WO2001005206A1 - Shielding housing for microwave circuits - Google Patents

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WO2001005206A1
WO2001005206A1 PCT/IB2000/001031 IB0001031W WO0105206A1 WO 2001005206 A1 WO2001005206 A1 WO 2001005206A1 IB 0001031 W IB0001031 W IB 0001031W WO 0105206 A1 WO0105206 A1 WO 0105206A1
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WO
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substrate
chambers
housing
shielding housing
cover
Prior art date
Application number
PCT/IB2000/001031
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German (de)
French (fr)
Inventor
Siegbert Martin
Andreas Fischer
Karlheinz Muth
Original Assignee
Marconi Communications Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/0056—Casings specially adapted for microwave applications

Abstract

The invention relates to a shielding housing for microwave circuits which can be produced in a simple manner, comprising several chambers that are shielded from one another. On the inner side of a cover (3) which closes the housing (1), said shielding housing has a polymer substrate (4), in which metal particles are deposited. Struts (5, 6, 7, 8) are formed on the substrate (4) which form the partitions between the chambers when the cover (3) is closed. In order to absorb reflections within the chambers to the greatest possible extent, the surfaces of the substrate (4) are at least partially structured (11, 12).

Description

Abschirmgehäuse für MikrowellenschaltungenShielding housing for microwave circuits
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abschirmgehäuse für Mikrowellenschaltungen, in dem sich mehrere gegeneinander abgeschirmte Kammern befinden, in denen Schaltungseinheiten angeordnet sind, die gegenseitig elektromagnetisch entkoppelt sein sollen, wobei auf der Innenseite eines das Gehäuse verschließenden Deckels ein Substrat aus einemThe present invention relates to a shielding housing for microwave circuits, in which there are a plurality of chambers shielded from one another, in which circuit units are arranged which are to be electromagnetically decoupled from one another, with a substrate made of a on the inside of a cover closing the housing
Polymer mit darin eingelagerten Metallpartikeln aufgebracht ist und auf dem Substrat Stege angeformt sind, welche bei aufgesetztem Deckel die Trennwände zwischen den Kammern bilden.Polymer with metal particles embedded therein is applied and webs are formed on the substrate, which form the partitions between the chambers when the lid is attached.
Ein derartiges Abschirmgehäuse , bei dem die Trennwände zwischen den Kammern allein aus dem Material des Substrats gebildet sind, ist aus der DE 197 28 839 Cl bekannt . Das Substrat aus einem Polymer mit darin eingelagerten Metallpartikeln hat zwar eine gewisse Dämpfungs Wirkung auf unerwünschte Resonanzfrequenzen in den Kammern . Trotzdem werden aber noch Mikrowellen an den Kammerwänden ref lektiert , was zu unerwünschten Schaltungsinstabilitäten, z . B . durch Rückkopplung oder sonstiges Übersprechen, innerhalb der Kammern führen kann . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abschirmgehäuse der eingangs genannten Art anzugeben, das mit einem möglichst geringen Aufwand herstellbar ist und unerwünschte Reflexionen innerhalb der mitSuch a shielding housing, in which the partitions between the chambers are formed solely from the material of the substrate, is known from DE 197 28 839 C1. The substrate made of a polymer with metal particles embedded therein has a certain damping effect on undesired resonance frequencies in the chambers. Nevertheless, microwaves are refected on the chamber walls, which leads to undesirable circuit instabilities, e.g. B. by feedback or other crosstalk, can lead within the chambers. The invention is therefore based on the object of specifying a shielding housing of the type mentioned at the outset, which can be produced with as little effort as possible and with undesirable reflections within the
Schaltungseinheiten bestückten Kammern möglichst weitgehend unterdrückt .Circuit units equipped chambers suppressed as much as possible.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die die einzelnen Kammern bildenden Oberflächen des Substrats, nicht wie beim Stand der Technik glatt sind, sondern zumindest teilweise strukturiert sind. Durch diese strukturierten Oberflächen kann eine bessere Anpassung zwischen dem Feldwellenwiderstand der Luft und dem Feldwellenwiderstand des Substrats erreicht werden, wodurch Reflexionen an den Oberflächen der Kammern weitgehend vermieden werden.The stated object is achieved with the features of claim 1 in that the surfaces of the substrate forming the individual chambers are not smooth, as in the prior art, but are at least partially structured. These structured surfaces allow a better adaptation between the field wave resistance of the air and the field wave resistance of the substrate, which largely prevents reflections on the surfaces of the chambers.
