ES2975209T3 - Componente de microondas y método de fabricación asociado - Google Patents

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ES2975209T3
ES2975209T3 ES18845308T ES18845308T ES2975209T3 ES 2975209 T3 ES2975209 T3 ES 2975209T3 ES 18845308 T ES18845308 T ES 18845308T ES 18845308 T ES18845308 T ES 18845308T ES 2975209 T3 ES2975209 T3 ES 2975209T3
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Frédéric Lotz
Tifenn Martin
Anthony Ghiotto
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Exens Solutions
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Bordeaux
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/208Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
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Abstract

La invención se refiere a un componente de microondas (102) que comprende una zona de propagación que discurre a lo largo de un eje de propagación (XX) y que está limitada transversalmente, con respecto al eje de propagación (XX), por al menos una pared eléctricamente conductora (23, 26). estando configurada la zona de propagación (5) para exhibir, a una temperatura de referencia predeterminada, una respuesta de frecuencia predeterminada correspondiente, caracterizándose el componente de microondas (102) porque incluye además al menos un bloque de compensación (28) dispuesto en la zona de propagación (5), estando hecho al menos un bloque de compensación (28) de un material dieléctrico que tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura es de signo opuesto a al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5) para compensar una variación en la respuesta de frecuencia con la temperatura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Componente de microondas y método de fabricación asociado
Campo técnico
La presente invención se refiere a un componente de microondas del tipo línea de transmisión integrada en el sustrato, que comprende una zona de propagación que se extiende a lo largo de un eje de propagación y que está delimitada transversalmente con respecto al eje de propagación por al menos una pared eléctricamente conductora, la zona de propagación está configurada para presentar, a una temperatura de referencia predeterminada, una respuesta en frecuencia predeterminada correspondiente.
La invención también se refiere a un método para fabricar un componente de microondas de este tipo.
La invención se aplica al campo de los componentes de microondas basados en líneas de transmisión de microondas.
Estado de la técnica anterior
Se conoce el uso de la tecnología GIS (este acrónimo significa “guía de ondas integrada en el sustrato”) para el diseño de componentes de microondas. Estos componentes se denominan comúnmente "componentes GIS", o incluso se califican como "componentes de tipo línea de transmisión integrada en el sustrato".
Los componentes del tipo de línea de transmisión integrada en el sustrato generalmente incluyen componentes del tipo de guía integrada en el sustrato, del tipo de guía hueca integrada en el sustrato, del tipo de línea coaxial integrada en el sustrato y del tipo de línea suspendida integrada en el sustrato.
Dichos componentes GIS se fabrican a partir de sustratos comúnmente utilizados para la fabricación de tarjetas electrónicas, lo que hace que la fabricación de dichos componentes GIS no sea costosa.
Además, dichos componentes GIS tienen una masa reducida en comparación con los componentes de microondas habituales y generalmente no requieren blindaje, al tiempo que permiten una alta densidad de integración. Por lo tanto, tales componentes GIS constituyen una alternativa seria a los componentes de microondas de guía de ondas habituales, que generalmente no presentan tales ventajas.
Sin embargo, estos componentes de microondas GIS no son completamente satisfactorios.
De hecho, los materiales con los que se fabrica un componente GIS de la técnica anterior están generalmente sujetos a expansión o contracción durante una variación de su temperatura. De esto se deriva una fluctuación de las dimensiones de dicho componente GIS y, en particular, una fluctuación de las dimensiones de una zona de propagación de dicho componente GIS, destinada a guiar las ondas electromagnéticas. Esto da como resultado, especialmente, una fluctuación de la respuesta en frecuencia de un componente de microondas GIS de este tipo con la temperatura.
Estas fluctuaciones en la respuesta en frecuencia son perjudiciales, en particular en el caso de los componentes GIS cuyo funcionamiento depende del uso de cavidades resonantes, también llamadas "resonadores". En este caso, una fluctuación de las dimensiones de la zona de propagación con la temperatura, y por tanto de las dimensiones del o de los resonadores, da como resultado una fluctuación en un ancho de banda del componente GIS, y en particular en una frecuencia central asociada con el componente GIS.
Por "ancho de banda" se entiende, en el sentido de la presente invención, una banda de frecuencia, alrededor de la frecuencia central, en la que la respuesta en frecuencia del componente tiene una amplitud al menos igual a una fracción predeterminada de una amplitud máxima de la respuesta en frecuencia alcanzada en dicha frecuencia central.
A modo de ejemplo ilustrativo, se observó, para un filtro de microondas con tecnología GIS del estado de la técnica, diseñado para tener una frecuencia central de 21 GHz (gigahercios), una reducción de 28,3 MHz (megahercios) de la frecuencia central del filtro cuando cambia su temperatura de 23 °C (grados Celsius) a 80 °C.
Tales fluctuaciones de la respuesta en frecuencia de los componentes de microondas GIS con la temperatura generalmente no son aceptables con respecto a las especificaciones generalmente requeridas. Esto es perjudicial para una adopción más amplia de dichos componentes de microondas GIS como sustitutos de los componentes de microondas convencionales.
Por lo tanto, un objetivo de la invención es proponer un componente de microondas del tipo de línea de transmisión integrado en el sustrato en el que la fluctuación de la respuesta en frecuencia con la temperatura sea menor.
Además, el artículo de Djerafi y otros, titulado A Temperature-Compensation Technique for Substrate Integrated Waveguide Cavities and Filters, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol.60, núm.8, 2012 describe una estructura SIW en la que el material de la cavidad se elige para compensar una deriva térmica. También se conoce el artículo de Parment y otros, titulado Double Dielectric Slab-Loaded Air-Filled SIW Phase Shiftersfor High-Performance Millimeter-Wave Intégration, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol.64, núm.9, 2016, así como el artículo de Parment y otros, titulado Air-FilledSubstrate Integrated Waveguide for Low-Loss and High-Power-Handling Millimeter-Wave Substrate Integrated Circuits, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol.63, núm.4, 2015.
Divulgación de la invención
Con este fin, la invención tiene por objeto un componente de microondas del tipo mencionado anteriormente, según la reivindicación 1.
En efecto, al menos un bloque de compensación se fabrica de un material dieléctrico que tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura tiene un signo opuesto al signo de al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación, lo que da como resultado, que las variaciones en la permitividad dieléctrica de al menos un bloque de compensación con la temperatura provoca un desplazamiento de la respuesta en frecuencia en una dirección opuesta en comparación con el desplazamiento causado por las variaciones de dimensión de la zona de propagación. Se deduce, para dimensiones apropiadas del al menos un bloque de compensación, una compensación, por los bloques de compensación, de los efectos de la variación térmica de las dimensiones de la zona de propagación sobre la respuesta en frecuencia, que le confiere a la respuesta en frecuencia de los componentes de microondas según la invención una mayor estabilidad de temperatura que la respuesta en frecuencia de los componentes del estado de la técnica.
