TWI509886B - 轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法 - Google Patents

轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI509886B
TWI509886B TW099142561A TW99142561A TWI509886B TW I509886 B TWI509886 B TW I509886B TW 099142561 A TW099142561 A TW 099142561A TW 99142561 A TW99142561 A TW 99142561A TW I509886 B TWI509886 B TW I509886B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
waveguide
strip
printed circuit
circuit board
metal
Prior art date
Application number
TW099142561A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201140937A (en
Inventor
Michel Robin
Guillaume Tolleron
Original Assignee
Airbus Ds Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Ds Sas filed Critical Airbus Ds Sas
Publication of TW201140937A publication Critical patent/TW201140937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI509886B publication Critical patent/TWI509886B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.

Landscapes

  • Waveguides (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Description

轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法
本發明係關於用於微波傳播之被動組件。更特定言之,本發明係關於一種在矩形導波管技術中介於傳導微帶線與一組件之間的平面轉移裝置。
傳導微帶技術提供相當容易地將微波功能整合至幾千兆赫(包括高達C頻帶)之頻率的可能性。此種技術在於約十個千兆赫(Ku頻帶、K頻帶及Ka頻帶)之較高頻率處使用時變得更複雜。確實,微帶線之輻射本質要求導體含於提供電屏蔽之傳導機械結構中。由於頻率較高,因此此種機械結構之尺寸皆應較弱。
空氣導波管本來並非輻射結構,但較不適用於整合複雜功能。結果,將導波管用於低損耗裝置或用於高微波功率。藉由具有高於1之相對介電常數之介電質來替換空氣,使導波管之尺寸充分減少以允許基板整合式導波管整合至微帶線中。
由Dominic Deslandes及Ke Wu發表在IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS(第11卷,第2期,2001年2月)上之文章「Integrated Microstrip and Rectangular Waveguide in Planar Form」提供一種解決方案以無損耗地將微帶線中之準TEM傳播模態轉 變為導波管之電橫向基本模態TE10 。根據此文章之轉移裝置包含一單一薄介電基板,其中整合一微帶線、一矩形導波管及一介於該微帶線與該導波管之間的平面模態轉變器。除了將準TEM模態轉變成TE10 模態之外,該模態轉變器亦提供該微帶線與該導波管之間的電連續性。在該介電基板之支撐該微帶線之條帶的面上,該模態轉變器包含一等腰梯形椎形傳導部分,該傳導部分具有小基部合併至該條帶之一末端中,且較大基部合併至該導波管之第一較大側壁之剖面邊緣的中央部分中。該介電基板之另一面完全由一傳導層覆蓋,該傳導層充當該微帶線之接地平面且充當該導波管之第二較大側壁。該導波管之較小縱向側壁藉由兩列金屬化通孔或藉由配置於該介電基板中之兩個金屬化凹槽而製成。因此,可減小導波管之高度(或厚度),而幾乎不影響TE10 模態之傳播,從而允許導波管整合至微帶線之薄介電基板中,同時減少經由輻射所致之損耗。
在歐洲專利1 376 746 B1中使用上述文章中之轉移裝置的結構來將矩形導波管中之微波濾波器與一微帶線整合於同一薄的介電基板上。
本發明之一目的為藉助於微波轉移裝置將微帶線第一技術與不同於該第一技術的導波管第二技術相聯結,同時維持彼等技術兩者之優點。
因此,一種轉移裝置(其包含一介於一整合至一印刷電路板中之傳導條帶線與一矩形導波管之間的模態轉變器)的特徵在於:該印刷電路板包含一外殼,該外殼含有該導波管,該導波管具有一與該傳導條帶線之條帶共平面且同軸之較大側壁固定至該外殼之底部處的該印刷電路板之一金屬層上的另一較大側壁,且該裝置包含一間隙,該間隙由一金屬鏈結元件橋接且位於該模態轉變器與該傳導條帶線及該導波管中之一者之間。
根據第一技術將該模態轉變器整合至該印刷電路板之介電基板中或根據第二技術將該模態轉變器整合至該導波管之介電基板中。若該模態轉變器整合至該印刷電路板之介電基板中,則該間隙及該金屬鏈結元件位於該模態轉變器與該導波管之一末端之間。若該模態轉變器整合至該導波管之介電基板中,則該間隙及該金屬鏈結元件位於該傳導條帶線之一末端與該模態轉變器之間。該間隙由用於將該導波管之結構引入至該印刷電路板之外殼中的機械容限所引起。該金屬鏈結元件(其可包含一或多個金屬薄片條帶或一或多個金屬線)經由使該條帶與該導波管之阻抗匹配的該模態轉變器且同時考慮到由該鏈結元件所橋接之該間隙所產生的不匹配而提供該傳導條帶線之條帶與該導波管之一較大側壁之間的電連接性。在該模態轉變器中藉由多個條帶線區段來使該等阻抗匹配,該等條帶線區段具有自該傳導條帶線至該導波 管按某些步長增加的條帶寬度及厚度(亦即,傳導條帶線與接地平面之間的距離),且具有大約等於波長之四分之一的長度。