Gemäß einem Unteranspruch besteht das Substrat vorzugsweise aus einer mit Eisenpulver gefüllten Silikonmasse.According to a subclaim, the substrate preferably consists of a silicon compound filled with iron powder.
Zeichnungdrawing
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Based on an embodiment shown in the drawing, the invention is explained in more detail below. Show it:
Figur 1 ein geöffnetes Abschirmgehäuse mit einer Sicht in das Innere des Gehäuses undFigure 1 is an open shield housing with a view of the inside of the housing and
Figur 2 das selbe Abschirmgehäuse mit einer Sicht auf die Innenseite seines Deckels. Beschreibung eines AusführungsbeispielsFigure 2 shows the same shielding housing with a view of the inside of its cover. Description of an embodiment
In der Figur 1 ist ein Abschirmgehäuse 1 perspektivisch dargestellt mit einer Ansicht in das Innere des Gehäuses. Das Abschirmgehäuse weist eine einzige große Kammer 2 auf, die z.B. frästechnisch aus einem Metallblock herausgearbeitet werden kann. Diese Kammer 2 dient zur Aufnahme von Mikrowellenschaltungen, die nach außen elektromagnetisch abgeschirmt werden sollen. Mit einem Deckel 3 wird das Gehäuse 1 verschlossen. In einem solchen Abschirmgehäuse befinden sich mehrere Schaltungseinheiten, die gegeneinander elektromagnetisch abgeschirmt werden müssen. Deshalb werden im Inneren des Gehäuses 1 mehrere Kammern zur Aufnahme einzelner gegeneinander elektromagnetisch zu entkoppelnder Schaltungseinheiten realisiert .A shielding housing 1 is shown in perspective in FIG. 1 with a view into the interior of the housing. The shield housing has a single large chamber 2 which e.g. can be milled out of a metal block. This chamber 2 serves to accommodate microwave circuits which are to be shielded electromagnetically from the outside. The housing 1 is closed with a cover 3. In such a shielding housing there are several circuit units that have to be shielded from one another electromagnetically. For this reason, several chambers for accommodating individual circuit units to be decoupled electromagnetically from one another are implemented in the interior of the housing 1.
Wie die Kammern im Abschirmgehäuse 1 gebildet werden, zeigt die Figur 2, in der eine perspektivische Ansicht auf die Innenseite des Gehäusedeckels 3 dargestellt ist. Auf der Innenseite des Deckels 3 ist ein Substrat 4, das aus einem Polymer mit darin eingelagerten Metallpartikeln besteht, aufgebracht. Vorzugsweise ist das Substrat 4 eine mitFIG. 2 shows how the chambers are formed in the shielding housing 1, in which a perspective view of the inside of the housing cover 3 is shown. A substrate 4, which consists of a polymer with metal particles embedded therein, is applied to the inside of the cover 3. The substrate 4 is preferably one with
Eisenpulver gefüllte Silikonmasse . An der dem Inneren des Gehäuses 1 zugewandten Seite ist das Substrat 4 mit mehreren Stegen 5, 6, 7, 8 versehen, die bei aufgesetztem Deckel 3 die Trennwände zwischen den einzelnen Kammern im Abschirmgehäuse bilden. Die Trennwände bestehen also vollständig aus dem Material des Substrats 4. Wie das Ausführungsbeispiel in Figur 2 andeutet, können die Stege 5, 6 , 1 , 8 eine beliebig komplizierte Form haben. Das Substrat 4 mit seinen Stegen 5, 6, 7, 8 kann fertigungstechnisch auf einfache Weise mit einer Form auf die Innenseite des Deckels 3 aufgegossen werden. Die Stege 5, 6, 7, 8 liegen bei aufgesetztem Deckel 3 formschlüssig auf dem Boden der Kammer 2 auf und können zusätzlich mitIron powder filled silicone mass. On the side facing the interior of the housing 1, the substrate 4 is provided with a plurality of webs 5, 6, 7, 8 which, when the cover 3 is in place, form the partitions between the individual chambers in the shielding housing. The partitions therefore consist entirely of the material of the substrate 4. As the embodiment in FIG. 2 indicates, the webs 5, 6, 1, 8 can have any desired complicated shape. The substrate 4 with its webs 5, 6, 7, 8 can be poured onto the inside of the cover 3 in a simple manner in terms of production technology. The webs 5, 6, 7, 8 are in a form-fitting manner on the bottom of the chamber 2 when the cover 3 is attached and can also be used
Durchführungen 9, 10 für Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Schaltungseinheiten versehen werden.Bushings 9, 10 are provided for connecting lines between the individual circuit units.