Según otros aspectos ventajosos de la invención, el componente de microondas comprende una o varias de las siguientes características, tomadas aisladamente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:
- las dimensiones del al menos un bloque de compensación son función de una frecuencia central de la respuesta en frecuencia a la temperatura de referencia, del al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación, de al menos un coeficiente de expansión térmica del bloque de compensación, de la permitividad dieléctrica del material dieléctrico con el que está fabricado el al menos un bloque de compensación y de la derivada, con respecto a la temperatura, de la permitividad dieléctrica del material dieléctrico con el que está fabricado el al menos un bloque de compensación;
- el resonador está delimitado, a lo largo de un eje transversal ortogonal al eje de propagación, por dos paredes eléctricamente conductoras, dos bloques de compensación están dispuestos en el resonador, cada bloque de compensación está fijado a una pared eléctricamente conductora respectiva entre las dos paredes eléctricamente conductoras;
- el resonador es simétrico con respecto a un plano de simetría ortogonal al eje transversal, y los dos bloques de compensación son simétricos con respecto al plano de simetría,
la diferencia, a la temperatura de referencia, entre la mitad del ancho de resonador del resonador y un ancho de bloque, a lo largo del eje transversal, de uno de los dos bloques de compensación, para un modo propio transversal eléctrico determinado para un par de números enteros (m, n), es igual al valor para el cual una frecuencia central de la respuesta en frecuencia, obtenida como:
la p-ésima solución de la ecuación si m es par, m es de la forma m = 2p, p es un número entero natural mayor o igual a 1; o
la p-ésima solución de la ecuación si m es impar, m es de la forma m = 2p-1, p es un número entero natural mayor o igual a 1,
a una temperatura cualquiera distinta de la temperatura de referencia es igual a la frecuencia central a la temperatura de referencia, con:
donde:
y donde f es la frecuencia central;
w0 es dicha diferencia entre la mitad del ancho de resonador del resonador y el ancho del bloque a lo largo del eje transversal, llamado "media distancia";
wi es el ancho del bloque;
AT es la diferencia entre la temperatura distinta de la temperatura de referencia y la temperatura de referencia; Im es el operador “parte imaginaria”;
|Jo es la permeabilidad magnética del vacío;
£0 es la permitividad dieléctrica del vacío;
£r,0 es la permitividad relativa de un material dieléctrico, en la zona de propagación, que es distinto del material dieléctrico de los dos bloques de compensación;
£r,i es la permitividad relativa del material dieléctrico con el que están fabricados los dos bloques de compensación; 5£0 es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £-,0;.
es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £-,1;
j es el número tal que j2 = -1;
f es la frecuencia central del resonador;
tan es la función “tangente”;
5x es el coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación a lo largo del eje de propagación;
5y es el coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación a lo largo del eje transversal;
L es la longitud del resonador;
el exponente “T” se refiere a un valor de una cantidad cuando el componente de microondas presenta la temperatura de referencia; y
el exponente “T+AT” se refiere al valor de una cantidad cuando el componente de microondas presenta la temperatura distinta de la temperatura de referencia;
el número entero m es igual a 1, la media distancia, a la temperatura de referencia, es igual al valor para el cual la frecuencia central de la respuesta en frecuencia a la temperatura distinta de la temperatura de referencia,
Im(Ze0+AT)=oo
obtenida como la primera solución de la ecuación v ' , es igual a la frecuencia central a la temperatura de referencia, el número entero n es preferentemente igual a 1;
la zona de propagación comprende una cavidad delimitada, a lo largo de un eje transversal ortogonal al eje de propagación, por una superficie dieléctrica de al menos un sustrato, al menos un sustrato comprende al menos un camino de vías, cada vía se extiende a lo largo de un eje no paralelo al eje transversal, al menos un camino de vías forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación está delimitado a lo largo del eje transversal, entre el camino de vías y la superficie dieléctrica; el componente comprende un sustrato que comprende una capa conductora superior y una capa conductora inferior separadas por una capa dieléctrica, cada una de la capa conductora superior, la capa conductora inferior y la capa dieléctrica se extiende en un plano definido por el eje de propagación y un eje transversal ortogonal al eje de propagación, el sustrato comprende dos caminos de vías a una distancia entre sí a lo largo del eje transversal, cada vía se extiende entre la capa conductora superior y la capa conductora inferior del sustrato, cada camino de vías forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación está dispuesto en una celda correspondiente prevista dentro de la zona de propagación, en la capa dieléctrica.
Además, la invención tiene por objeto un método de fabricación de un componente de microondas del tipo línea de transmisión integrada en el sustrato, según la reivindicación 8.
Según otro aspecto ventajoso de la invención, el procedimiento comprende las siguientes características: la zona de propagación comprende una cavidad delimitada, a lo largo de un eje transversal ortogonal al eje de propagación, por una superficie dieléctrica de al menos un sustrato, la etapa de realización comprende la realización, en el al menos un sustrato, de una pluralidad de vías que se extienden cada una a lo largo de un eje no paralelo al eje transversal, las vías definen al menos un camino, cada camino de vías forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación está delimitado a lo largo del eje transversal, entre el camino de vías y la superficie dieléctrica.
Breve descripción de las figuras
La invención se comprenderá mejor con ayuda de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo y realizada con referencia a las figuras adjuntas en las que:
- la Figura 1 es una vista en sección de un primer modo de realización de un componente de microondas según la invención, según un plano de sección definido por un eje transversal y un eje de propagación del componente de microondas;
- la Figura 2 es una vista en sección del componente de microondas de la Figura 1, según un plano ortogonal al eje de propagación que pasa a través de los salientes de los sustratos laterales del componente de microondas; - la Figura 3 es una vista en sección del componente de microondas de la Figura 1, según un plano ortogonal al eje de propagación que pasa a través de huecos de los sustratos laterales del componente de microondas; - la Figura 4 es una vista en sección de un segundo modo de realización de un componente de microondas según la invención, según un plano de sección definido por un eje transversal y un eje de propagación del componente de microondas;
- la Figura 5 es una vista en sección del componente de microondas de la Figura 4, según un plano ortogonal al eje de propagación que pasa a través de las superficies conductoras de los sustratos laterales del componente de microondas;
- la Figura 6 es una vista en sección del componente de microondas de la Figura 4, según un plano ortogonal al eje de propagación que pasa a través de las vías de los sustratos laterales del componente de microondas; - la Figura 7 es un gráfico que representa la evolución, con la frecuencia, de un coeficiente de transmisión del componente de microondas de la Figura 4, a tres temperaturas diferentes;
- la Figura 8 es una gráfica que representa la evolución, con la frecuencia, de un coeficiente de transmisión de un componente de microondas del estado de la técnica, a tres temperaturas diferentes; y
- la Figura 9 es una vista en sección de un tercer modo de realización de un componente de microondas según la invención, según un plano de sección definido por un eje transversal y un eje de propagación del componente de microondas.