無論該轉移裝置之具體例維持微帶線技術(如同一多層印刷電路板之技術)及用於導波管之製造技術(如同在一陶瓷基板上之基板整合式導波管(SIW)技術)中之哪一種,皆給對該傳導條帶線及該導波管之特性(更特定言之,該印刷電路板及該導波管之不同的介電相對介電常數)的選擇賦予更多靈活性。詳言之,可將該導波管整合至具有陶瓷作為基板之微波組件中;該導波管之較小側壁可各自由交錯金屬化孔之列構成以便減少經由輻射所致的損耗。
本發明允許達成低輻射、低損耗及低重量之微波結構,同時抑制金屬結構之一較大部分且由此對於中空裝置尤其有價值。本發明實現一微帶線與各種矩形導波管結構(包括具有高定向性的選擇性極強之濾波器及耦合器)之相聯結。詳言之,本發明適用於實施發射頭或接收頭,或網路或電子掃描天線、在高達約十個千兆赫之高頻率處操作。
本發明亦係關於一種用於製造一轉移裝置之方法,該轉移裝置包含一介於一整合至一印刷電路板中之傳導條帶線與一矩形導波管之間的模態轉變器。該方法之特徵在於以下步驟:將一外殼配置於該印刷電路板中,該外殼具有一組成於該 印刷電路板內部之一金屬層的一部分中的底部,將該導波管引入於該外殼內部,使得該導波管之一較大側壁與該傳導條帶線之條帶共平面且同軸,且該導波管之另一較大側壁固定至該金屬層之該部分上,及形成並固定一薄金屬鏈結元件,該薄金屬鏈結元件橋接一介於該模態轉變器與該傳導條帶線及該導波管中之一者之間的間隙。
根據圖1至圖4中所展示的本發明之一具體例,一種轉移裝置為一被動微波電路,其介於整合至多層PCB(「印刷電路板」)型之薄印刷電路板2中的微帶線1與具有一矩形導波管結構之微波組件3之間,在微帶線1與微波組件3之間配置有一平面模態轉變器4。在此等圖中,關於微波組件3之橫向平面所對稱的兩個轉移裝置配置於同一塊印刷電路板2上該組件之縱向末端處。組件3將配合於印刷電路板2上,以待調適以最好地適合微帶線1之大小及傳播特性。整合有微帶線1之印刷電路板2由此充當組件3之支撐件。
印刷電路板2為微波電路,且具有與其寬度L相比為較低之厚度E的橫向剖面。該印刷電路板包含介電基板20之多個層,疊置於該印刷電路板之第一面上的內部金屬層沈降於該多個層之間。如稍後進一步描述,該等內部金屬層為微帶線1之接地層12,及用於模態轉變器4的在層12下方的 接地層21至23。金屬層12、21及22以該印刷電路板之整個寬度L延伸且以該印刷電路板之深度b延伸,該深度b等於組件3之高度。位於深度b處之層23及配置於印刷電路板2之第二面上的另一金屬接地層24藉由具有厚度E-b之基板20的層分隔,且以該印刷電路板之整個長度及整個寬度延伸。層23及24組成為藉由該印刷電路板所支撐之所有組件所共有之接地平面。各個層12及21至24藉由垂直於該印刷電路板之面的較小金屬化孔25而連接於其間。
如圖1、圖2、圖3及圖5中所展示,微帶線1包含:基板20之一層10;一直線狀金屬條帶11,其在該層10上處於該印刷電路板之第一面之水平面處且沿該印刷電路板之縱向軸XX;及一接地平面,其由下伏於該印刷電路板之第一面之支撐該條帶11的部分的內部金屬層12形成。
其他微波裝置(未圖示)可設置於該印刷電路板之金屬層23與24之間。
基板20為具有較弱相對介電常數εr2 之介電質。條帶11之寬度w及該微帶線之厚度e(例如,大約E/12)為小的(包括相對於該印刷電路板之寬度L及接地平面12),使得微帶線1能夠傳播在公分波之範圍中在準TEM模態下所導引的波,包括對於幾千兆赫至約四十千兆赫之高頻率以便覆蓋(例如)頻率Ku、K及Ka頻帶之全部或部分。功率之大部分係在介電質中傳播,且小部分係在傳導條帶11附近之空氣 中傳播。微帶線之特性阻抗Z1C (通常為50Ω)本質上視該條帶之寬度w及所使用介電基板20之厚度e及介電常數εr2 而定。
如圖1、圖2及圖5中所展示,在傳導條帶11之兩側上,微帶線1藉由兩個金屬層13屏蔽,該兩個金屬層13關於軸XX對稱地延伸、在印刷電路板2之第一面上與條帶11共平面,且以條帶11之幾個寬度w之預定距離而平行地延伸至條帶11以限制電場線朝向該條帶。屏蔽層13藉由金屬化孔25而連接至接地層12及21至24。
根據基板整合式導波管(SIW)技術來製造被動微波組件3,其中導波管31-32整合至具有矩形剖面之介電基板33中。如圖1、圖2、圖3、圖4及圖6中所展示,導波管之矩形剖面包含由基板33之較大面上之兩個縱向金屬層31s及31i所形成的較大側壁,及由橫越基板33之交錯金屬化孔321及322之周邊縱向列中的兩對所形成的較小側壁。孔列321與322之對關於組件3之縱向軸平面係對稱。每一列中兩個相鄰孔321、322之間的距離實質上等於該等孔之直徑且顯著小於導波管之操作波長,以便最小化經由輻射所致之任何損耗。藉由金屬化孔321至322之列的該對之間的距離來界定導波管之寬度a,該距離視該等孔之尺寸及該等孔之間的間距而定。藉由金屬層31s與31i之間的距離來界定在印刷電路板2之厚度E的方向上之導波管之高度b。或 者,藉由具有矩形剖面之習知導波管31-32來替換導波管31至32,該習知導波管31-32具有實心金屬側壁且填充有介電基板33。在所展示之具體例中,組件3之SIW製造技術使用低溫共燒陶瓷(LTCC)方法,其中介電基板33為如下陶瓷:其相對介電常數εr3 高於印刷電路板2中之介電基板20的相對介電常數εr2 ,且因此高於微帶線1中之基板層10之相對介電常數。
在該轉移裝置之其他變型中,印刷電路板2及微帶線1之基板20的介電質與導波管31-32之基板33的介電質可具有相同本質,且具有相同之相對介電常數εr2 及εr3
為了避免傳播不連續性及促使微帶線之準TEM模態改變至導波管之TE10 模態,可選擇導波管之高度b使其等於印刷電路板2中的可用厚度。為此,在印刷電路板2中配置一平行六面體外殼26,以按一橫向遊隙將具有導波管31-32之組件3插入於模態轉變器4的末端之間。外殼26之高度等於導波管之高度b,且等於微帶線1之金屬條帶11與內部金屬層23之間的厚度。導波管之由金屬層31s所形成之較大側壁的外表面與微帶線1之條帶11共平面,且導波管之由金屬層31i所形成之另一較大側壁的外表面與在外殼之底部處的金屬層23部分係機械接觸及電接觸。維持下伏於外殼26的在金屬層23與24之間具有厚度E-b的印刷電路板部分,以視情況將一或多個微波裝置整合於其中。外殼 26之長度實質上高於導波管31-32及組件3之長度,以便促使按一機械容限遊隙來配置外殼26。外殼26之寬度可等於該印刷電路板之寬度L以容易地機械加工該印刷電路板。大於導波管31-32之寬度a的組件3之寬度一般至多等於該印刷電路板2之寬度L,且根據為2a之函數的在導波管中之TE10 模態之截止頻率來判定。舉例而言,比率a/b大約為10至15,且導波管由此為扁平的。具有導波管31-32之組件3居中於外殼26中,且藉由將金屬層31i銅焊於外殼26之底部處的金屬層23部分上同時仔細地對準導波管之對稱縱向軸平面與微帶線1之條帶11的縱向對稱軸XX來固定。