Das Material des Substrats hat an sich eine relativ hohe Dämpfungswirkung. Aufgrund der großen Impedanzunterschiede zwischen Luft und dem Substrat ist aber der Einfluß auf das Mikrowellenverhalten der Kammern sehr gering. Eine auf das Substrat zulaufende Welle wird reflektiert, so daß nämlich die Dämpfungseigenschaft des Substrats nur wenig zur Geltung kommt. Dieses führt zu unerwünschten Instabilitäten - z.B.The material of the substrate has a relatively high damping effect. Due to the large impedance differences between air and the substrate, however, the influence on the microwave behavior of the chambers is very small. A wave running towards the substrate is reflected, so that the damping property of the substrate comes into play only to a limited extent. This leads to undesirable instabilities - e.g.
Schwingneigung eines Verstärkers - von Schaltungen innerhalb der Kammern.Vibration tendency of an amplifier - of circuits within the chambers.
Reflexionen innerhalb der Kammern können sehr stark dadurch bedämpft werden, daß wie in der Figur 2 dargestellt ist, die Oberflächen des Substrats in den einzelnen Kammern zumindest teilweise strukturiert sind. Die Oberflächenstruktur 11, 12, kann z.B. aus Noppen geformt sein, wie die Figur 2 zeigt, oder sie kann aus Stegen oder längs und/oder quer verlaufenden Rillen bestehen. Die Form und Dimensionierung der Oberflächenstruktur hängt sowohl von den physikalischen Eigenschaften (ε, μ) des Substratmaterials als auch von den Kammerabmessungen sowie von den Betriebsfrequenzen der Schaltungseinheiten ab. Je besser durch die Formung und Dimensionierung der Oberflächenstruktur der Feldwellenwiderstand des Substrats 4 an den Feldwellenwiderstand der Luft angepaßt werden kann, desto größer ist die Dämpfung von Reflexionen. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, können sowohl der Boden des Deckels mit einer Oberflächenstruktur 11 als auch, wie am Steg 8 verdeutlicht, die Trennwände des Substrats 4 mit einer Struktur 12 versehen werden. Reflections within the chambers can be very strongly damped by the fact that, as shown in FIG. 2, the surfaces of the substrate in the individual chambers are at least partially structured. The surface structure 11, 12 can be formed, for example, from knobs, as shown in FIG. 2, or it can consist of webs or longitudinal and / or transverse grooves. The shape and dimensioning of the surface structure depends both on the physical properties (ε, μ) of the substrate material and on the chamber dimensions and on the operating frequencies of the circuit units. The better the field wave resistance of the substrate 4 can be adapted to the field wave resistance of the air by the shaping and dimensioning of the surface structure, the greater the attenuation of reflections. As can be seen in FIG. 2, both the bottom of the cover can be provided with a surface structure 11 and, as is illustrated on the web 8, the partition walls of the substrate 4 can be provided with a structure 12.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Abschirmgehäuse für Mikrowellenschaltungen, in dem sich mehrere gegeneinander abgeschirmte Kammern befinden, in denen Schaltungseinheiten angeordnet sind, die gegenseitig elektromagnetisch entkoppelt sein sollen, wobei auf der Innenseite eines das Gehäuse (1) verschließenden Deckels (3) ein Substrat (4) aus einem Polymer mit darin eingelagerten Metallpartikeln aufgebracht ist und an dem Substrat (4) Stege (5, 6, 7, 8) angeformt sind, welche bei aufgesetztem Deckel (3) die Trennwände zwischen den Kammern bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Kammern bildenden Oberflächen des Substrats (4) zumindest teilweise strukturiert (11, 12) sind.1. Shielding housing for microwave circuits, in which there are several chambers shielded from one another, in which circuit units are arranged, which are to be mutually electromagnetically decoupled, with a substrate (4) from a on the inside of a housing (1) closing cover (3) Polymer with metal particles embedded therein is applied and webs (5, 6, 7, 8) are formed on the substrate (4), which, when the cover (3) is in place, form the partitions between the chambers, characterized in that they form the individual chambers Surfaces of the substrate (4) are at least partially structured (11, 12).
2. Abschirmgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer mit darin eingelagerten Metallpartikeln eine mit Eisenpulver gefüllte Silikonmasse ist. 2. Shielding housing according to claim 1, characterized in that the polymer with metal particles embedded therein is a silicon compound filled with iron powder.
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DE1999132544 DE19932544C1 (en) 1999-07-13 1999-07-13 Screening housing for microwave circuits, comprises numerous chambers which contain circuits, polymer substrate with embedded metal particles, and slats which form chamber walls
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