[发明专利]用于射频滤波应用的轻重量低热膨胀的聚合物泡沫

说明书

技术领域

本发明总体涉及包括射频滤波器的装置以及制造这种装置的方法。

背景技术

射频滤波器通常具有多个连接的腔体，选择这些腔体的形状和尺寸，以便对所需频率范围(例如射频或微波频率)内的信号进行滤波。限定腔体的基板的体外壳通常由铝制成。与其他金属相比，铝具有较低的密度(大约2.7gm/cm³)、较低的热膨胀系数(例如，大约30×10^-6m/m℃或大约30ppm/℃)以及较低的成本。

发明内容

一个实施例是一种包括射频滤波器体外壳的装置。射频滤波器体外壳包括聚合物组合物，所述聚合物组合物包括至少一种聚合物泡沫和填充材料。在聚合物组合物中，填充材料均匀地分布且随机地取向。射频滤波器体外壳还包括涂覆聚合物组合物的导电材料。

另一实施例是一种制造装置的方法，包括：形成射频滤波器体外壳。形成射频滤波器体外壳包括：提供上述聚合物组合物。形成射频滤波器体外壳还包括：将聚合物组合物形成为体外壳，并以导电材料来涂覆体外壳。

附图说明

当结合附图来阅读本发明实施例时，通过以下详细描述将最佳地理解本发明的实施例。对应的或相似的数字或符号指示对应或相似的结构。各个特征可以不按比例绘制，为了论述清楚，可以任意地增大或减小各个特征的尺寸。现在参考结合附图的以下描述，附图中：

图1A示出了本发明示例装置的一部分的分解透视图；

图1B示出了沿线B-B得到的图1的装置的一部分的详细横截面图；以及

图2示出了例如如图1所示的装置的示例制造方法中选定步骤的流程图。

具体实施方式

随着射频滤波器合并到诸如无线滤波器应用等塔顶电子装置中，铝滤波器的重量对这种电子装置的安装和服务的简易性构成了损害，并且增大了塔必须支撑的结构负载。此外，铝滤波器的制造是昂贵且耗时的。

本发明的实施例意识到并解决了与将铝滤波器体外壳替换成由聚合物制成的滤波器体外壳相关联的一些问题。例如，与由铝制成的滤波器体外壳相比，用热塑性材料形成射频滤波器体可以提供显著地节省材料和制造成本并且更易于制造。此外，热塑性聚合物的密度可以比铝小，从而实质上减轻滤波器体外壳的重量。

然而，特定热塑性聚合物的热膨胀系数(CTE)可以实质上高于铝的CTE(至少高出大约10％)。高CTE是不期望的，因为滤波器体外壳周围环境中的较大温度波动可能引起体外壳中空腔形状的改变，形状改变的大小足以使滤波频率偏离其目标值。

可以将填充材料与热塑性聚合物混合，以减小组合物的CTE。然而，某些热塑性材料和填充材料的组合物可以具有各向异性CTE。即，在一个或多个维度上的组合物的CTE不同于在另一维度上的CTE。各向异性CTE还可以引起滤波频率不期望的变化。此外，添加密度比热塑性聚合物密度大的填充材料增加了热塑性聚合物填充材料组合物的总密度，从而增加了滤波器的重量。

一个实施例是一种包括射频滤波器体外壳的装置。图1A示出了示例装置100和射频滤波器体外壳102的透视图。图1B示出了沿线B-B的图1A中所示的外壳102的详细横截面图。

在一些实施例中，装置100被配置为无线传输系统，射频滤波器体外壳102是系统的组件。例如，射频滤波器体外壳102可以是装置100的一部分，装置100被配置为在移动基站天线杆中的塔上安装放大器滤波器。本领域技术人员可以熟知射频滤波器体外壳102可以具有的各种形状和附加组件，以便于对微波或射频频率范围内的电信信号进行滤波的。

装置100的特定实施例通过提供包括聚合物组合物110的射频滤波器体外壳102来解决上述问题中的至少一些问题。聚合物组合物110包括至少一种聚合物泡沫115和填充材料120。在聚合物组合物110中是均匀地分布且随机地取向填充材料120。射频滤波器体外壳102还包括涂覆聚合物组合物110的导电材料125。

这里所使用的术语聚合物是指具有重复单元并且分子量为大约1000gm/摩尔或更大的分子。聚合物可以包括相同类型的聚合物分子(例如具有相同的重复分子式的聚合物或聚合物分布)、不同类型聚合物的混合、或不同聚合物类型的嵌段共聚物。聚合物优选地是非可辨晶体结构的无定形聚合物，因为这是各向同性CTE传导的。本领域技术人员将熟知用于确定聚合物是否是无定形的过程。例如，无定形聚合物的x射线粉末图案将不具有可辨峰值。术语聚合物泡沫是指包括在单元中实质上散布的气体或在聚合物中分布气孔的聚合物。聚合物泡沫包括合成聚合物泡沫。