces), which consist of a microwave module that emits an identification signal that is received by an evaluation unit. The received signals are evaluated in the evaluation unit and the moving unit is controlled as a function thereof.
  • a microwave module contains an antenna and a microwave circuit which reads the identification signals to be sent from a memory and forwards them to the antenna.
  • the antenna of such a microwave module contains a substrate which is connected to a metallized base plate. On the opposite of the base plate The radiator element lies on the surface.
  • the thickness of the substrate depends on the desired intensity of the electromagnetic wave to be emitted and on the required frequency bandwidth.
  • the microwave circuit of the microwave module is implemented with stripline elements and electronic components. In practice, you want to make the microwave circuit as small as possible. Therefore, striplines with small widths are used, which are applied to a dielectric carrier material, the thickness of which is much smaller than the thickness of the substrate. This also reduces the dispersion of the electromagnetic wave in the microwave circuit.
  • the connection between the antenna and the microwave circuit is realized in the previously known components by contact pins which lead through the antenna substrate and connect the radiator element to the microwave circuit. Various soldering processes are still required.
  • the object of the invention is to produce a microwave module of the type mentioned in the introduction more simply and to implement it with smaller dimensions.
  • the object is achieved in that a dielectric flexible film is placed around the substrate, on which the radiator element is applied, on the inner surface of which the electrically conductive layer serving as the ground surface is applied and on the outer surface of which the microwave circuit opposite the ground surface is arranged is connected to the antenna via a feed line.
  • the thickness of the flexible film is determined by the width of the strips line determined, while the thickness of the substrate is determined by specifying the required frequency bandwidth and radiation intensity of the electromagnetic wave.
  • the ground plane is the reference potential for the antenna and the microwave circuit.
  • the electrically conductive layers used here can be formed from metal layers.
  • the radiating element and the feed line are applied to the outer surface of the film.
  • the previously customary step of carrying out the connection between the antenna and the microwave circuit using contact pins is eliminated, since the connection is also applied to the flexible film during the production of the metallized layer.
  • a simple construction of the microwave module is obtained if the mass area is congruent with the support surface of the substrate.
  • the microwave circuit which can consist of a circuit using stripline technology and concentrated components, is arranged on the outer surface of the dielectric film.
  • Concentrated components are e.g. Diodes, transistors, memories, resistors, capacitors etc.
  • the passive circuit functions e.g. couplings, phase shifts
  • the connections are carried out in stripline technology.
  • the process for producing a microwave module according to the invention can be carried out as follows: First, the required electrically conductive layers are applied to the dielectric film. This can be done, for example, by Photolithography or by thick film processes can be realized.
  • the processed film is e.g. attached to the dielectric substrate by gluing. Finally, the concentrated components are placed on the microwave module.
  • Fig. 1 shows the schematic structure of an embodiment of the microwave module according to the invention.
  • the microwave module contains a plate-shaped dielectric substrate 1.
  • a dielectric film 2 with a thickness d2 and an electrically conductive layer is placed around the substrate 1, which is firmly connected to the substrate 1 and which rests at least on two opposite surfaces of the substrate.
  • the substrate and the film are chosen so that they have a dielectric constant of 2 to 5.
  • the substrate can consist, for example, of an epoxy resin, a fluorine-containing polymer and the film of a polyimide.
  • the electrically conductive layer is usually a metal layer, for example a copper layer.
  • the distance between the two opposite surfaces of the substrate 1 is dl.
  • the surfaces of the substrate 1 should be in following on the one hand as the antenna surface and on the other hand as the support surface and the surface of the film which is firmly connected to the substrate are referred to as the inner surface and the opposite surface as the outer surface.
  • a radiator element 3 made of a metal layer and formed in a flat manner is applied.
  • a metal layer is applied, which serves as a ground surface.
  • a microwave circuit comprising strip lines and concentrated components is built up on the outer surface of the film 2, which lies opposite the mass surface. The required passive circuit functions and the connections between the concentrated components are realized with the strip lines. Concentrated components can e.g. Semiconductors, memories and other components.
  • the microwave circuit processes or generates signals which are received or transmitted by the antenna formed from the radiator element 3, part of the film 2, the substrate 1 and the ground plane.
  • the thickness d1 of the substrate 1 depends on the required radiation intensity of the electromagnetic wave. This value can e.g. 3 mm at 2.45 GHz.
  • the thickness d2 of the film 2 is determined according to the requirements of the strip line. For the example mentioned above, a film with a thickness of 0.1 to 0.2 mm could be used if the strip line width was designed accordingly.
  • a feed line 4 is used, which is applied to the outer surface of the film 2 as a strip conductor.
  • the radiator element 3, the ground surface and the strip conductor tracks are formed on the flexible dielectric film by applying metal layers.
  • the circuit pattern of the ground plane, radiator element and stripline can e.g. be produced by photolithography processes or by processes in thick film technology. In thick-film technology, a metal powder paste is applied to the film and then heated. Circuit structures can be produced with the help of photo-etching technology or they can be printed on with the conductor paste using screen printing technology through a fine-mesh fabric using masks.
  • the inner surface of this film with the ground surface 5 can be seen on the flexible film 2 shown in FIG. 2.
  • the stripline structures and the connection 4 between the microwave circuit and the radiator element 3 are shown on the outside.
  • the radiator element 3 and the feed line 4 applied to the outer surface of the film 2 are shown in broken lines.
  • temperature compensation of the center frequency of the antenna can be carried out by the substrate being composed of two layers, which have the same or different dielectric constants and temperature coefficients acting in opposite directions.

