DE10134204C1 - Hollow waveguide-microstrip junction uses multi-layer ceramic element provided with microstrip line coupled to incorporated hollow waveguide filled with dielectric - Google Patents
Hollow waveguide-microstrip junction uses multi-layer ceramic element provided with microstrip line coupled to incorporated hollow waveguide filled with dielectricInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang für elektroma gnetische Wellen im Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a waveguide-microstrip line transition for elektroma magnetic waves in the microwave and millimeter wave range according to the Oberbe handle of claim 1.
Für sehr viele Anwendungen auf dem Gebiet der Mikro- und Millimeterwellen-Technik werden planare Schaltungen, sei es in hybrid oder monolithisch integrierter Form verwendet. Eine häufig eingesetzte Leitungsform ist die Mikrostreifenleitung. Trotz aller Vorteile der planaren Leitungen werden immer wieder Übergänge auf Hohlleiter benötigt, so basieren z. B. viele Antennen auf Hohlleitertechniken.For many applications in the field of micro and millimeter wave technology become planar circuits, whether in hybrid or monolithically integrated form used. A frequently used form of line is the microstrip line. Despite All advantages of the planar lines are always transitions to waveguides needed, z. B. many antennas on waveguide techniques.
In US 5,912,598 wird ein Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang beschrieben, bei dem ein Substrat über einer Öffnung eines Hohlleiters angeordnet ist. Das Substrat deckt dabei die Öffnung des Hohlleiters vollständig ab, wodurch der Hohlleiter an dieser Stelle abgedichtet wird. Auf dem Substrat ist eine Mikrostreifenleitung aufge bracht, wodurch eine Kopplung mit dem Hohlleiter gewährleistet wird. Über dem Sub strat ist ein Rahmen angeordnet, der mittels eines Deckels geschlossen wird. Da durch entsteht über der Mikrostreifenleitung ein Resonator, auch als Backshort be zeichnet. Mittels des Backshorts wird eine Abstrahlung der Hochfrequenz von der Mikrostreifenleitung an die Umgebung verhindert. Als problematisch erweist sich al lerdings, dass das Substrat und der Hohlleiter fest miteinander verbunden sind.No. 5,912,598 describes a waveguide-microstrip line transition, at which a substrate is arranged over an opening of a waveguide. The substrate covers the opening of the waveguide completely, causing the waveguide to is sealed at this point. A microstrip line is placed on the substrate brings, which ensures a coupling with the waveguide. Above the sub strat a frame is arranged, which is closed by means of a lid. because This creates a resonator over the microstrip line, also as a backshort records. The backshorts are used to emit the radio frequency from the Microstrip line to the environment prevented. Al proves to be problematic However, that the substrate and the waveguide are firmly connected.
Als nachteilig erweist sich dabei die unterschiedliche Ausdehnung der verschiedenen Materialien infolge von Wärmeeinwirkung. Außerdem ist die feste Verbindung pro blematisch hinsichtlich ihrer galvanischen Leitfähigkeit und der mechanischen Kraftübertragung zwischen Substrat und Hohlleiter. The different extent of the different ones proves to be disadvantageous Materials due to heat. In addition, the fixed connection is pro blematic with regard to their galvanic conductivity and mechanical Power transmission between substrate and waveguide.
Ein Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang bei welchem die Mikrostreifenleitung auf einem Substrat auf Basis einer Mehrlagenkeramik, insbesondere einer Low Tem perature Co-fired Ceramic (LTCC) aufgebracht ist, ist in EP 0 920 071 A2 beschrie ben. Die Mehrlagenkeramik wird dabei durch die abwechselnde Anordnung von die lektrischen und leitenden Schichten gebildet, wobei die erste Schicht der Mehrlagen keramik eine dielektrische Schicht ist. In den dielektrischen Lagen sind Löcher aus geführt, die in sogenannten Viareihen angeordnet, in der Mehrlagenkeramik einen dielektrisch gefüllten Hohlleiter bilden. Diese Löcher sind üblicherweise metallisch beschichtet oder mit einem metallischen Material gefüllt und werden auch als Vias bezeichnet.A waveguide-microstrip line transition in which the microstrip line on a substrate based on a multilayer ceramic, in particular a low tem perature Co-fired Ceramic (LTCC) is described in EP 0 920 071 A2 ben. The multi-layer ceramic is the alternating arrangement of the dielectric and conductive layers are formed, the first layer of the multilayer ceramic is a dielectric layer. Holes are made in the dielectric layers led, which are arranged in so-called Viareiheln, in the multilayer ceramic one form dielectric filled waveguide. These holes are usually metallic coated or filled with a metallic material and are also called vias designated.