Exposición detallada de los modos de realización particulares
Un primer modo de realización de un componente de microondas 2 según la invención se representa esquemáticamente en las Figuras 1 a 3.
El componente de microondas 2 es, por ejemplo, un filtro, un acoplador, una antena, un oscilador, una carga, un circulador o incluso un aislador.
El componente de microondas 2 es del tipo “guía de ondas hueca integrada en el sustrato”.
El componente de microondas 2 comprende una guía de ondas 4 y un dispositivo de compensación 6.
La guía de ondas 4 está configurada para permitir la propagación de una onda electromagnética a lo largo de un eje de propagación X-X. En particular, la guía de ondas 4 incluye una zona de propagación 5 destinada a confinar la onda electromagnética. Los límites espaciales de la zona de propagación 5 se definirán más adelante.
La guía de ondas 4 presenta, a una temperatura dada, una respuesta en frecuencia que representa el modo en que se propaga la onda electromagnética en la guía de ondas en función de su frecuencia.
El dispositivo de compensación 6 está adaptado para evitar, en particular para compensar, una deriva térmica de propiedades predeterminadas de la guía de ondas 4. En particular, el dispositivo de compensación 6 está configurado para compensar una deriva térmica de una respuesta en frecuencia de la guía de ondas 4, por ejemplo, una deriva térmica de un coeficiente de transmisión y/o un coeficiente de reflexión de la guía de ondas 4.
Por ejemplo, en el caso en que el componente de microondas 2 utilice al menos un resonador, el dispositivo de compensación 6 está configurado en particular para compensar una deriva térmica de una frecuencia central y de un ancho de banda de la guía de ondas 4.
A continuación, se describirá la guía de ondas 4.
Como aparece en las Figuras 2 y 3, la guía de ondas 4 comprende cuatro sustratos 8. Cada sustrato 8 es, por ejemplo, una tarjeta electrónica. Los sustratos 8 se distribuyen en un sustrato superior 8A, un sustrato inferior 8B y dos sustratos laterales denominados 8C y 8D respectivamente.
Cada sustrato 8 se extiende en un plano XY, definido por el eje de propagación X-X y por un eje transversal Y-Y ortogonal al eje de propagación X-X.
Un eje vertical Z-Z, ortogonal al eje de propagación X-X y al eje transversal Y-Y, también se representa en las Figuras 2 y 3, así como en la Figura 1.
Cada sustrato 8 comprende una capa conductora superior 10, una capa conductora inferior 12 y una capa dieléctrica 14.
La capa conductora superior 10, la capa conductora inferior 12 y la capa dieléctrica 14 se extienden cada una en el plano XY. La capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 están dispuestas a una distancia entre sí, a cada lado de la capa dieléctrica 14, en contacto con la capa dieléctrica 14.
Cada una de la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 está hecha de un material eléctricamente conductor, por ejemplo, cobre.
La capa dieléctrica 14 está hecha de un material dieléctrico, por ejemplo, una resina epoxi, o incluso un compuesto de cerámica/politetrafluoroetileno.
Por ejemplo, dicho compuesto es el compuesto generalmente conocido con el nombre comercial "RT/Duroid 6010LM", que tiene, entre -40 °C (grados Celsius) y 80 °C, un coeficiente de expansión térmica de un valor sustancialmente constante igual a las 24.10'6/K (kelvin).
Como aparece en las Figuras 2 y 3, el sustrato superior 8A, los sustratos laterales 8C y 8D y el sustrato inferior 8B están dispuestos en un apilamiento.
Más precisamente, los sustratos laterales 8C, 8D están unidos al sustrato inferior 8B. En particular, la capa conductora inferior 12 de cada uno de los sustratos laterales 8C, 8D está presionada contra la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B, en contacto eléctrico con la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B. Además, los bordes 15 respectivos de los sustratos laterales 8C, 8D están dispuestos uno frente a otro, a una distancia entre sí a lo largo del eje transversal Y-Y.
Además, el sustrato superior 8A está unido a los sustratos laterales 8C, 8D. En particular, la capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A se presiona contra la capa conductora superior 10 de cada uno de los sustratos laterales 8C, 8D, en contacto eléctrico con la capa conductora superior 10 de cada uno de los sustratos laterales 8C, 8D. En este caso, el sustrato superior 8A y el sustrato inferior 8B están dispuestos a una distancia entre sí a lo largo del eje vertical Z-Z, la capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A está de frente a la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B.
Cada borde 15 está cubierto con una película conductora 25 hecha de un material eléctricamente conductor, tal como un metal, por ejemplo, cobre. En cualquier plano YZ, definido por el eje transversal Y-Y y el eje vertical Z-Z, la película conductora 25 es continua, a lo largo del eje vertical Z-Z, desde la capa conductora superior 10 hasta la capa conductora inferior 12 del sustrato lateral 8C, 8D correspondiente, estando en contacto eléctrico con la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12.
La capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A, la película conductora 25 de cada sustrato lateral 8C, 8D y la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B delimitan entre ellas, transversalmente, una cavidad 20.
Dependiendo de la hermeticidad del componente de microondas 2, la cavidad 20 está llena de aire, o incluso de otro gas, por ejemplo, nitrógeno, o incluso vacía de gas.
Alternativamente, la cavidad 20 se llena con un material dieléctrico distinto de un material con el que se fabrican los bloques de compensación que se describen más adelante.
En el ejemplo de las Figuras 1 a 3, la cavidad 20 constituye la zona de propagación 5 del componente de microondas 2.
Como aparece en la Figura 1, cada sustrato lateral 8C, 8D está cortado de modo que tenga una alternancia de salientes 16 y huecos 17. Cada saliente 16 de uno de los sustratos laterales 8C, 8D se extiende en dirección al otro de los sustratos laterales 8C, 8D. Además, cada hueco 17 separa dos salientes 16 sucesivos a lo largo del eje de propagación X-X. En este caso, un corte de este tipo confiere al borde 15, en el plano X-Y, una forma almenada. Preferiblemente, los bordes 15 de los sustratos laterales 8C, 8D son simétricos entre sí con respecto a un plano XZ, definido por el eje de propagación X-X y el eje vertical Z-Z. Más preferiblemente, los bordes 15 de los sustratos laterales 8C, 8D comprenden sólo partes planas, que se extienden paralelamente a uno u otro de los planos XZ e YZ.
Un saliente 16 de uno de los sustratos laterales 8C, 8D de frente a un saliente 16 del otro de los sustratos laterales 8C, 8D define entre ellos, a lo largo del eje transversal Y-Y, una ventana de acoplamiento 18.
Dos ventanas de acoplamiento 18 sucesivas a lo largo del eje de propagación X-X definen entre ellas un resonador 19. En este caso, cada resonador 19 está situado a nivel de dos huecos 17 respectivos de los sustratos laterales 8C, 8D enfrentados entre sí, a lo largo del eje transversal Y-Y.