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Abstract

Der Baustein enthält eine aus einem flächig ausgebildeten elektrisch leitenden Strahlerelement (3) bestehen Antenne, welche auf einer Fläche eines dielektrischen Substrats (1) angeordnet ist. Der Fläche liegt eine Auflagefläche gegenüber, die zumindest teilweise mit einer als Massefläche (5) dienenden elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist. Des weiteren enthält der Mikrowellenbaustein eine zur Verarbeitung und/oder Erzeugung von Antennensignalen dienende Mikrowellenschaltung. Um das Substrat (1) ist eine delektrische Folie (2) gelegt. Auf diese Folie (2) ist einerseits das Strahlerelement (3) aufgebracht, auf der Innenfläche der Folie (2) ist die Massefläche (5) und auf der Außenfläche die der Massefläche (5) gegenüberliegende Mikrowellenschaltung angeordnet. Des weiteren ist die Antenne über eine Speiseleitung (4) mit der Mikrowellenschaltung verbunden.The module contains an antenna consisting of a flat, electrically conductive radiating element (3), which is arranged on a surface of a dielectric substrate (1). The surface is opposite a support surface which is at least partially covered with an electrically conductive layer serving as a ground surface (5). Furthermore, the microwave module contains a microwave circuit which is used for processing and / or generating antenna signals. A dielectric film (2) is placed around the substrate (1). The radiator element (3) is applied to this film (2) on the one hand, the ground surface (5) is arranged on the inner surface of the film (2) and the microwave circuit opposite the ground surface (5) is arranged on the outer surface. Furthermore, the antenna is connected to the microwave circuit via a feed line (4).

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenbaustein mit einer mindestens aus einem flächig ausgebildeten elektrisch leitenden Strahlerelement bestehenden Antenne, welche auf einer Fläche eines dielektrischen Substrats angeordnet ist, dessen gegenüberliegende Auflagefläche zumindest teilweise mit einer als Massefläche dienenden elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist und mit einer zur Verarbeitung und/oder Erzeugung von Antennensignalen dienenden Mikrowellenschaltung.The invention relates to a microwave module with an antenna consisting of at least one flat electrically conductive radiating element, which is arranged on a surface of a dielectric substrate, the opposite bearing surface of which is at least partially covered with an electrically conductive layer serving as a ground surface and with a processing and / / or generation of microwave circuit serving antenna signals.