Die in EP 0 920 071 A2 beschriebene Mehrlagenkeramik weist Aussparungen derart auf, dass unterhalb - allerdings noch innerhalb der Mehrlagenkeramik - ein weiterer luftgefüllter Hohlleiter vorhanden ist. Hieraus entstehen Nachteile hinsichtlich der me chanischen Festigkeit der Mehrlagenkeramik. Außerdem muß der luftgefüllte Hohl leiter elektrisch an den dielektrisch gefüllten Hohlleiter angepaßt werden.The multilayer ceramic described in EP 0 920 071 A2 has cutouts of this type on that below - but still within the multilayer ceramic - another air-filled waveguide is present. This creates disadvantages with regard to me mechanical strength of multilayer ceramics. In addition, the air-filled hollow conductors are electrically adapted to the dielectric filled waveguide.
An den luftgefüllten Hohlleiter werden dann weiter Komponenten z. B. Antennen an geschlossen. Hierbei entstehen Probleme hinsichtlich Wärmeübertragung, galvani scher Leitfähigkeit und mechanischer Kraftübertragung.Then components z. B. antennas closed. This creates problems with regard to heat transfer, galvanic shear conductivity and mechanical power transmission.
Die Oberseite der ersten dielektrischen Schicht der in EP 0 920 071 A2 beschriebe nen Mehrlagenkeramik weist eine leitfähige Beschichtung mit Aussparungen, d. h. mit unbeschichteten Bereichen auf, in denen eine Mikrostreifenleitung angeordnet ist. Die Mikrostreifenleitung ist zur Einkopplung der elektromagnetischen Wellen in den dielektrisch gefüllten Hohlleiter mit einem T-förmigen Koppelstift verbunden.The top of the first dielectric layer as described in EP 0 920 071 A2 NEN multilayer ceramic has a conductive coating with cutouts, i. H. With uncoated areas in which a microstrip line is arranged. The microstrip line is for coupling the electromagnetic waves into the dielectrically filled waveguide connected with a T-shaped coupling pin.
Die Mehrlagenkeramik ist von einem Rahmen umgeben, der von einer Metallplatte abgedeckt wird. Dadurch wird entsprechend des in US 5,912,598 beschriebenen Übergangs ein Backshort realisiert. Der Nachteil hierbei ist dabei, dass der Backshort üblicherweise eine komplizierte Struktur besitzt und somit zeitaufwendig und kosten intensiv zu fertigen ist. Ein weiteres Problem stellt außerdem die sehr toleranzemp findliche Positionierung des Backshorts dar.The multilayer ceramic is surrounded by a frame, that of a metal plate is covered. This corresponds to that described in US Pat. No. 5,912,598 In the meantime a backshort was realized. The disadvantage here is that the backshort usually has a complicated structure and is therefore time-consuming and expensive is to be manufactured intensively. Another problem is the very low tolerance positioning of the backshorts.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang ohne Backshort zu realisieren und dabei eine Verbesserung des Anschlusses von weiteren Antennenkomponenten zu erzielen.The object of the invention is a waveguide-microstrip line transition without Realize backshort while improving the To achieve connection of other antenna components.
Diese Aufgabe wird mit dem Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This task is accomplished with the waveguide-microstrip line transition of the Pa claim 1 solved.