La mitad de la distancia, a lo largo del eje transversal Y-Y, que separa los bordes 15 a nivel de un resonador 19 dado se denomina "media distancia w0 ".
La media distancia w0 es susceptible de variar con la temperatura.
Además, la distancia, a lo largo del eje de propagación X-X, que separa dos salientes 16 a cada lado de un resonador 19 se denota como L. La distancia L también se denomina "longitud del resonador".
La longitud del resonador L es susceptible de variar con la temperatura.
A continuación, se describirá el dispositivo de compensación 6.
El dispositivo de compensación 6 comprende al menos un bloque de compensación 28.
Cada bloque de compensación 28 está hecho de un material dieléctrico.
Más precisamente, cada bloque de compensación 28 está hecho de un material dieléctrico que tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura, en un rango predeterminado de interés de temperatura, tiene un signo opuesto al signo de al menos un coeficiente de expansión térmica de los sustratos 8 en el rango de interés.
En particular, si los coeficientes de expansión térmica de los sustratos 8 son todos del mismo signo, cada bloque de compensación 28 está hecho de un material dieléctrico que tiene, en el rango de interés, una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura tiene un signo opuesto al signo de los coeficientes de expansión térmica de los sustratos 8 en el rango de interés.
Los coeficientes de expansión térmica de los sustratos 8 que condicionan las variaciones de las dimensiones de la zona de propagación 5, también serán denominados “coeficientes de expansión térmica de la zona de propagación”. Preferiblemente, cada bloque de compensación 28 está hecho del mismo material dieléctrico que el material con el que está hecha la capa dieléctrica 14 de los sustratos 8. En este caso, cada bloque de compensación 28 tiene coeficientes de expansión iguales a los de los sustratos 8.
Por ejemplo, el material compuesto mencionado anteriormente tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada respecto a la temperatura es -425.10'6/K.
Cada bloque de compensación 28 está dispuesto en la cavidad 20, es decir en la zona de propagación 5. En particular, en el caso en el que el componente de microondas 2 utiliza al menos un resonador, como en el ejemplo de las Figuras 1 a 3, cada bloque de compensación 28 está dispuesto, en la cavidad 20, a nivel de un resonador 19 correspondiente. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, para cada resonador 19, se disponen dos bloques de compensación 28 en la cavidad 20.
Por ejemplo, cada bloque de compensación 28 es un paralelepípedo.
Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 3, cada bloque de compensación 28 se extiende, a lo largo del eje vertical Z-Z, desde la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B hasta la capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A.
Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 1, cada bloque de compensación 28 tiene una longitud, a lo largo del eje de propagación X-X, igual a la longitud de resonador L del resonador 19 correspondiente. En este caso, el bloque de compensación 28 se extiende, según el eje de propagación X-X, entre los dos salientes 16 de un mismo sustrato lateral 8C, 8D que delimita longitudinalmente el resonador 19 correspondiente.
Ventajosamente, cada bloque de compensación 28 es solidario con un borde 15 correspondiente, por ejemplo, pegado al borde 15. En este caso, cada bloque de compensación 28 comprende una superficie libre 30 que está de frente a la cavidad 20.
Para cada bloque de compensación 28, la distancia a lo largo del eje transversal Y-Y, denotada wi, entre la superficie libre 30 de un bloque de compensación 28 dado y el hueco 17 del borde 15 correspondiente, se elige dependiendo de las propiedades del resonador 19 correspondiente.
La distancia W1 , también llamado “ancho de bloque”, es susceptible de variar con la temperatura.
Para un resonador 19 dado definido entre dos ventanas de acoplamiento 18 sucesivas a lo largo del eje de propagación X-X, el dimensionamiento de cada uno de los dos bloques de compensación 28 correspondientes, y en particular la elección del ancho de bloque w1, se describirá ahora.
El ancho de bloque w1 y la media distancia w0 son tales que su suma, denotada W y denominada “mitad del ancho del resonador”, a una temperatura de referencia, es fija.
Durante una etapa de modelado, se desarrolla un modelo equivalente de línea de transmisión para el resonador 19. Por ejemplo, para un modo propio transversal eléctrico predeterminado del resonador 19, definido por un par de números enteros (m, n), deseado en el componente de microondas 2, el modelo equivalente implica una pluralidad de cantidades descritas a continuación.
En lo que sigue, el exponente "T" se relacionará con el valor de una cantidad cuando el componente de microondas 2 tenga una temperatura de referencia T, mientras que el exponente "T+AT" se relacionará con el valor de una cantidad cuando el componente de microondas 2 tenga una temperatura T+AT distinta de la temperatura de referencia, siendo AT una diferencia de temperatura distinta de cero.
En la zona de propagación 5, y en particular en el resonador 19, a la temperatura de referencia T, para los bloques de compensación 28, y para un modo tal que m sea mayor o igual a 1, se definen las siguientes cantidades:
- una segunda constante de propagación P1, según la fórmula:
- una segunda impedancia de guía Z1, según la fórmula:
- una segunda impedancia equivalente Ze1 llevada a un plano de simetría del resonador 19, denominado a continuación “segunda impedancia equivalente Ze1 ”, según la fórmula:
donde es la permeabilidad magnética del vacío;
£0 es la permitividad dieléctrica del vacío;
£r1 es la permitividad relativa del material dieléctrico con el que están hechos los bloques de compensación 28;
j es el número tal que j2 = -1;
f es una frecuencia natural del resonador; y
tan es la función "tangente".
La frecuencia natural f del resonador también se denota fmn, los números enteros (m, n) son los números enteros que caracterizan el modo propio considerado del resonador.
Además, en la zona de propagación 5, y en particular en el resonador 19, a la temperatura de referencia T, para el medio en la cavidad 20 distinto de los bloques de compensación 28, se definen las siguientes cantidades:
- una primera constante de propagación Po, según la fórmula:
- una primera impedancia de guía Z0, según la fórmula:
- una primera impedancia equivalente Ze0 llevada al plano de simetría del resonador 19, denominada a continuación “primera impedancia equivalente Ze0 ”, según la fórmula:
Z ji+ jZp tan(PpWo)
ZTe0-^<7>0<t>
Z p+ jZ ji tanCPgWg)
donde £r,0 es la permitividad relativa del medio en la cavidad 20 que es distinta de los bloques de compensación 28, y que, en el ejemplo, se supone independiente de la temperatura (caso en el que la cavidad está llena de gas, o incluso vacía).
Cuando la temperatura del componente de microondas 2 pasa de la temperatura de referencia T a una temperatura T+AT distinta, la guía de ondas 4 y los bloques de compensación 28 se expanden o se contraen, dependiendo del signo de los coeficientes de expansión térmica de los sustratos 8 y del coeficiente de expansión térmica del material con el que están hechos los bloques de compensación 28.