In automatischen Transport - oder Fertigungssystemen werden zur Kennzeichnung der dort bewegten Einheiten (z.B. Paletten, Werkstücke) Identifikationssysteme verwendet, die aus einem Mikrowellenbaustein bestehen, der ein Identifikationssignal aussendet, welches von einer Auswerteeinheit empfangen wird. In der Auswerteeinheit werden die empfangenen Signale ausgewertet und abhängig von diesen die bewegte Einheit gesteuert. Ein solcher Mikrowellenbaustein enthält, wie eingangs erwähnt, eine Antenne und eine Mikrowellenschaltung, die die zu sendenden Identifikationssignale aus einem Speicher ausliest und zur Antenne weiterleitet. Bei einigen Systemen ist es auch üblich, den Speicher nach Bedarf mit jeweils neuen Identifikationssignalen zu belegen. Die von der Antenne empfangenen neuen Identifikationssigale werden in der Mikrowellenschaltung weiterverarbeitet.In automatic transport or manufacturing systems, identification systems are used to identify the units moving there (e.g. pallets, workpieces), which consist of a microwave module that emits an identification signal that is received by an evaluation unit. The received signals are evaluated in the evaluation unit and the moving unit is controlled as a function thereof. As mentioned at the beginning, such a microwave module contains an antenna and a microwave circuit which reads the identification signals to be sent from a memory and forwards them to the antenna. In some systems, it is also common to assign new identification signals to the memory as required. The new identification signals received by the antenna are further processed in the microwave circuit.

Die Antenne eines solchen Mikrowellenbausteins enthält ein Substrat, welches mit einer metallisierten Grundplatte verbunden ist. Auf der der Grundplatte gegenüberliegenden Fläche liegt das Strahlerelement. Die Dicke des Substrates hängt von der erwünschten Intensität der abzustrahlenden elektromagnetischen Welle und von der erforderlichen Frequenzbandbreite ab. Die Mikrowellenschaltung des Mikrowellenbausteins ist mit Streifenleiterelementen und elektronischen Bauelementen realisiert. In der Praxis möchte man die Mikrowellenschaltung so klein wie möglich aufbauen. Deshalb verwendet man Streifenleiter mit geringen Breiten, die auf einem dielekterischen Trägermaterial aufgetragen sind, dessen Dicke viel kleiner ist als die Dicke des Substrats. Außerdem wird hierdurch die Dispersion der elektromagnetischen Welle in der Mikrowellenschaltung herabgesetzt. Die Verbindung zwischen Antenne und Mikrowellenschaltung ist bei den bisher bekannten Bausteinen durch Kontaktstifte realisiert, die durch das Antennensubstrat führen und das Strahlerelement mit der Mikrowellenschaltung verbinden. Hierbei sind noch verschiedene Lötvorgänge nötig.The antenna of such a microwave module contains a substrate which is connected to a metallized base plate. On the opposite of the base plate The radiator element lies on the surface. The thickness of the substrate depends on the desired intensity of the electromagnetic wave to be emitted and on the required frequency bandwidth. The microwave circuit of the microwave module is implemented with stripline elements and electronic components. In practice, you want to make the microwave circuit as small as possible. Therefore, striplines with small widths are used, which are applied to a dielectric carrier material, the thickness of which is much smaller than the thickness of the substrate. This also reduces the dispersion of the electromagnetic wave in the microwave circuit. The connection between the antenna and the microwave circuit is realized in the previously known components by contact pins which lead through the antenna substrate and connect the radiator element to the microwave circuit. Various soldering processes are still required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenbaustein der eingangs genannten Art einfacher herzustellen und mit kleineren Abmessungen zu realisieren.The object of the invention is to produce a microwave module of the type mentioned in the introduction more simply and to implement it with smaller dimensions.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß um das Substrat eine dielektrische flexible Folie gelegt ist, auf die das Strahlerelement aufgebracht ist, auf deren Innenfläche die als Massefläche dienende elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist und auf deren Außenfläche die der Massefläche gegenüberliegende Mikrowellenschaltung angeordnet ist, die über eine Speiseleitung mit der Antenne verbunden ist.The object is achieved in that a dielectric flexible film is placed around the substrate, on which the radiator element is applied, on the inner surface of which the electrically conductive layer serving as the ground surface is applied and on the outer surface of which the microwave circuit opposite the ground surface is arranged is connected to the antenna via a feed line.