根據所說明之具體例,具有矩形導波管平面結構31-32之被動微波組件3為帶通微波濾波器,該帶通微波濾波器包含橫越介電基板33且連接至金屬層31s及31i之六對金屬化孔34。關於該組件之縱向及橫向軸平面對稱地配置該多對金屬化孔34。該等孔34之配置視濾波器之頻率響應而組成電感性柱。根據另一實施例,將微波組件3設計成定向耦接裝置。
在一轉移裝置中,傳播模態轉變器4將微帶線1之條帶11的面對末端與導波管31-32之與條帶11共平面的較大側壁31s連接,且將微帶線之內部接地平面層12連接至固定於外殼26之底部處之金屬層23的導波管31-32的較大側壁 31i。模態轉變器4將微帶線1之準TEM模態漸進地轉變(同時最小化損耗)為導波管31-32之TE10 導引模態,且匹配該兩者之阻抗。該模態轉變器之平面結構經設計以便組成幾乎完美之四極,其具有在該四極之該等端子上的傳輸參數S12 及S21 大約等於1,且具有在該四極之該等端子上的反射參數S11 及S22 大約等於0,在實際情形中要考慮由有缺點之導體及介電質所誘發之損耗。
如下文所描述及圖1至圖4中所展示,模態轉變器4可整合至導波管31-32中,或甚至整合至印刷電路板2中。由於微帶線之特性阻抗在比率w/e增加時減小,因此模態轉變器4包含關於微帶線1之縱向平面所對稱的N個微帶線區段21-41至2N-4N(具有XX作為軸)。數目N一般至少等於1,且視基於印刷電路板2之層及微波組件3之層的製造技術而定。模態轉變器4之區段的長度大約等於操作中心頻率之波長的四分之一,且允許漸進之阻抗轉變,同時最小化區段之間的接合點處之干擾反射。根據所說明之具體例,模態轉變器4包含N=3個線區段21-41、22-42及2N-4N=23-43。最接近於組件3之條帶4N=43具有實質上與導波管31-32之縱向內部實心邊緣共線的縱向邊緣,該等縱向內部實心邊緣藉由較大側壁31s及金屬化孔321之列劃定界限。如圖4中詳細展示,以一橫向遊隙將組件3引入於印刷電路板2之外殼26中來產生介於組件3之縱向末端、及由此介於導波管 31-32之縱向末端、及介於模態轉變器4之線區段2N-4N=23-43之縱向末端之間為零點幾毫米之兩個氣隙5。對於每一模態轉變器4而言,具有長度a之薄金屬鏈結元件6橋接各別間隙5,且插入於條帶4N=43之面對橫向邊緣及導波管之金屬層31s的水平面處,以用於在此等邊緣之間提供電連續性。該鏈結元件6可藉由一個薄金屬條帶或多個並置薄金屬條帶(例如,切成金薄片)或多個並置薄金屬線來達成,該等平行於軸XX而延伸且具有末端銅焊於條帶4N=43及層31s上,以便覆蓋寬度a之間隙。間隙5之底部為金屬接地層23之小部分,其經由金屬化孔25及組件3的固定於金屬接地層23之下伏部分上的金屬層31i來提供微帶線1之接地平面12、21、22及23與線區段21-41、22-42及23-43之間的電連續性。由於微帶與介電線區段與空氣與微帶線之間的轉移及在氣隙5之水平面處空氣與微帶線與導波管之間的轉移,該等線區段之長度彼此稍有不同,且可各自稍低於、等於或稍高於操作波長之四分之一,以便補償包括尤其在間隙5之水平面處的各種轉移之波反射的干擾效應,且以便在微帶線1與第一線區段21-41之間的接合點處藉由轉變器4使阻抗恢復至等於線1之特性阻抗Z1C
如圖1及圖2中所展示,線區段21-41、22-42及23-43藉由使屏蔽層13延伸之金屬層47、48及49之對稱對來屏蔽。屏蔽層47、48及49在該印刷電路板之第一面上與條帶 41、42及43共平面,且以條帶11之幾個寬度w之預定距離來沿此等條帶平行地延伸。屏蔽層47、48及49藉由金屬化孔25而分別連接至下伏之接地層12及21至24。
在模態轉變器整合至導波管31-32中且由此整合至組件3的第二具體例中,配置於該印刷電路板中之外殼26係長得多。具有屏蔽層47、48及49之線區段21-41、22-42及23-43的配置及導波管之寬度a保留。條帶41、42及43與導波管之較大側壁31s源自同一金屬層,且在導波管之結構的基板33之同一面上與較大側壁31s具有電連續性。特定地如相對介電常數εr3 來修改金屬接地層疊置且整合至導波管之結構的基板33中(因此為多層型)的線區段之尺寸。最接近於組件3之條帶4N=43仍具有寬度a之導波管31-32,且直接鏈結至導波管之較大側壁31s的橫向末端。藉此將氣隙5抑制於線區段23-43與導波管31-32之間,且藉由一氣隙(由需要遊隙將該組件與兩個模態轉變器之單片總成引入於該印刷電路板之外殼中所致)來替換。該氣隙位於微帶線1之末端與具有小寬度條帶的線區段21-41之間,且藉由類似於元件6但具有寬度w且銅焊至條帶11及41的薄鏈結金屬元件來橋接。
用於製造一轉移裝置之方法包含以下步驟。根據所說明之具體例,在製造該多層印刷電路板後,即將模態轉變器4整合至該印刷電路板中,或甚至在本發明之第二具體例中, 將該模態轉變器整合至該組件之導波管結構中。
接著,(例如)在壓縮在製造該印刷電路板之同時經疊置且塗佈有各個金屬層的介電基板20之多個層後即藉助於具有平行六面體外殼26之尺寸的矩陣,將該外殼26配置於該印刷電路板2中等於矩形導波管31-32之高度b的深度處,使得內部接地層23之一部分組成該外殼的底部。
以一縱向遊隙引入矩形導波管31-32或詳言之引入具有矩形導波管結構之組件3,且使其在外殼26中居中,使得導波管之較大側壁31s變成與微帶線1之條帶11共平面且同軸,且導波管之另一較大側壁31i係經由銅焊而固定於該外殼之底部處的該印刷電路板之金屬層23的部分上。該縱向遊隙由用於將矩形導波管31-32或詳言之組件3插入至外殼26中的機械容限所引起。