En particular, suponiendo un comportamiento lineal de los sustratos 8 y de los bloques de compensación 28, la media distancia w0, la longitud del resonador L y el ancho de bloque wi evolucionan respectivamente, con la temperatura, según las siguientes relaciones:
w ™ = ( l5yAT)wJ
Lt+at= (1+5xAT)Lt
W^ AT= ( l+5yAT)W^
donde 5y es el coeficiente de expansión térmica del sustrato 8 a lo largo del eje transversal Y-Y; y
5x es el coeficiente de expansión térmica del sustrato 8 a lo largo del eje de propagación X-X.
Además, la permitividad relativa £r,1 de los bloques de compensación 28 varía, con la temperatura, según la siguiente relación linealizada:
£ Í Í4T= ( i+ 6 tA r iE Í1
donde 5£ es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £r,i del material con el que están fabricados los bloques de compensación 28, es decir, en el ejemplo, el material de la capa dieléctrica 14 de los sustratos 8.
De ello se deduce que, para los bloques de compensación 28, la segunda constante de propagación Pi, la segunda impedancia de guía Zi y la segunda impedancia equivalente Zei se expresan según:
Además, para el medio en la cavidad 20 que es distinto de los bloques de compensación 28, la primera constante de propagación Po, la primera impedancia de guía Zo y la primera impedancia equivalente Zeo se expresan según:
Entonces, se impone la condición según la cual la frecuencia natural del resonador 19 es la misma en T y en T+AT. Por ejemplo, la frecuencia natural del resonador 19 se fija en 21 GHz.
Entonces, para el modo transversal eléctrico predeterminado, es decir para el par de números enteros (m, n) considerados, y para cada uno entre una pluralidad de valores de la mitad del ancho w0 a probar se utiliza una de las dos ecuaciones siguientes, dependiendo de la paridad del número entero m, para determinar el valor de la frecuencia natural fmnT+AT del resonador 19:
- si m es par:Im(Z™T)=0;y
- si m es imp< r ]m(Zjo+4T) =co
Im es el operador “parte imaginaria”.
En el caso de que m sea impar, la resolución de la ecuación asociada corresponde a la resolución de la siguiente ecuación: “la inversa de la parte imaginaria de la primera impedancia equivalente Zeo es nulo".
Luego, se elige el valor de la media distancia w0 lo que conduce a una frecuencia natural fn T+AT del modo fundamental (para el cual m=1 y n=1) del resonador 19 igual a la frecuencia natural fnT impuesta. Más precisamente,
Im(Z<T+>la frecuencia natural fu 1 corresponde a la primera solución obtenida al resolver la ecuacióneO<AT>)<V>- --OOytomando n=1.
En ciertos casos particulares, se utilizan modos propios para los cuales el valor de al menos uno de los números enteros m y n es mayor que 1.
La suma del ancho del bloque W1 y la media distancia wo siendo fijada, a la temperatura de referencia, la elección del valor de la media distancia wo determina el valor del ancho de bloque W1.
De manera más general, para diferentes geometrías de la cavidad resonante, cada una dada por un valor del par de distancias (L, W), es posible determinar un valor de media distancia wo que conduce a una frecuencia natural fT impuesta.
Teniendo en cuenta la deriva térmica de las geometrías que permiten obtener la frecuencia natural fT, es posible determinar la frecuencia natural fT+AT, Luego vemos que existen soluciones de puntos (L, W, wo) que permiten tener fT= fT+AT, es decir realizar una compensación térmica de la frecuencia natural de la cavidad. Las dimensiones que permiten la compensación térmica se pueden utilizar posteriormente en el diseño de componentes de microondas con compensación térmica.
1o
En otras palabras, la diferencia, a la temperatura de referencia T, entre la mitad del ancho de resonador W del resonador 19 y el ancho de bloque w1 de uno de los dos bloques de compensación 28, para un modo propio transversal eléctrico determinado para un par de números enteros (m, n), es igual al valor para el cual la frecuencia central de la respuesta en frecuencia del resonador 19 (es decir, su frecuencia natural) a cualquier temperatura T+AT distinta de la temperatura de referencia T es igual a la frecuencia central a la temperatura de referencia T. Un cálculo de este tipo se realiza para los bloques de compensación 28 de cada resonador 19.
Luego se fabrican bloques de compensación 28 con dimensiones apropiadas.
En el caso particular donde la zona de propagación 5 está delimitada transversalmente por los caminos 26 de las vías 24, la media distancia wo se mide desde el centro de las vías 24.
Además, en este caso, el valor efectivo de la media distancia wo se toma igual al valor calculado de la media distancia wo, al que se le resta un factor corrector que es función del diámetro de las vías 24 y de la distancia entre dos vías 24 sucesivas a lo largo del camino 26. Tal factor es, por ejemplo, igual a d2/0,95D, siendo d el diámetro de las vías 24, y D la distancia que separa los centros de dos vías sucesivas a lo largo del camino 26.
Luego, durante el montaje del componente de microondas 2, para cada resonador 19, los bloques de compensación 28 correspondientes que se han producido se disponen entre los sustratos laterales 8C, 8D y se fijan a las paredes 15 correspondientes.
A continuación, se describirá un segundo modo de realización de un componente de microondas 102 según la invención, con referencia a las Figuras 4 a 6.
El componente de microondas 2 es del tipo “guía de ondas hueca integrada en el sustrato”.
El componente de microondas 102 de las Figuras 4 a 6 difiere del componente de microondas 2 de las Figuras 1 a 3 en que la película conductora 25 no es continua a lo largo de los bordes 15 de los sustratos laterales 8C, 8D, según el eje de propagación X-X.
En este caso, los bordes 15 de los sustratos laterales 8C, 8D comprenden cada uno al menos una superficie dieléctrica 22. Además, cada borde 15 comprende al menos una superficie conductora 23.
Cada superficie conductora 23 es una parte del borde 15 que está cubierta por la película conductora 25. Cada superficie conductora 23 se extiende, a lo largo del eje vertical Z-Z, entre la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 del sustrato lateral 8C, 8D correspondiente, en contacto eléctrico con la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12.
Preferiblemente, las partes del borde 15 que forman superficies conductoras 23 corresponden a salientes 16, como se ilustra en la Figura 4.
Cada superficie dieléctrica 22 es una parte del borde 16 que no es eléctricamente conductor y, en particular, no está cubierto por la película conductora 25. Por ejemplo, cada superficie dieléctrica 22 es una parte del borde 16 en el que la capa dieléctrica 14 del sustrato lateral 8C, 8D delimita directamente la cavidad 20. Cada superficie dieléctrica 22 se extiende, a lo largo del eje vertical Z-Z, entre la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 del sustrato lateral 8C, 8D correspondiente.
Preferiblemente, las partes del borde 15 que forman superficies dieléctricas 22 corresponden a huecos 17, como se ilustra en la Figura 4.
Cada superficie dieléctrica 22 está asociada con una pluralidad de orificios metalizados 24, más comúnmente llamados "vías", realizados en el sustrato lateral 8C, 8D correspondiente.