Da bei dem erfindungsgemäßen Mikrowellenbaustein die dielektrische Folie um das Substrat gelegt wird, ist der Aufbau des Mikrowellenbausteines sehr kompakt. Die Dicke der flexiblen Folie wird durch die Breite der Streifenleitung bestimmt, während die Dicke des Substrates durch Festlegung der erforderlichen Frequenzbandbreite und Abstrahlungsintensität der elektromagnetischen Welle erfolgt. Die Massefläche ist das Bezugspotential für die Antenne und die Mikrowellenschaltung. Die hier verwendeten elektrisch leitenden Schichten können aus Metallschichten gebildet sein.Since the dielectric film is placed around the substrate in the microwave module according to the invention, the construction of the microwave module is very compact. The thickness of the flexible film is determined by the width of the strips line determined, while the thickness of the substrate is determined by specifying the required frequency bandwidth and radiation intensity of the electromagnetic wave. The ground plane is the reference potential for the antenna and the microwave circuit. The electrically conductive layers used here can be formed from metal layers.

Um keine zusätzlichen Verluste der von der Antenne ausgestrahlten elektromagnetischen Welle zu erhalten, ist vorgesehen, daß das Strahlerelement und die Speiseleitung auf der Außenfläche der Folie aufgebracht sind. Außerdem entfällt der bisher übliche Schritt, die Verbindung zwischen Antenne und Mikrowellenschaltung mit Hilfe von Kontaktstiften durchzuführen, da auf der flexiblen Folie die Verbindung gleich bei der Herstellung der metallisierten Schicht mit aufgebracht wird.In order not to receive any additional losses of the electromagnetic wave emitted by the antenna, it is provided that the radiating element and the feed line are applied to the outer surface of the film. In addition, the previously customary step of carrying out the connection between the antenna and the microwave circuit using contact pins is eliminated, since the connection is also applied to the flexible film during the production of the metallized layer.

Ein einfacher Aufbau des Mikrowellenbausteines ergibt sich, wenn die Massenfläche deckungsgleich mit der Auflagefläche des Substrats ist.A simple construction of the microwave module is obtained if the mass area is congruent with the support surface of the substrate.

Auf der Außenfläche der dielektrischen Folie wird die Mikrowellenschaltung angeordnet, die aus einer Schaltung in Streifenleitungstechnik und konzentrierten Bauelementen bestehen kann. Unter konzentrierten Bauelementen versteht man z.B. Dioden, Transistoren, Speicher, Widerstände, Kondensatoren usw. In Streifenleitungstechnik werden die passiven Schaltungsfunktionen (z.B. Kopplungen, Phasenverschiebungen) und die Verbindungen ausgeführt.The microwave circuit, which can consist of a circuit using stripline technology and concentrated components, is arranged on the outer surface of the dielectric film. Concentrated components are e.g. Diodes, transistors, memories, resistors, capacitors etc. The passive circuit functions (e.g. couplings, phase shifts) and the connections are carried out in stripline technology.

Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Mikrowellenbausteins kann man folgendermaßen verfahren: Zuerst werden die erforderlichen elektrisch leitenden Schichten auf die dielektrische Folie gebracht. Das kann z.B. durch Fotolithographie oder durch Dickschichtverfahren realisiert werden.The process for producing a microwave module according to the invention can be carried out as follows: First, the required electrically conductive layers are applied to the dielectric film. This can be done, for example, by Photolithography or by thick film processes can be realized.

Die bearbeitete Folie wird z.B. durch Klebung auf dem dielektrischen Substrat befestigt. Zuletzt werden die konzentrierten Bauelemente auf den Mikrowellenbaustein gebracht.The processed film is e.g. attached to the dielectric substrate by gluing. Finally, the concentrated components are placed on the microwave module.

Anhand der Zeichnungen wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

  • Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Mikrowellenbausteins und
  • Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines Substrates und einer metallbeschichteten Folie während eines Verfahrensschrittes bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mikrowellenbausteins.
The invention is explained in more detail below with the aid of the drawings. It shows:
  • Fig. 1 is a perspective view of a microwave module according to the invention and
  • Fig. 2 is a perspective view of a substrate and a metal-coated film during a process step in the manufacture of the microwave module according to the invention.