Die Mikrostreifenleitung ist in der Aussparung auf der Oberseite der ersten dielektrischen Schicht derart angeordnet, dass in der einen Aussparung eine Koplanarleitung und in der anderen Aussparung über der Öffnung des dielektrisch gefüllten Hohlleiters eine Schlitzleitung entsteht, wobei eine elektromagnetische Welle von der Mikrostreifenleitung über die Koplanarleitung zur Schlitzleitung gelangt und von dort ohne Abstrahlung von Hochfrequenz in den dielektrisch gefüllten Hohl leiter einkoppelbar ist. Außerdem ist erfindungsgemäß in einem Abstand zwischen 0,02 mm und 1,0 mm, insbesondere 0,5 mm, unterhalb des in der Mehrlagenkeramik dielektrisch gefüllten Hohlleiters eine Öffnung eines zweiten Hohlleiters angeordnet, wobei dieser zweite Hohlleiter eine Chokestruktur aufweist.The microstrip line is in the recess on the top of the first dielectric layer arranged such that in the one recess Coplanar line and in the other recess above the opening of the dielectric filled waveguide, a slot line is created, with an electromagnetic Wave reaches from the microstrip line via the coplanar line to the slot line and from there without radiating high frequency into the dielectric filled cavity conductor can be coupled. In addition, the invention is at a distance between 0.02 mm and 1.0 mm, especially 0.5 mm, below that in the multilayer ceramic an opening of a second waveguide is arranged in the dielectric filled waveguide, wherein this second waveguide has a choke structure.
Durch diese Anordnung der Mikrostreifenleitung wird die Polarisati on des elektromagnetischen Feldes beim Übergang von der Mikrostreifenleitung in die Koplanarleitung um 90° gedreht. Beim Übergang von der Koplanarleitung in die Schlitzleitung dreht sich die Polarisation des elektromagnetischen Feldes derart, dass sich die elektromagnetische Welle von der Schlitzleitung in den dielektrisch gefüllten Hohlleiter ausbreiten kann. Es kommt zu keiner Abstrahlung von Hochfrequenz an die Umgebung. Somit wird für den Hohlleiter- Mikrostreifenleitungs-Übergang kein Backshort benötigt. Dies hat Vorteile hinsichtlich des Raumbedarfs eines solchen Übergangs sowie hinsichtlich des Fertigungsaufwandes und der Fertigungskosten.This arrangement of the microstrip line makes the polarization on the electromagnetic field at the transition from the microstrip line in the coplanar line is rotated by 90 °. At the transition from the coplanar line to the Slot line, the polarization of the electromagnetic field rotates such that the electromagnetic wave from the slot line into the dielectric filled Can spread waveguide. There is no radiation from high frequency the environment. Thus, for the waveguide Microstrip line transition no backshort required. This has advantages in terms of the space required for such a transition and in terms of the manufacturing effort and the manufacturing costs.
In dem dielektrisch gefüllten Hohlleiter der Mehrlagenkeramik sind Moden höherer Ordnung ausbreitungsfähig. Diese höheren Moden werden bei der Kopplung zwi schen der Schlitzleitung und dem dielektrisch gefüllten Hohlleiter angeregt. Dadurch wird die Kopplung zwischen der Mikrostreifenleitung und dem dielektrisch verbes serten Hohlleiter verbessert. Beim Übergang in den zweiten Hohlleiter sind die höhe ren Moden nicht ausbreitungsfähig und werden weggedämpft. Die angeregten höhe ren Moden verhalten sich dabei wie Parallel Reaktanzen, die Resonanzen haben können. Eine geeignete Wahl von Breite und Höhe des dielektrisch gefüllten Hohl leiters in der Mehrlagenkeramik führt dazu, dass einige Moden Resonanzen innerhalb des Durchlaßbereichs des Übergangs zwischen dem dielektrisch gefüllten Hohlleiter und dem zweiten Hohlleiter aufweisen. Diese Resonanzen können dazu genutzt wer den, die Bandbreite des Übergangs zwischen den dem dielektrisch gefüllten Hohllei ter und dem zweiten Hohlleiter zu erhöhen.There are higher modes in the dielectric filled waveguide of the multilayer ceramic Spreadable order. These higher modes are in the coupling between between the slotted line and the dielectric filled waveguide. Thereby the coupling between the microstrip line and the dielectric is improved Serten waveguide improved. When moving into the second waveguide, the height is Ren fashions are not able to spread and are dampened away. The excited height their fashions behave like parallel reactances that have resonances can. A suitable choice of the width and height of the dielectric filled cavity conductor in multilayer ceramics causes some modes to resonate within the pass band of the transition between the dielectric filled waveguide and the second waveguide. These resonances can be used for who den, the bandwidth of the transition between the dielectric filled Hohllei ter and the second waveguide to increase.