接著,在間隙5上呈現具有寬度高於間隙5之寬度且厚度類似於金屬層之厚度的一條帶或若干並排條帶之網板(自一金屬薄片切割而成)或若干並排金屬線之網板,以便形成薄鏈結金屬元件6。該鏈結金屬元件之縱向末端固定於間隙5之邊緣上。對於諸圖中所說明之具體例,鏈結金屬元件6橋接整合至印刷電路板2中之模態轉變器4與導波管31-32之間的間隙5,鏈結金屬元件6之長度等於導波管之寬度a,且鏈結金屬元件6之縱向末端銅焊至該模態轉變器之線區段21-41、22-42及2N-4N=23-43的最寬條帶43之橫向邊 緣,且銅焊至導波管之較大側壁31s的橫向邊緣。對於第二具體例,鏈結金屬元件6橋接微帶線1與整合至導波管結構31-32中之模態轉變器4之間的間隙,鏈結金屬元件6之長度等於傳導條帶11之寬度w,且鏈結金屬元件6之縱向末端銅焊至條帶11之剖面邊緣,且銅焊至該模態轉變器之線區段21-41、22-42及2N-4N=23-43的小寬度條帶41的橫向邊緣。
1‧‧‧傳導條帶線/微帶線
2‧‧‧印刷電路板
3‧‧‧微波組件
4‧‧‧模態轉變器
5‧‧‧間隙/氣隙
6‧‧‧薄金屬鏈結元件
10‧‧‧層
11‧‧‧條帶
12‧‧‧內部接地平面層/內部金屬層
13‧‧‧金屬屏蔽層
20‧‧‧介電基板
21‧‧‧接地平面/接地層
22‧‧‧接地平面/接地層
23‧‧‧金屬層/接地平面/接地層
24‧‧‧金屬接地層
25‧‧‧金屬化孔
26‧‧‧平行六面體外殼
31s‧‧‧縱向金屬層/較大側壁
31i‧‧‧縱向金屬層/較大側壁
31-32‧‧‧導波管
33‧‧‧介電基板
34‧‧‧金屬化孔
41‧‧‧條帶
42‧‧‧條帶
43‧‧‧條帶
47‧‧‧屏蔽金屬層
48‧‧‧屏蔽金屬層
49‧‧‧屏蔽金屬層
321‧‧‧金屬化孔
322‧‧‧金屬化孔
a‧‧‧薄金屬鏈結元件之長度/導波管之寬度
b‧‧‧導波管之高度
e‧‧‧微帶線之厚度
E‧‧‧印刷電路板之厚度
L‧‧‧印刷電路板之寬度
W‧‧‧條帶之寬度
參看對應附圖,自閱讀藉由非限制性實施例所給予的本發明之若干具體例的以下描述將更清楚地顯見本發明之其他特性及優點,附圖中:圖1為根據本發明之兩個轉移裝置的俯視立體圖;圖2為沿圖1之線Ⅱ-Ⅱ所截取的立體及軸向縱向剖面圖;圖3為一轉移裝置之模態轉變器之水平面處的轉移裝置之縱向剖面圖;圖4為一立體及縱向剖面圖,其類似於圖2上之剖面圖且為較大標度,處於介於模態轉變器與該轉移裝置之被動微波組件之間的間隙的水平面處;圖5為該轉移裝置之微帶線的剖面圖;及圖6為微波組件之矩形導波管結構的剖面圖。
1‧‧‧傳導條帶線/微帶線
2‧‧‧印刷電路板
3‧‧‧微波組件
4‧‧‧模態轉變器
5‧‧‧間隙/氣隙
10‧‧‧層
11‧‧‧條帶
12‧‧‧內部接地平面層/內部金屬層
13‧‧‧金屬屏蔽層
20‧‧‧介電基板
21‧‧‧接地平面/接地層
22‧‧‧接地平面/接地層
23‧‧‧金屬層/接地平面/接地層
24‧‧‧金屬接地層
25‧‧‧金屬化孔
26‧‧‧平行六面體外殼
31s‧‧‧縱向金屬層/較大側壁
31i‧‧‧縱向金屬層/較大側壁
33‧‧‧介電基板
34‧‧‧金屬化孔
41‧‧‧條帶
42‧‧‧條帶
43‧‧‧條帶
47‧‧‧屏蔽金屬層
48‧‧‧屏蔽金屬層
49‧‧‧屏蔽金屬層
321‧‧‧金屬化孔
322‧‧‧金屬化孔
b‧‧‧導波管之高度
e‧‧‧微帶線之厚度
L‧‧‧印刷電路板之寬度

Claims (10)

  1. 一種轉移裝置,其包含一介於一整合至一印刷電路板(2)中之傳導條帶線(1)與一矩形導波管(31-32)之間的模態轉變器(4),其特徵在於:該印刷電路板包含一外殼(26),該外殼(26)含有該導波管,該導波管具有一與該傳導條帶線之條帶(11)共平面且同軸之較大側壁(31s)及固定至該外殼之底部處的該印刷電路板之一金屬層(23)之一部分上的另一較大側壁(31i),且該裝置包含一間隙(5),該間隙(5)由一鏈結金屬元件(6)橋接且位於該模態轉變器(4)與該傳導條帶線及該導波管中之一者之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該鏈結金屬元件(6)包含金屬薄片之一或多個並排條帶,或數個並排金屬線。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該模態轉變器(4)包含條帶線區段(21-41、22-42、23-43),該等條帶線區段(21-41、22-42、23-43)之條帶寬度及厚度自該傳導條帶線(1)至該導波管(31-32)來增加,且長度大約等於波長之四分之一。
  4. 如申請專利範圍第3項之裝置,包含屏蔽金屬層(47、48、49),該等屏蔽金屬層(47、48、49)沿該等條帶線區段之條帶(41、42、43)延伸且與彼等條帶共平面,且鏈結至沿該傳導條帶線之該條帶(11)延伸且與之共平面的金屬屏蔽層(13)。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該印刷電路板與該導波管(31-32)之介電相對介電常數(10-20;33)係不同。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該導波管(31-32)整合至一具有一作為一基板(33)之陶瓷的微波組件(3)中。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中,該導波管包括各自包含交錯金屬化孔(321-322)之列的較小側壁。
  8. 一種用於製造一轉移裝置之方法,該轉移裝置包含一介於一整合至一印刷電路板(2)中之傳導條帶線(1)與一矩形導波管(31-32)之間的模態轉變器(4),該方法之特徵在於以下步驟:將一外殼(26)配置於該印刷電路板(2)中,該外殼(26)具有一組成於該印刷電路板內部之金屬層(23)的一部分中的底部,將該導波管引入至該外殼(26)中,使得該導波管之一較大側壁(31s)與該傳導條帶線之條帶(11)共平面且同軸,且該導波管之另一較大側壁(31i)固定至該金屬層之該部分上,及形成並固定一薄鏈結金屬元件(6),該薄鏈結金屬元件(6)橋接一介於該模態轉變器(4)與該傳導條帶線及該導波管(31-32)中之一者之間的間隙(5)。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法,包含:整合條帶線區段(21-41、22-42及23-43)至該印刷電路板以便形成該模態轉變器,該等條帶線區段分別包括疊置於該印刷電路板中之接 地金屬層及在該印刷電路板之一面上的金屬條帶,且具有自該傳導條帶線(1)至該導波管(31-32)所增加之條帶寬度及厚度與大約等於波長之四分之一的長度;及固定該鏈結金屬元件(6)至該等線區段之最寬條帶(43)且固定至該導波管之一較大側壁(31s)。