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Mikrowellenbausteines. Der Mikrowellenbaustein enthält ein plattenförmig ausgebildetes dielektrisches Substrat 1. Um das Substrat 1 ist eine mit einer elektrisch leitenden Schicht behaftete dielektrische Folie 2 der Dicke d2 gelegt, die mit dem Substrat 1 fest verbunden ist und die zumindest auf zwei gegenüberliegenden Flächen des Substrates aufliegt. Das Substrat und die Folie werden in der Praxis so gewählt, daß sie eine Dielektrizitätskonstante von 2 bis 5 aufweisen. Das Substrat kann z.B. aus einem Epoxyharz, einem fluorhaltigen Polymeren und die Folie aus einem Polyimid bestehen. Die elektrisch leitende Schicht ist in der Regel eine Metallschicht, z.B. eine Kupferschicht. Der Abstand der beiden gegenüberliegenden Flächen des Substrates 1 beträgt dl. Die Flächen des Substrates 1 sollen im folgenden einerseits als Antennenfläche und andererseits als Auflagefläche und die Fläche der Folie, die mit dem Substrat fest verbunden ist, als Innenfläche und die gegenüberliegende Fläche als Außenfläche bezeichnet werden.Fig. 1 shows the schematic structure of an embodiment of the microwave module according to the invention. The microwave module contains a plate-shaped dielectric substrate 1. A dielectric film 2 with a thickness d2 and an electrically conductive layer is placed around the substrate 1, which is firmly connected to the substrate 1 and which rests at least on two opposite surfaces of the substrate. In practice, the substrate and the film are chosen so that they have a dielectric constant of 2 to 5. The substrate can consist, for example, of an epoxy resin, a fluorine-containing polymer and the film of a polyimide. The electrically conductive layer is usually a metal layer, for example a copper layer. The distance between the two opposite surfaces of the substrate 1 is dl. The surfaces of the substrate 1 should be in following on the one hand as the antenna surface and on the other hand as the support surface and the surface of the film which is firmly connected to the substrate are referred to as the inner surface and the opposite surface as the outer surface.

Auf den Teil der Außenfläche der Folie 2, die der mit der Antennenfläche des Substrates 1 fest verbundenen Innenfläche der Folie 2 gegenüberliegt, ist ein aus einer Metallschicht gefertigtes und flächenhaft ausgebildetes Strahlerelement 3 aufgetragen. Auf der Innenfläche der Folie 2, die mit der Auflagefläche des Substrates 1 fest verbunden ist, ist eine Metallschicht aufgetragen, die als Massefläche dient. Auf der Außenfläche der Folie 2, die der Massenfläche gegenüberliegt, ist eine Mikrowellenschaltung aus Streifenleitungen und konzentrierten Bauelementen aufgebaut. Mit den Streifenleitungen werden die benötigten passiven Schaltungsfunktionen und die Verbindungen zwischen den konzentrierten Bauelementen realisiert. Konzentrierte Bauelemente können z.B. Halbleiter, Speicher und andere Bauelemente sein. Die Mikrowellenschaltung verarbeitet bzw. erzeugt Signale, die von der aus.dem Strahlerelement 3, einem Teil der Folie 2, dem Substrat 1 und der Massefläche gebildeten Antenne empfangen bzw. gesendet werden.On the part of the outer surface of the film 2 which lies opposite the inner surface of the film 2 which is firmly connected to the antenna surface of the substrate 1, a radiator element 3 made of a metal layer and formed in a flat manner is applied. On the inner surface of the film 2, which is firmly connected to the support surface of the substrate 1, a metal layer is applied, which serves as a ground surface. A microwave circuit comprising strip lines and concentrated components is built up on the outer surface of the film 2, which lies opposite the mass surface. The required passive circuit functions and the connections between the concentrated components are realized with the strip lines. Concentrated components can e.g. Semiconductors, memories and other components. The microwave circuit processes or generates signals which are received or transmitted by the antenna formed from the radiator element 3, part of the film 2, the substrate 1 and the ground plane.