Cada vía 24 se extiende a lo largo del eje vertical Z-Z, atravesando la capa conductora superior 10, la capa dieléctrica 14 y la capa conductora inferior 12 del sustrato lateral 8C, 8D. Cada vía 24 está hecha de un material eléctricamente conductor y conecta eléctricamente la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 del sustrato lateral 8C, 8D entre ellas.
Para cada superficie dieléctrica 22, las vías 24 correspondientes están transversalmente más alejadas, a lo largo del eje transversal Y-Y, de la cavidad 20 que dicha superficie dieléctrica 22.
Las vías 24 están dispuestas a lo largo de un camino 26, dos vías 24 sucesivas a lo largo del camino 26 están separadas por una porción del sustrato lateral 8C, 8D, como se ilustra en la Figura 4.
Cada camino 26 forma una pared eléctricamente conductora.
La distancia entre dos vías 24 sucesivas es menor que la más pequeña de las longitudes de onda de las ondas electromagnéticas destinadas a propagarse en el componente de microondas 2, preferiblemente menor o igual a una quinta parte de la más pequeña de las longitudes de onda electromagnéticas destinadas a propagarse en el componente de microondas 2, por ejemplo, menor o igual a una décima parte de la longitud de onda más pequeña de las ondas electromagnéticas destinadas a propagarse en el componente de microondas 2.
La distancia, a lo largo del eje transversal Y-Y, entre la superficie dieléctrica 22 y el camino 26 correspondiente es un ancho de bloque w-i, como se desprenderá de la descripción que sigue.
Preferiblemente, la mayoría de las vías 24, denominadas vías intermedias 24l, están dispuestas para definir un segmento rectilíneo 27 dentro del camino 26. El segmento rectilíneo 27 es preferiblemente paralelo a la superficie dieléctrica 22 correspondiente, como aparece en la Figura 4. En este caso, el ancho de bloque wi, tomado como la distancia entre la superficie dieléctrica 22 y el segmento rectilíneo 27, es constante a lo largo del eje de propagación X-X.
Preferiblemente, el segmento rectilíneo 27 tiene una longitud, a lo largo del eje de propagación X-X, igual a la longitud del resonador L.
Además, en este caso, las vías 24 que no son vías intermedias se denominan “vías laterales 24L”.
Para cada una de las vías intermedias 24l que definen un extremo respectivo del segmento rectilíneo 27, al menos una vía lateral 24L está dispuesta entre dicha vía intermedia 24 de extremo y una parte más cercana a la superficie conductora 23 más cercana, si existe.
Las vías 24 delimitan, con la capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A y la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B, la zona de propagación. Más precisamente, y como aparece en las Figuras 5 y 6, en cualquier plano YZ, la zona de propagación 5 está delimitada transversalmente, a lo largo del eje vertical Z-Z, por la capa conductora inferior 12 del sustrato superior 8A, por un lado, y la capa conductora superior 10 del sustrato inferior 8B, por otro lado; además, la zona de propagación está delimitada transversalmente, a lo largo del eje transversal Y-Y, por cada uno de los sustratos laterales 8C, 8D, y más precisamente:
- si el plano YZ pasa por una superficie dieléctrica 22 del sustrato lateral 8C, 8D, por el camino 26 de las vías 24 correspondientes;
- si el plano YZ pasa a través de una superficie conductora 23 del sustrato lateral 8C, 8D, por la película conductora 25 correspondiente.
En este caso, cada bloque de compensación 28 está asociado con una superficie dieléctrica 22 respectiva, y se define como la parte de la capa dieléctrica 14 de un sustrato lateral 8C, 8D que está delimitada:
- a lo largo del eje transversal Y-Y, por la superficie dieléctrica 22 correspondiente, por un lado, y por el segmento rectilíneo 27 definido por las vías 24 asociadas a dicha superficie dieléctrica 22, por otro lado;
- a lo largo del eje de propagación X-X, a cada lado por las vías laterales 24L asociadas a dicha superficie dieléctrica 22; y
- a lo largo del eje vertical Z-Z, por la capa conductora superior 10 de dicho sustrato lateral, por un lado, y por la capa conductora inferior 12 de dicho sustrato lateral, por otro lado.
Para cada resonador 19, el ancho de bloque W1 entre la superficie dieléctrica 22 y el segmento rectilíneo 27 y, en consecuencia, la posición de las vías 24 con respecto a la superficie dieléctrica 22 correspondiente, se determina de la misma manera que para el componente de microondas 2 de las Figuras 1 a 3.
La variación del coeficiente de transmisión del componente de microondas 102, en función de la frecuencia de una onda electromagnética aplicada a una entrada del componente de microondas 102, para tres temperaturas distintas, se ilustra en la Figura 7. En el caso del presente ejemplo, el componente de microondas 102 es un filtro de microondas de paso de banda.
La variación del coeficiente de transmisión del filtro, cuando el componente de microondas 102 tiene una temperatura de 23 °C, tomada como temperatura de referencia T, se ilustra mediante la curva 40 (línea continua). Para el coeficiente de transmisión, a la temperatura de referencia, la frecuencia central es de 21,018 GHz y el ancho de banda a -3 dB (decibelios) es de 284 MHz. Se supone, en este ejemplo, que tales características corresponden a las especificaciones requeridas para el componente de microondas 102.
La variación del coeficiente de transmisión del filtro, cuando el componente de microondas 102 tiene una temperatura de -40 °C se ilustra mediante la curva 42 (curva de puntos). Para el coeficiente de transmisión, a -40 °C, la frecuencia central es de 21,016 GHz y el ancho de banda a -3 dB es de 280 MHz.
La variación del coeficiente de transmisión del filtro, cuando el componente de microondas 102 tiene una temperatura de 80 °C, se ilustra mediante la curva 44 (línea discontinua). Para el coeficiente de transmisión, a 80 °C, la frecuencia central es de 21,014 GHz y el ancho de banda a -3 dB es de 286 MHz.
En los tres casos, el valor del coeficiente de transmisión es del orden de -1,1 dB. Además, en los tres casos, el valor del coeficiente de reflexión, en el ancho de banda, es, como máximo, del orden de -20 dB.
La variación de la frecuencia central, cuando la temperatura del componente de microondas 102 varía de -40 °C a 80 °C, es por lo tanto de aproximadamente 4 MHz.
La variación del coeficiente de transmisión de un componente de microondas del estado de la técnica, denominado “componente no compensado”, en función de la frecuencia de una onda electromagnética aplicada a una entrada de dicho componente no compensado, para tres temperaturas distintas, se ilustra mediante Figura 8. El componente no compensado no tiene un dispositivo de compensación y está diseñado para presentar, a la temperatura de referencia, una respuesta en frecuencia sustancialmente idéntica a la respuesta en frecuencia del componente de microondas 102, en particular un coeficiente de transmisión sustancialmente igual.