  10. 如申請專利範圍第8項之方法,包含:整合條帶線區段(21-41、22-42及23-43)至該導波管結構(31-32)以便形成該模態轉變器,該等條帶線區段分別包括疊置於該導波管之該結構中的接地金屬層及在該導波管之該結構的一面上的金屬條帶,且具有自該傳導條帶線(1)至該導波管(31-32)所增加之條帶寬度及厚度與大約等於波長之四分之一的長度;及固定該鏈結金屬元件(6)至該傳導條帶線之該條帶(11)且固定於該等線區段之最小條帶(41)處。
TW099142561A 2009-12-07 2010-12-07 轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法 TWI509886B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0958684A FR2953651B1 (fr) 2009-12-07 2009-12-07 Dispositif de transition hyperfrequence entre une ligne a micro-ruban et un guide d'onde rectangulaire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201140937A TW201140937A (en) 2011-11-16
TWI509886B true TWI509886B (zh) 2015-11-21

Family

ID=42331670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099142561A TWI509886B (zh) 2009-12-07 2010-12-07 轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9088060B2 (zh)
EP (1) EP2510574B1 (zh)
JP (1) JP2013513274A (zh)
KR (1) KR101750813B1 (zh)
CN (1) CN102696145B (zh)
AU (1) AU2010329983B2 (zh)
CA (1) CA2781971C (zh)
FR (1) FR2953651B1 (zh)
IN (1) IN2012DN05034A (zh)
TW (1) TWI509886B (zh)
WO (1) WO2011069980A1 (zh)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104904061B (zh) * 2012-12-27 2017-07-21 株式会社藤仓 模式转换器
EP2797163A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-29 BlackBerry Limited Substrate integrated waveguide horn antenna
CN104426829B (zh) 2013-08-30 2018-03-16 华为技术有限公司 一种基站回传方法、相关设备及基站回传系统
US9059490B2 (en) 2013-10-08 2015-06-16 Blackberry Limited 60 GHz integrated circuit to printed circuit board transitions
WO2015064637A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 京セラ株式会社 回路基板、電子部品収納用パッケージおよび電子装置
US9660316B2 (en) * 2014-12-01 2017-05-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Millimeter wave dual-mode diplexer and method
KR102226020B1 (ko) * 2015-03-03 2021-03-12 한국전자통신연구원 도전 라인 및 도전 플레이트를 포함하는 전송 라인
US9537199B2 (en) 2015-03-19 2017-01-03 International Business Machines Corporation Package structure having an integrated waveguide configured to communicate between first and second integrated circuit chips
US9867294B2 (en) * 2015-05-22 2018-01-09 Ciena Corporation Multi-width waveguides
CN105742765B (zh) * 2016-01-25 2019-05-31 杭州电子科技大学 一种中心频率及带宽全可调的hmsiw滤波器
CN106785288A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 一种基于基片集成波导的三层多路微波功率合成系统
US10468736B2 (en) * 2017-02-08 2019-11-05 Aptiv Technologies Limited Radar assembly with ultra wide band waveguide to substrate integrated waveguide transition
CN109429423A (zh) * 2017-08-30 2019-03-05 中兴通讯股份有限公司 用于终端设备WiFi11ad电路的传输装置及其方法
US10816577B2 (en) 2017-12-11 2020-10-27 Micatu Inc. Electric field detection device and methods of use thereof