Durch einen geeigneten Abstand, z. B. ein Luftspalt, werden der dielektrisch gefüllte Hohlleiter und der zweite Hohlleiter hinsichtlich galvanischer Leitfähigkeit und Kraftübertragung voneinander getrennt. Dieser Aufbau ist außerdem unempfindlich gegenüber der unterschiedlichen, infolge von Wärmeeinwirkung auftretenden thermi schen Ausdehnung der verschiedenen Materialien. Außerdem können mittels des Abstands Aufbautoleranzen des Übergangs zwischen den bei den Hohlleitern kompensiert werden.By a suitable distance, e.g. B. an air gap, the dielectric filled waveguide and the second waveguide with regard to galvanic conductivity and Power transmission separated. This structure is also insensitive compared to the different thermi expansion of the various materials. You can also use the Distance construction tolerances of the transition between the the waveguides are compensated.
Durch die vorteilhaft verwendete Chokestruktur ist der zweite Hohlleiter, der insbe sondere metallische Hohlleiterwände aufweist, bezüglich der Hochfrequenz leitend mit dem dielektrisch gefüllten Hohlleiter der Mehrlagenkeramik verbunden. Der Vorteil ist dabei, dass durch den Abstand zwischen den beiden Hohlleitern keine Hochfre quenz abgestrahlt wird. Außerdem kann der Luftspalt im Hinblick auf Umwelteinflüs se, z. B. durch Abkleben, hermetisch dicht gemacht werden, ohne dass eine Abstrah lung der Hochfrequenz erfolgt.Due to the advantageously used choke structure, the second waveguide, in particular has special metallic waveguide walls, conductive with respect to the high frequency connected to the dielectric filled waveguide of the multilayer ceramic. The advantage is that due to the distance between the two waveguides no Hochfre is emitted. The air gap can also affect environmental factors se, z. B. by masking, be made hermetically sealed without a radiation high frequency.
Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an.The subclaims indicate embodiments of the invention.
In einer ersten vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden zwei Chokekanäle an zwei sich gegenüberliegenden Außenwänden des zweiten Hohlleiters angebracht, wobei die eine Öffnung der Chokekanäle mit der Öffnung des zweiten Hohlleiters abschließt und die andere Öffnung der Chokekanäle, also die der Mehrlagenkeramik abge wandte Öffnung, kurzgeschlossen ist. Die Breite der Chokekanäle entspricht dabei insbesondere der Breite des zweiten Hohlleiters. Diese Anordnung wird auch als in tegrierte Chokestruktur bezeichnet. In a first advantageous embodiment of the invention, two choke channels are connected to two opposite outer walls of the second waveguide attached, wherein which closes an opening of the choke channels with the opening of the second waveguide and the other opening of the choke channels, i.e. that of the multilayer ceramic turned opening, is short-circuited. The width of the choke channels corresponds to this in particular the width of the second waveguide. This arrangement is also called in designated choke structure.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung beträgt die geometrische Länge der Chokekanäle vom kurzgeschlossenen Ende bis zur Öffnung des zweiten Hohlleiters eine halbe Hohlleiterwellenlänge des zweiten Hohlleiters. Somit wird das kurzgeschlossene Ende der Chokekanäle elektrisch auf den Spalt zwischen dem dielektrisch gefüllten Hohlleiter und dem zweiten Hohlleiter abgebildet. Dadurch wird gewährleistet, dass keine Hochfrequenz abgestrahlt wird. Des weiteren ist es mög lich, die Geometrie des Querschnitts der Chokekanäle zu verändern, z. B. quadratisch oder rechteckig.In a further advantageous embodiment of the invention, the geometric Length of the choke channels from the short-circuited end to the opening of the second Waveguide half a waveguide wavelength of the second waveguide. So it will shorted end of the choke channels electrically on the gap between the dielectrically filled waveguide and the second waveguide shown. This will ensures that no radio frequency is emitted. Furthermore, it is possible Lich to change the geometry of the cross-section of the choke channels, z. B. square or rectangular.