La variación del coeficiente de transmisión del componente no compensado, cuando dicho componente tiene una temperatura de 23 °C, se ilustra mediante la curva 50 (línea continua). Para el coeficiente de transmisión, a la temperatura de referencia, la frecuencia central es 21,009 GHz y el ancho de banda a -3 dB es 288 MHz.
La variación del coeficiente de transmisión del filtro, cuando el componente no compensado tiene una temperatura de -40 °C, se ilustra mediante la curva 52 (curva de puntos). Para el coeficiente de transmisión, a -40 °C, la frecuencia central es de 21,039 GHz y el ancho de banda a -3 dB es de 291 MHz.
La variación del coeficiente de transmisión del filtro, cuando el componente no compensado tiene una temperatura de 80 °C, se ilustra mediante la curva 54 (línea discontinua). Para el coeficiente de transmisión, a 80 °C, la frecuencia central es de 21,982 GHz y el ancho de banda a -3 dB es de 288 MHz.
En los tres casos, el valor del coeficiente de transmisión es del orden de -0,7 dB. Además, en los tres casos, el valor del coeficiente de reflexión, en el ancho de banda, es, como máximo, del orden de -13 dB.
La variación de la frecuencia central, cuando la temperatura del componente no compensado varía de -40 °C a 80 °C, para el componente no compensado, es por tanto de aproximadamente 57 MHz.
El dispositivo de compensación 6 integrado en los componentes de microondas según la invención reduce significativamente las fluctuaciones de la respuesta en frecuencia de dichos componentes de microondas con la temperatura.
A continuación, se describirá un tercer modo de realización de un componente de microondas 202 según la invención, con referencia a la Figura 9.
El componente de microondas 202 de la Figura 8 difiere del componente de microondas 2 de las Figuras 1 a 3 en que comprende un único sustrato 8.
El componente de microondas 202 es del tipo "guía de ondas integrada en el sustrato".
En este caso, el componente de microondas 202 comprende dos caminos 26 de vías 24 que se extienden cada uno a lo largo del eje de propagación X-X, y que están separados entre sí a lo largo del eje transversal Y-Y.
La zona de propagación 5 está delimitada transversalmente:
- por los dos caminos 26 de vías 24 a lo largo del eje transversal Y-Y; y
- por la capa conductora superior 10 y la capa conductora inferior 12 del sustrato 8 a lo largo del eje vertical Z-Z. Además, se proporcionan celdas 32 dentro de la zona de propagación 5, en la capa dieléctrica 14 del sustrato 8. En cada celda 32 está dispuesto un bloque de compensación 28. Preferiblemente, cada bloque de compensación 28 ocupa todo el volumen de la celda 32.
Cada bloque de compensación 28 está hecho de un material dieléctrico distinto del material dieléctrico de la capa dieléctrica 14 y tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura, en un rango de interés predeterminado de temperatura, tiene un signo opuesto al signo de al menos un coeficiente de expansión térmica del material dieléctrico de la capa dieléctrica 14 del sustrato 8, en el rango de interés.
Las dimensiones de cada bloque de compensación 28 se determinan como se describió anteriormente, con la diferencia de que se supone que la permitividad relativa del material dieléctrico de la capa dieléctrica depende de la temperatura, y varía según la relación:
donde 5£0 es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £r,0 del material dieléctrico de la capa dieléctrica 14.
Alternativamente, el componente de microondas es del tipo “línea coaxial integrada en el sustrato”, o incluso del tipo “línea suspendida integrada en el sustrato”.
Si el componente de microondas del tipo “línea coaxial integrada en el sustrato” o del tipo “línea suspendida integrada en el sustrato” es hueco, los bloques de compensación correspondientes están dispuestos de manera similar a los bloques de compensación 28 del componente de microondas 2 de las Figuras 1 a 3, o del componente de microondas 102 de las Figuras 4 a 6.
Si el componente de microondas del tipo “línea coaxial integrada en el sustrato” o del tipo “línea suspendida integrada en el sustrato” está lleno, los bloques de compensación 28 correspondientes están dispuestos de manera similar a los bloques de compensación 28 del componente de microondas 202 de la Figura 9.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES 1. Componente de microondas (2; 102; 202) del tipo línea de transmisión integrada en el sustrato, que comprende una zona de propagación (5) que se extiende a lo largo de un eje de propagación (X-X) y que está delimitada transversalmente, con respecto al eje de propagación (X-X), por al menos al menos una pared eléctricamente conductora (25; 23, 26), la zona de propagación (5) está configurada para presentar, a una temperatura de referencia predeterminada, una respuesta en frecuencia predeterminada correspondiente, la zona de propagación (5) comprende una pluralidad de resonadores (19), cada resonador (19) tiene, a la temperatura de referencia, una longitud de resonador (L) entre dos salientes (16) de la pared (25, 23, 26) y una mitad del ancho del resonador (W) predeterminadas, al menos un bloque de compensación (28) dispuesto en la zona de propagación, al menos un bloque de compensación (28) que está hecho de un material dieléctrico que tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura, en un rango de interés predeterminado de temperatura de alrededor de la temperatura de referencia, tiene un signo opuesto al signo de al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5), las dimensiones del al menos un bloque de compensación (28), en particular un ancho de bloque (wi), a la temperatura de referencia, eligiéndose de manera que el al menos un bloque de compensación (28) sea capaz de compensar una variación de la respuesta en frecuencia con la temperatura, en el rango de temperatura de interés, caracterizado porque: la zona de propagación (5) comprende además un material dieléctrico distinto del material con el que está hecho el al menos un bloque de compensación (28), o un gas o vacío, con un medio ancho denominado media distancia (w0), la suma del ancho de bloque (w1) y de la media distancia (w0) es igual a la mitad del ancho del resonador (W), al menos un bloque de compensación (28) está dispuesto en cada resonador (19), las dimensiones de cada bloque de compensación (28), en particular el ancho de bloque (w1), siendo función de la longitud del resonador (L) y de la mitad del ancho del resonador (W) (19).
  2. 2. Componente de microondas (2; 102; 202) según la reivindicación 1, en el que las dimensiones de cada bloque de compensación (28) son función de una frecuencia central de la respuesta en frecuencia a la temperatura de referencia, del al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5), de al menos un coeficiente de expansión térmica del bloque de compensación (28), de la permitividad dieléctrica del material dieléctrico con el que está hecho el bloque de compensación (28) y de la derivada, con respecto a la temperatura, de la permitividad dieléctrica del material dieléctrico con el que está hecho el bloque de compensación (28).
  3. 3. Componente de microondas (2; 102; 202) según la reivindicación 1 o 2, en el que cada resonador (19) está delimitado, a lo largo de un eje transversal (Y-Y) ortogonal al eje de propagación (X-X), por dos paredes eléctricamente conductoras (25 ; 23, 26), dos bloques de compensación (28) están dispuestos en cada resonador (19), cada bloque de compensación (28) está fijado a una pared eléctricamente conductora (25; 23, 26) respectiva entre las dos paredes eléctricamente conductoras (25; 23, 26).