Die Dicke dl des Substrates 1 hängt von der geforderten Abstrahlungsintensität der elektromagnetischen Welle ab. Dieser Wert kann z.B. bei 2,45 GHz 3 mm betragen. Die Dicke d2 der Folie 2 wird nach den Erfordernissen der Streifenleiter bestimmt. Für das oben erwähnte Beispiel könnte eine Folie mit der Dicke von 0,1 bis 0,2 mm bei entsprechender Auslegung der Streifenleitungsbreite verwendet werden.The thickness d1 of the substrate 1 depends on the required radiation intensity of the electromagnetic wave. This value can e.g. 3 mm at 2.45 GHz. The thickness d2 of the film 2 is determined according to the requirements of the strip line. For the example mentioned above, a film with a thickness of 0.1 to 0.2 mm could be used if the strip line width was designed accordingly.

Für die Verbindung zwischen dem Strahlerelement 3 und der Mikrowellenschaltung wird ein Speiseleitung 4 verwendet, die auf der Außenfläche der Folie 2 als Streifenleiter aufgebracht ist. Durch die Verwendung einer flexiblen Folie wird in einfacher Weise eine Verbindung zwischen dem Strahlerelement 3 und der Mikrowellenschaltung hergestellt.For the connection between the radiator element 3 and the microwave circuit, a feed line 4 is used, which is applied to the outer surface of the film 2 as a strip conductor. By using a flexible film, a connection between the radiator element 3 and the microwave circuit is established in a simple manner.

Mit Hilfe der Fig. 2 wird im folgenden das Verfahren zur Herstellung eines Mikrowellenbausteines beschrieben. Auf der flexiblen dielektrischen Folie wird in einem ersten Schritt das Strahlerelement 3, die Massefläche und die Streifenleiterbahnen durch Aufbringen von Metallschichten gebildet. Das Schaltungsmuster aus Massefläche, Strahlerelement und Streifenleiter kann z.B. durch Fotolithographieverfahren oder durch Verfahren in Dickschichttechnik hergestellt werden. In der Dickschichttechnik wird eine Metallpulverpaste auf die Folie aufgetragen und dann erhitzt. Dabei können Schaltungsstrukturen mit Hilfe der Fotoätztechnik hergestellt werden oder man druckt sie mit der Leiterpaste in Siebdrucktechnik durch ein feinmaschiges Gewebe mit Hilfe von Masken auf. In Fig. 2 ist der nächste Verfahrensschritt dargestellt. Bei diesem Schritt werden das Substrat und die Folie zusammengebracht und z.B. durch Klebung miteinander verbunden. Auf der in Fig. 2 dargestellten flexiblen Folie 2 erkennt man die Innenfläche dieser Folie mit der Massefläche 5. Auf der Außenseite sind die Streifenleiterstrukturen und die Verbindung 4 zwischen Mikrowellenschaltung und Strahlerelement 3 dargestellt. Gestrichelt ist das auf der Außenfläche der Folie 2 aufgebrachte Strahlerelement 3 und die Speiseleitung 4 dargestellt. Nachdem die Folie 2 mit dem Substrat 1 fest verbunden ist, werden die konzentrierten Bauelemente auf die Außenfläche aufgelötet. Dies kann z.B., um Platz zu sparen, durch SMD-Technik (surfacemounted-devices) erreicht werden.The method for producing a microwave module is described below with the aid of FIG. 2. In a first step, the radiator element 3, the ground surface and the strip conductor tracks are formed on the flexible dielectric film by applying metal layers. The circuit pattern of the ground plane, radiator element and stripline can e.g. be produced by photolithography processes or by processes in thick film technology. In thick-film technology, a metal powder paste is applied to the film and then heated. Circuit structures can be produced with the help of photo-etching technology or they can be printed on with the conductor paste using screen printing technology through a fine-mesh fabric using masks. The next process step is shown in FIG. In this step the substrate and the film are brought together and e.g. bonded together by gluing. The inner surface of this film with the ground surface 5 can be seen on the flexible film 2 shown in FIG. 2. The stripline structures and the connection 4 between the microwave circuit and the radiator element 3 are shown on the outside. The radiator element 3 and the feed line 4 applied to the outer surface of the film 2 are shown in broken lines. After the film 2 is firmly connected to the substrate 1, the concentrated components are soldered onto the outer surface. For example, to save space, this can be achieved using SMD technology (surfacemounted devices).