Bevorzugt können die Chokekanäle mit einem Dielektrikum gefüllt werden. Dadurch wird eine Verkürzung der Chokekanäle gegenüber luftgefüllten Chokekanälen er reicht, woraus sich weitere Vorteile hinsichtlich der Baugröße und des Gewichts er geben.The choke channels can preferably be filled with a dielectric. Thereby will shorten the choke channels compared to air-filled choke channels is enough, which gives further advantages in terms of size and weight give.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Abstand der Vias in einer Reihe kleiner als ein Zehntel der Hohlleiterwellenlänge des dielektrisch gefüllten Hohlleiters. Dadurch wird verhindert, dass es zwischen benachbarten Vias zu einer Abstrahlung von Hochfrequenz kommt. Insbesondere ermöglichen zwei oder mehrere in einer dielektrischen Schicht der Mehrlagenkeramik benachbart zueinander ange ordnete Viareihen eine höhere Abschirmung der Hochfrequenzstrahlung.In a further advantageous embodiment of the invention, the distance between the vias is in a series less than a tenth of the waveguide wavelength of the dielectric filled Waveguide. This prevents it from becoming between adjacent vias Radiation from high frequency is coming. In particular, two or more enable in a dielectric layer of the multilayer ceramic adjacent to each other ordered Viarei a higher shielding of the high frequency radiation.
Außerdem können die Viareihen in benachbarten dielektrischen Lagen der Mehrla genkeramik bevorzugt übereinander und versetzt zueinander angeordnet sein. Da durch wird die Mehrlagenkeramik stabil und bruchsicher.In addition, the rows of vias in adjacent dielectric layers of the multi layer gene ceramic preferably be arranged one above the other and offset from one another. because the multi-layer ceramic becomes stable and unbreakable.
Der beanspruchte Übergang kann vorteilhaft für Anwendungen in einem Fre quenzbereich von 1 GHz bis 50 GHz, insbesondere aber bei 29,75 GHz eingesetzt werden.The claimed transition can be advantageous for applications in a Fre frequency range from 1 GHz to 50 GHz, but especially used at 29.75 GHz become.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs- Übergangs ist die Kompatibilität mit integrierten Mikrowellenschaltungen (MMIC).Another advantage of the waveguide microstrip line according to the invention The transition is the compatibility with integrated microwave circuits (MMIC).
Die Erfindung wird im weiteren anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 in Draufsicht die Oberseite der Mehrlagenkeramik mit Mikrostreifenleitung, Koplanarleitung und Schlitzleitung, Fig. 1 in top view, the upper surface of the ceramic multi-layer micro-strip line, coplanar line and the slot line,
Fig. 2 in Seitenansicht einen Hohlleiter-Mikrostreifen-Übergang mit integrierter Chokestruktur, Fig. 2 in side view a waveguide-microstrip transition with integrated Chokestruktur,
Fig. 3 eine schematisierte Darstellung der Mehrlagenkeramik in Seitenansicht mit den versetzt zueinander angeordneten Viareihen. Fig. 3 is a schematic representation of the multilayer ceramic in a side view with the rows of rows arranged offset to one another.
In Fig. 1 ist in Draufsicht die Oberseite der Mehrlagenkeramik gezeigt. Mit Bezugs ziffer 1 ist dabei die Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 14 der Mehrlagen keramik 6 bezeichnet. Eine metallische Beschichtung auf der Mehrlagenkeramik 6 ist mit Bezugsziffer 2 bezeichnet. Die metallische Beschichtung 2 weist eine erste Aus sparung 5 im Bereich der Öffnung des dielektrisch gefüllten Hohlleiters 15, der durch die, in den Schichten (nicht dargestellt) der Mehrlagenkeramik 6 ausgeführten Viarei hen 12 gebildet wird. Eine weitere Aussparung 4 verläuft von der Innenseite 2a zur Außenseite 2b der metallischen Beschichtung 2.In Fig. 1 the top of the multilayer ceramic is shown in plan view. With reference numeral 1 , the surface of the first dielectric layer 14 of the multilayer ceramic 6 is designated. A metallic coating on the multilayer ceramic 6 is designated by reference number 2 . The metallic coating 2 has a first recess 5 in the region of the opening of the dielectrically filled waveguide 15 , which is formed by the rows 12 (not shown) of the multilayer ceramics 6 Viarei. Another recess 4 runs from the inside 2 a to the outside 2 b of the metallic coating 2 .