  4. 4. Componente de microondas (2; 102; 202) según la reivindicación 3, en el que cada resonador (19) es simétrico con respecto a un plano de simetría ortogonal al eje transversal (Y-Y), y los dos bloques de compensación (28) son simétricos con respecto al plano de simetría, la diferencia, a la temperatura de referencia, entre la mitad del ancho de resonador (W) del resonador (19) y el ancho de bloque (W1), a lo largo del eje transversal (Y-Y), de uno de los dos bloques de compensación (28), para un modo propio transversal eléctrico determinado para un par de números enteros (m, n), es igual al valor para el cual se aplica una frecuencia central de la respuesta en frecuencia, obtenida como: - la p-esima solución de la ecuaciónImÍ7T+AT>)=0u si m es par, m es de la forma m = 2p, siendo p un número entero natural mayor o igual a 1; o - la p-ésima solución de la ecuaciónI11m11V(£Zjej0íAT>))=oosi m es impar, m es de la forma m = 2p-1, siendo p un número entero natural mayor o igual a 1, a una temperatura cualquiera distinta de la temperatura de referencia es igual a la frecuencia central a la temperatura de referencia, con: 7r¿T+jZp+¿T tan(|3o+AT(l+5y¿T)w o) e<t> ^O<+at_>7 —^0<t+at>Zj Z ^ j Z ™ 1 tan(pJ+4T(l+ S yAT)wJ) donde:
    y donde f es la frecuencia central; w0 es dicha diferencia entre la mitad del ancho de resonador (W) del resonador (19) y el ancho de bloque (wi) a lo largo del eje transversal (Y-Y), denominado “media distancia”; wi es el ancho de bloque; AT es la diferencia entre la temperatura distinta de la temperatura de referencia y la temperatura de referencia; Im es el operador “parte imaginaria”; P0 es la permeabilidad magnética del vacío; £0 es la permitividad dieléctrica del vacío; £r,0 es la permitividad relativa de un material dieléctrico, en la zona de propagación (5), que es distinto del material dieléctrico de los dos bloques de compensación (28); £r,i es la permitividad relativa del material dieléctrico con el que están hechos los dos bloques de compensación (28); 5^ es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £-,0;. §£i es la derivada con respecto a la temperatura de la permitividad relativa £-,1; j es el número tal que j2 = -1; f es la frecuencia central del resonador (19); tan es la función “tangente”; 5x es el coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5) a lo largo del eje de propagación (X X); 5<y>es el coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5) a lo largo del eje transversal (Y-Y); L es la longitud de resonador del resonador (19); el exponente “T” se relaciona con un valor de una cantidad cuando el componente de microondas (2; 102; 202) tiene la temperatura de referencia; y el exponente “T+AT” se relaciona con el valor de una cantidad cuando el componente de microondas (2; 102; 202) tiene la temperatura distinta de la temperatura de referencia.
  5. 5. Componente de microondas (2; 102; 202) según la reivindicación 4, en el que el número entero m es igual a 1, la media distancia (w0), a la temperatura de referencia, es igual al valor para el cual la frecuencia central de la respuesta en frecuencia a la temperatura distinta de la temperatura de referencia, obtenida como primera solución de la ecuaciónImV(ZeT0+Ar/)=oo, es igual a la frecuencia central a la temperatura de referencia, el número entero n es preferentemente igual a 1.
  6. 6. Componente de microondas (102) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la zona de propagación (5) comprende una cavidad (20) delimitada, a lo largo de un eje transversal (Y-Y) ortogonal al eje de propagación (X-X), por una superficie dieléctrica (22) de al menos un sustrato (8C, 8D), al menos un sustrato (8C, 8D) comprende al menos un camino (26) de vías (24), cada vía (24) se extiende a lo largo de un eje (Z-Z) no paralelo al eje transversal (Y-Y), al menos un camino (26) de vías (24) forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación (28) está delimitado, a lo largo del eje transversal eje (Y-Y), entre el camino (26) de vías (24) y la superficie dieléctrica (22).
  7. 7. Componente de microondas (202) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende un sustrato (8) que comprende una capa conductora superior (10) y una capa conductora inferior (12) separadas por una capa dieléctrica (14), cada una de la capa conductora superior (10), la capa conductora inferior (12) y la capa dieléctrica (14) se extiende en un plano definido por el eje de propagación (X-X) y un eje transversal (Y-Y) ortogonal al eje de propagación (X-X), el sustrato (8) comprende dos caminos (26) de vías (24) a una distancia entre sí a lo largo del eje transversal (Y-Y), cada vía (24) se extiende entre la capa conductora superior (10) y la capa conductora inferior (12) del sustrato (8), cada camino (26) de vías (24) forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación (28) está dispuesto en una celda (32) correspondiente proporcionada dentro de la zona de propagación (5), en la capa dieléctrica (14).
  8. 8. Método de fabricación de un componente de microondas (2; 102; 202) del tipo línea de transmisión integrada en el sustrato según al menos una de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de: - fabricar una zona de propagación (5) delimitada transversalmente, con respecto a un eje de propagación (X-X), por al menos una pared eléctricamente conductora (25; 23, 26), la zona de propagación (5) tiene, a una temperatura de referencia predeterminada, una respuesta en frecuencia predeterminada correspondiente; - realizar un dispositivo de compensación (6), el dispositivo de compensación comprende al menos un bloque de compensación (28) dispuesto en la zona de propagación (5), cada bloque de compensación (28) está hecho de un material dieléctrico que tiene una permitividad dieléctrica cuya derivada con respecto a la temperatura, en un rango de interés predeterminado de temperatura alrededor de la temperatura de referencia, tiene un signo opuesto al signo de al menos un coeficiente de expansión térmica de la zona de propagación (5), las dimensiones del al menos un bloque de compensación (28), a la temperatura de referencia, se elige de manera que el al menos un bloque de compensación (28) sea capaz de compensar una variación en la respuesta en frecuencia con la temperatura, en el rango de temperatura de interés, la zona de propagación (5) comprende además un material dieléctrico distinto del material con el que está hecho al menos un bloque de compensación (28), o un gas o vacío.
  9. 9. Método de fabricación según la reivindicación 8, en el que la zona de propagación (5) comprende una cavidad (20) delimitada, a lo largo de un eje transversal (Y-Y) ortogonal al eje de propagación (X-X), por una superficie dieléctrica (22) de al menos un sustrato (8C, 8D), la etapa de realización comprende hacer, en al menos un sustrato (8C, 8D), una pluralidad de vías (24) que se extienden cada una a lo largo de un eje (Z-Z) no paralelo al eje transversal (Y-Y), las vías (24) definen al menos un camino (26), cada camino (26) de vías (24) forma al menos parcialmente la al menos una pared eléctricamente conductora, al menos un bloque de compensación (28) está delimitado, a lo largo del eje transversal (Y-Y), entre el camino (26) de vías (24) y la superficie dieléctrica (22).
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