Es sei noch erwähnt, daß auch wie bei anderen Mikrowellenantennen eine Temperaturkompensation der Mittenfrequenz der Antenne durchgeführt werden kann, indem das Substrat aus zwei Schichten zusammengesetzt ist, die gleiche oder unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten und entgegengesetzt wirkende Temperaturkoeffizienten haben.It should also be mentioned that, as with other microwave antennas, temperature compensation of the center frequency of the antenna can be carried out by the substrate being composed of two layers, which have the same or different dielectric constants and temperature coefficients acting in opposite directions.

Claims (5)

1. Mikrowellenbaustein mit einer mindestens aus einem flächig ausgebildeten elektrisch leitenden Strahlerelement (3) bestehenden Antenne, welche auf einer Fläche eines dielektrischen Substrats (1) angeordnet ist, dessen gegenüberliegende Auflagefläche zumindest teilweise mit einer als Massefläche (5) dienenden elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist und mit einer zur Verarbeitung und/oder Erzeugung von Antennensignalen dienenden Mikrowellenschaltung,
dadurch gekennzeichnet, daß um das Substrat (1) eine dielektrische flexible Folie (2) gelegt ist, auf die das Strahlerelement (3) aufgebracht ist, auf deren Innenfläche die als Massefläche (5) dienende elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist und auf deren Außenfläche die der Massefläche (5) gegenüberliegende Mikrowellenschaltung angeordnet ist, die über eine Speiseleitung (4) mit der Antenne verbunden ist.1. Microwave module with an antenna consisting of at least one flat electrically conductive radiating element (3), which is arranged on a surface of a dielectric substrate (1), the opposite bearing surface of which is at least partially covered with an electrically conductive layer serving as a ground surface (5) and with a microwave circuit used for processing and / or generating antenna signals,
characterized in that a dielectric flexible film (2) is placed around the substrate (1), on which the radiating element (3) is applied, on the inner surface of which the electrically conductive layer serving as ground surface (5) is applied and on the outer surface of which the microwave surface is arranged opposite the ground plane (5) and is connected to the antenna via a feed line (4). 2. Mikrowellenbaustein nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlerelement (3) und die Speiseleitung (4) auf der Außenfläche der Folie (2) aufgebracht sind.2. Microwave module according to claim 1,
characterized in that the emitter element (3) and the feed line (4) are applied to the outer surface of the film (2). 3. Mikrowellenbaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Massefläche (5) deckungsgleich mit der Auflagefläche des Substrats (1) ist.3. Microwave module according to one of the preceding claims, characterized in that the ground surface (5) is congruent with the support surface of the substrate (1). 4. Mikrowellenbaustein nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenschaltung aus einer Schaltung in Streifenleitungstechnik und konzentrierten Bauelementen besteht.4. Microwave module according to one of the preceding claims, characterized in that the microwave circuit consists of a circuit in stripline technology and concentrated components. 5. Verfahren zur Herstellung eines Mikrowellenbausteins nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Folie (2) die elektrisch leitenden Schichten, aus denen zumindest das Strahlerelement (3) und die Massefläche (5) gebildet werden, aufgebracht werden, daß danach die Folie (2) um das Substrat (1) gelegt und mit dem Substrat (1) verbunden wird und daß anschließend Elemente der Mikrowellenschaltung auf die Folie (2) gesetzt werden.5. A method for producing a microwave module according to one of the preceding claims,
characterized in that the electrically conductive layers, from which at least the emitter element (3) and the ground surface (5) are formed, are applied to the film (2), that the film (2) is then placed around the substrate (1) and is connected to the substrate (1) and that elements of the microwave circuit are then placed on the film (2).
EP87200848A 1986-05-17 1987-05-11 Microwave component Withdrawn EP0246690A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3616723 1986-05-17
DE19863616723 DE3616723A1 (en) 1986-05-17 1986-05-17 MICROWAVE BLOCK

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EP87200848A Withdrawn EP0246690A1 (en) 1986-05-17 1987-05-11 Microwave component

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US (1) US4806941A (en)
EP (1) EP0246690A1 (en)
JP (1) JPS62274802A (en)
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