US10818997B2 (en) * 2017-12-29 2020-10-27 Vubiq Networks, Inc. Waveguide interface and printed circuit board launch transducer assembly and methods of use thereof
WO2019162856A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-29 Mohammad Hossein Mazaheri Kalahrudi Wideband substrate integrated waveguide slot antenna
CN109037873B (zh) * 2018-06-24 2023-07-25 电子科技大学 一种带过渡结构的模式复合传输线
CN110544822B (zh) * 2018-11-16 2020-08-25 西安电子科技大学 基于SIW结构的Ka波段小型化滤波天线
KR20200085985A (ko) 2019-01-07 2020-07-16 삼성전자주식회사 다중 모드 전송선 및 그것을 포함하는 스토리지 장치
CN110350273B (zh) * 2019-04-19 2020-11-17 江南大学 一种双通带毫米波基片集成波导滤波器
US11527808B2 (en) 2019-04-29 2022-12-13 Aptiv Technologies Limited Waveguide launcher
US11362436B2 (en) 2020-10-02 2022-06-14 Aptiv Technologies Limited Plastic air-waveguide antenna with conductive particles
US11757166B2 (en) 2020-11-10 2023-09-12 Aptiv Technologies Limited Surface-mount waveguide for vertical transitions of a printed circuit board
US11502420B2 (en) 2020-12-18 2022-11-15 Aptiv Technologies Limited Twin line fed dipole array antenna
US11749883B2 (en) 2020-12-18 2023-09-05 Aptiv Technologies Limited Waveguide with radiation slots and parasitic elements for asymmetrical coverage
US11681015B2 (en) 2020-12-18 2023-06-20 Aptiv Technologies Limited Waveguide with squint alteration
US11901601B2 (en) 2020-12-18 2024-02-13 Aptiv Technologies Limited Waveguide with a zigzag for suppressing grating lobes
US11626668B2 (en) 2020-12-18 2023-04-11 Aptiv Technologies Limited Waveguide end array antenna to reduce grating lobes and cross-polarization
US11444364B2 (en) 2020-12-22 2022-09-13 Aptiv Technologies Limited Folded waveguide for antenna
US11668787B2 (en) 2021-01-29 2023-06-06 Aptiv Technologies Limited Waveguide with lobe suppression
US12058804B2 (en) 2021-02-09 2024-08-06 Aptiv Technologies AG Formed waveguide antennas of a radar assembly
US11721905B2 (en) 2021-03-16 2023-08-08 Aptiv Technologies Limited Waveguide with a beam-forming feature with radiation slots
US11616306B2 (en) 2021-03-22 2023-03-28 Aptiv Technologies Limited Apparatus, method and system comprising an air waveguide antenna having a single layer material with air channels therein which is interfaced with a circuit board
EP4084222A1 (en) 2021-04-30 2022-11-02 Aptiv Technologies Limited Dielectric loaded waveguide for low loss signal distributions and small form factor antennas
US11973268B2 (en) 2021-05-03 2024-04-30 Aptiv Technologies AG Multi-layered air waveguide antenna with layer-to-layer connections
US11962085B2 (en) 2021-05-13 2024-04-16 Aptiv Technologies AG Two-part folded waveguide having a sinusoidal shape channel including horn shape radiating slots formed therein which are spaced apart by one-half wavelength