Die Mikrostreifenleitung 3 verläuft von einem Fußpunkt 2c auf der Innenseite 2a der Beschichtung 2, der sich auf der gegenüberliegenden Innenseite 2a der Aussparung 4 befindet, ohne Berührung mit der Beschichtung 2 durch die Aussparung 4 an den Rand der Mehrlagenkeramik 6. Dadurch werden in der Aussparung 4 eine Koplanar leitung und in der Aussparung 5 eine Schlitzleitung erzeugt.The microstrip line 3 runs from a base point 2 c on the inside 2 a of the coating 2 , which is located on the opposite inside 2 a of the recess 4 , without contact with the coating 2 through the recess 4 at the edge of the multilayer ceramic 6 . This creates a coplanar line in the recess 4 and a slot line in the recess 5 .
Fig. 2 zeigt in Seitenansicht einen Hohlleiter-Mikrostreifenlei tung-Übergang mit integrierter Chokestruktur. Die Mehrlagenkeramik 6 mit der metal lischen Beschichtung 2 sowie der Mikrostreifenleitung 3 befindet sich von einem Spalt 9 getrennt, über einem weiteren Hohlleiter 7. An zwei sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Hohlleiters 7 sind zwei Chokekanäle 8 angeordnet. Fig. 2 shows a side view of a waveguide microstrip line transition with integrated choke structure. The multilayer ceramic 6 with the metallic coating 2 and the microstrip line 3 is separated by a gap 9 , over a further waveguide 7th Two choke channels 8 are arranged on two opposite side walls of the waveguide 7 .
Die Chokekanäle 8 sind dabei derart angeordnet, dass die der Mehrlagenkeramik 6 zugewandte Öffnung 16 der Chokekanäle 8 mit der Öffnung (nicht dargestellt) des zweiten Hohlleiters 7 abschließt. Die der Mehrlagenkeramik 6 abgewandte Öffnung 10 der Chokekanäle 8 ist kurzgeschlossen. The choke channels 8 are arranged such that the opening 16 of the choke channels 8 facing the multilayer ceramic 6 closes with the opening (not shown) of the second waveguide 7 . That of the ceramic multi-layer 6 facing away from opening 10 of the Chokekanäle 8 is short-circuited.
Des weiteren sind in Fig. 2 die in der Mehrlagenkeramik 6 vorhandenen Vias 11, wel che in Reihen 12 angeordnet sind, dargestellt. Die Viareihen 12 sind dabei zur Ver besserung der Abschirmung der Hochfrequenzstrahlung doppelt ausgeführt. Mittels der Vias 11 in den Viareihen 12 wird in der Mehrlagenkeramik 6 der dielektrisch ge füllten Hohlleiter 15 gebildet.Furthermore, the vias 11 present in the multilayer ceramic 6 , which are arranged in rows 12 , are shown in FIG. 2. The Viareihen 12 are double to improve the shielding of the RF radiation. By means of the vias 11 in the vias 12 , the dielectric filled waveguide 15 is formed in the multilayer ceramic 6 .
Fig. 3 zeigt eine schematisierte Darstellung der Mehrlagenkeramik in Seitenansicht mit den versetzt zueinander angeordneten Viareihen. Die Mehrlagenkeramik 6 ist dabei schichtweise abwechselnd durch dielektrische Schichten 14 und leitende Schichten 13 aufgebaut. Fig. 3 shows a schematic representation of the multilayer ceramic in side view with the staggered rows of vias. The multilayer ceramic 6 is built up alternately in layers by dielectric layers 14 and conductive layers 13 .
In den dielektrischen Schichten sind Vias 11 vorhanden, die in der jeweiligen Schicht eine Viareihe 12 bilden. Dabei sind die Vias 11 derart angeordnet, dass in benach barten dielektrischen Schichten 14 die Vias versetzt zueinander angeordnet sind, d. h. die Vias 11 der Viareihen 12 liegen nicht fluchtartig übereinander. Dadurch wird die Festigkeit der Mehrlagenkeramik 6 vergrößert.Vias 11 are present in the dielectric layers, forming vias 12 in the respective layer. The vias 11 are arranged in such a way that in neighboring dielectric layers 14 the vias are arranged offset to one another, ie the vias 11 of the via rows 12 do not lie one above the other in a flush manner. This increases the strength of the multilayer ceramic 6 .