US11616282B2 (en) 2021-08-03 2023-03-28 Aptiv Technologies Limited Transition between a single-ended port and differential ports having stubs that match with input impedances of the single-ended and differential ports
CN116315553B (zh) * 2023-04-10 2024-04-12 电子科技大学 一种适用于基片集成波导-微带的过渡结构
CN118659105A (zh) * 2024-08-20 2024-09-17 荣耀终端有限公司 传输线结构、传输线结构的制备方法及终端设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5184095A (en) * 1991-07-31 1993-02-02 Hughes Aircraft Company Constant impedance transition between transmission structures of different dimensions
US5262739A (en) * 1989-05-16 1993-11-16 Cornell Research Foundation, Inc. Waveguide adaptors
TW231380B (zh) * 1992-11-10 1994-10-01 Sony Co Ltd
US6927477B2 (en) * 2002-08-09 2005-08-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coplanar line, and a module using the coplanar line
US7109820B1 (en) * 1999-01-21 2006-09-19 Robert Bosch Gmbh Circuit device with a contact element for electrically connecting a wave guide and a conductor strip in a nearly stress-free manner
WO2008060047A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for transitioning millimeter wave between dielectric waveguide and transmission line

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636753A (en) * 1984-05-15 1987-01-13 Communications Satellite Corporation General technique for the integration of MIC/MMIC'S with waveguides
JPH0640601B2 (ja) * 1984-12-17 1994-05-25 日本電信電話株式会社 導波管変換器
JPH07162208A (ja) * 1993-12-09 1995-06-23 Murata Mfg Co Ltd 誘電体共振器装置
FI106414B (fi) 1999-02-02 2001-01-31 Nokia Networks Oy Laajakaistainen impedanssisovitin
JP3672241B2 (ja) * 2001-01-11 2005-07-20 三菱電機株式会社 導波管/マイクロストリップ線路変換器およびこれを用いた高周波パッケージ
JP2003060116A (ja) * 2001-08-20 2003-02-28 Tdk Corp 高周波回路基板
ITMI20021415A1 (it) 2002-06-27 2003-12-29 Siemens Inf & Comm Networks Filtro non sintonizzabile in guida d'onda dielettrica rettangolare
JP2004088752A (ja) * 2002-07-05 2004-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 結合器
CN100478718C (zh) * 2006-03-06 2009-04-15 中国科学院半导体研究所 多层金属间氧化物脊形波导结构及其制作方法
CN1851975A (zh) * 2006-03-30 2006-10-25 东南大学 直接耦合式基片集成波导圆形腔体滤波器
JP2008271295A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Kyocera Corp マイクロストリップ線路と積層型導波管線路との接続構造体およびこれを有する配線基板
CN201196972Y (zh) * 2008-01-25 2009-02-18 南京理工大学 基于衬底集成波导的开口谐振环带通滤波器
CA2629035A1 (en) 2008-03-27 2009-09-27 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Industry, Through The Communications Research Centre Canada Waveguide filter with broad stopband based on sugstrate integrated waveguide scheme
US8022784B2 (en) * 2008-07-07 2011-09-20 Korea Advanced Institute Of Science And Technology (Kaist) Planar transmission line-to-waveguide transition apparatus having an embedded bent stub