Die in Fig. 3 dargestellte Mehrlagenkeramik 6 weist 4 dielektrische Schichten 14 und somit 4 zueinander versetzte Viareihen 12 auf. Selbstverständlich ist es auch möglich eine Mehrlagenkeramik mit mehr als 4 Schichten zu verwenden.The multilayer ceramic 6 shown in FIG. 3 has 4 dielectric layers 14 and thus 4 mutually offset rows 12 of rows. Of course it is also possible to use a multilayer ceramic with more than 4 layers.
Zwischen den Schichten sind leitende Schichten 13, z. B. Metallschichten, vorhanden, wodurch die Vias 11 der Viareihen 12 leitend miteinander verbunden sind.Between the layers there are conductive layers 13 , e.g. B. metal layers, whereby the vias 11 of the rows of vias 12 are conductively connected to each other.
Claims (7)
eine aus einer ersten und mindestens einer zweiten dielektrischen Schicht (14) mit dazwischen liegenden leitenden Schichten (13) aufgebauten Mehr lagenkeramik (6), wobei die dielektrischen Schichten (14) eine low tempera ture co-fired ceramic umfassen,
in den dielektrischen Schichten (14) ausgeführte Vias (11), die als eine oder mehrere Viareihen (12) angeordnet, einen dielektrisch gefüllten Hohlleiter (15) bilden,
eine leitfähige Beschichtung (2) auf der Oberseite (1) der ersten dielektri schen Schicht (14), welche Aussparungen im Bereich der Öffnung des dielektrisch gefüllten Hohlleiters (15) aufweist,
eine Mikrostreifenleitung (3) auf der Oberseite (1) der ersten dielektrischen Schicht (14),
dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrostreifenleitung (3) in den Aussparungen (4, 5) auf der Oberseite (1) der ersten dielektrischen Schicht (14) derart ange ordnet ist, dass in der einen Aussparung (4) eine Koplanarleitung und in der an deren Aussparung (5) über der Öffnung des dielektrisch gefüllten Hohlleiters (15) eine Schlitzleitung entsteht, wobei eine elektromagnetische Welle von der Mikrostreifenleitung (3) über die Koplanarleitung zur Schlitzleitung gelangt und von dort ohne Abstrahlung von Hochfrequenz in den dielektrisch gefüllten Hohlleiter (15) einkoppelbar ist und dass in einem Abstand (9) zwischen 0,02 mm und 1,0 mm, insbesondere 0,5 mm, unterhalb des in der Mehrlagenkeramik (6) dielektrisch gefüllten Hohlleiters (15) eine Öffnung eines zweiten Hohlleiters (7) angeordnet ist, wobei dieser zweite Hohlleiter (7) eine Chokestruktur auf weist.1. Waveguide-microstrip line transition for electromagnetic waves in the microwave and millimeter wave range, comprising
a multilayer ceramic ( 6 ) constructed from a first and at least a second dielectric layer ( 14 ) with conductive layers ( 13 ) lying between them, the dielectric layers ( 14 ) comprising a low-temperature co-fired ceramic,
vias ( 11 ) implemented in the dielectric layers ( 14 ) and arranged as one or more rows of vias ( 12 ) form a dielectric filled waveguide ( 15 ),
a conductive coating ( 2 ) on the top ( 1 ) of the first dielectric layer ( 14 ), which has cutouts in the region of the opening of the dielectric filled waveguide ( 15 ),
a microstrip line ( 3 ) on the upper side ( 1 ) of the first dielectric layer ( 14 ),
characterized in that the microstrip line ( 3 ) in the recesses ( 4 , 5 ) on the top ( 1 ) of the first dielectric layer ( 14 ) is arranged such that in one recess ( 4 ) a coplanar line and in the other Recess ( 5 ) above the opening of the dielectrically filled waveguide ( 15 ) creates a slot line, an electromagnetic wave from the microstrip line ( 3 ) via the coplanar line to the slot line and from there can be coupled into the dielectrically filled waveguide ( 15 ) without radiation from high frequency and that an opening of a second waveguide ( 7 ) is arranged at a distance ( 9 ) between 0.02 mm and 1.0 mm, in particular 0.5 mm, below the waveguide ( 15 ) filled with dielectric in the multilayer ceramic ( 6 ) , wherein this second waveguide ( 7 ) has a choke structure.
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