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262739A (en) * 1989-05-16 1993-11-16 Cornell Research Foundation, Inc. Waveguide adaptors
US5184095A (en) * 1991-07-31 1993-02-02 Hughes Aircraft Company Constant impedance transition between transmission structures of different dimensions
TW231380B (zh) * 1992-11-10 1994-10-01 Sony Co Ltd
US7109820B1 (en) * 1999-01-21 2006-09-19 Robert Bosch Gmbh Circuit device with a contact element for electrically connecting a wave guide and a conductor strip in a nearly stress-free manner
US6927477B2 (en) * 2002-08-09 2005-08-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coplanar line, and a module using the coplanar line
WO2008060047A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for transitioning millimeter wave between dielectric waveguide and transmission line

Also Published As

Publication number Publication date
AU2010329983B2 (en) 2015-07-30
JP2013513274A (ja) 2013-04-18
US20120242421A1 (en) 2012-09-27
KR20120117761A (ko) 2012-10-24
TW201140937A (en) 2011-11-16
FR2953651B1 (fr) 2012-01-20
FR2953651A1 (fr) 2011-06-10
WO2011069980A1 (fr) 2011-06-16
EP2510574A1 (fr) 2012-10-17
EP2510574B1 (fr) 2015-04-22
CA2781971A1 (fr) 2011-06-16
CN102696145B (zh) 2015-05-13
CN102696145A (zh) 2012-09-26
IN2012DN05034A (zh) 2015-10-09
KR101750813B1 (ko) 2017-06-26
AU2010329983A1 (en) 2012-06-14
US9088060B2 (en) 2015-07-21
CA2781971C (fr) 2017-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI509886B (zh) 轉移裝置及用於製造轉移裝置之方法
EP1327283B1 (en) Waveguide to stripline transition
US6441471B1 (en) Wiring substrate for high frequency applications
KR20100135163A (ko) 고주파 필터 장치
US9214715B2 (en) Hybrid coupler device having plural transmission line structures with unwound-rewound geometry
JP2005260570A (ja) マイクロストリップ線路導波管変換器
JP3464116B2 (ja) 高周波用伝送線路の結合構造およびそれを具備する多層配線基板
JP3493265B2 (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
JP3686736B2 (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
ITTO20080619A1 (it) Dispositivo a struttura multistrato a transizione verticale tra una microstriscia ed una stripline
JP3517143B2 (ja) 誘電体導波管線路と高周波用線路導体との接続構造
JP3891996B2 (ja) 導波管型導波路および高周波モジュール
JP7149820B2 (ja) 導波管スロットアンテナ
EP3667811B1 (en) Dielectric filter, array antenna device
JP2005051330A (ja) 誘電体導波管線路と高周波伝送線路との接続構造およびそれを用いた高周波回路基板ならびに高周波素子搭載用パッケージ
JPH11308025A (ja) 方向性結合器
JP3439985B2 (ja) 導波管型帯域通過フィルタ
JP3439973B2 (ja) 誘電体導波管線路の分岐構造
KR102428983B1 (ko) 도파관
JP4172791B2 (ja) 伝送線路及び高周波モジュール
JP3512626B2 (ja) 誘電体導波管線路の分岐構造
JP2004104816A (ja) 誘電体導波管線路および配線基板
Huang et al. A Compact and Narrowband Displaced Substrate Integrated E-Plane Waveguide (SIEW) Junctions Filter
JP3370552B2 (ja) 配線基板
JP2000151225A (ja) ストリップ線路−導波管変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees