[发明专利]用于空腔共振器的馈送结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于空腔共振器的馈送结构。此外，本发明涉及微波装置。

背景技术

作为用于微波装置的最优选类型的共振器之一，在微波封装结构中已经实现各种空腔共振器。如果这种空腔共振器用在封装内，特别是用于过滤器，则关键是要实现从馈送线到共振器的足够的耦合水平，因为可实现的耦合量限定能设计微波装置所用的带宽范围。然而，用于制造的设计规则经常阻止结构实现期望的耦合量。

例如从第28届欧洲微波会议论文集(1998年664-668页)的L.Harle等人的“The effects of slot positioning on the bandwidth of a micromachined resonator”可以了解空腔共振器。此处，通过与诸如微带线的平面发射线(馈送线)槽隙耦合来馈送空腔。然而，这种耦合太弱，并且利用这种耦合，微波装置的带宽对于许多应用变得太窄。

为了增大耦合的量，已经例如从J.-H.Lee等人的“Comparative study of feeding techniques for three-dimensional cavity resonators at 60 GHz”(IEEE Transactions on Advanced Packaging，Vol.30，No.1，Feb.2007，pp.115-123)研发用于空腔共振器的其他类型馈送结构。在这种空腔共振器中，为了空腔和其平面馈送线之间的耦合，设置通路探头(via probe)，其到达空腔中，并与空腔的底部有一定的间隙，这是因为从槽到馈送线的耦合经常太弱而不能获得用于过滤器应用的临界耦合水平。然而，通路探头的精密制造最终要求附加的层掩膜以实施该间隙。

当以下参照微波频率时，一般理解成从至少0.3GHz到3THz的频率范围，即包括通常称为毫米波频率的频率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于空腔共振器的馈送结构，其能在由于处理能力而具有有限的设计自由度的结构中增大耦合，特别是带宽。本发明的其他目的是提供相应的微波装置。

根据本发明的一个方面，提供一种馈送结构，具体地是从馈送线到空腔的馈送结构，其用于将所述馈送线耦合到所述空腔，所述馈送结构包括：

承载衬底，

形成在所述承载衬底中的空腔的顶部导体平板，

馈送线衬底，其覆盖所述顶部导体平板，

馈送线的信号导体，所述信号导体与所述顶部导体平板相对形成在所述馈送线衬底中或者上，

通路探头，其连接到所述信号导体，并引导通过所述馈送线衬底和所述顶部导体平板到所述空腔中，

环形开孔，其围绕所述通路探头形成在所述顶部导体平板中，以及

至少一个槽形开孔，其形成在所述顶部导体平板中，在所述环形开孔处开始，并引导远离所述通路探头。

根据本发明另一方面，提供一种微波装置，其包括馈送线、空腔和将所述馈送线耦合到所述空腔的根据本发明的馈送结构。这种微波装置的示例是微波共振器、微波过滤器和天线。

本发明的优选实施例限定在从属权利要求中。应该理解到，要求保护的微波装置具有与要求保护的馈送结构和在从属权利要求中所限定的类似和/或者相同的优选实施例。

本发明是基于这样的思想：通过在顶部导体平板中设置至少一个附加槽形开孔，该开孔在环形开孔处开始，并引导远离通路探头，即使没有具有通路间隙的情况下，也能维持例如如在以上所述的J.-H.Lee论文中所述的使用通路探头进行空腔馈送的性能。通过所述槽形开孔，能在馈送结构中产生附加E场，并且能使空腔共振器或者整个微波装置的带宽更宽，特别是足够高以补充通路间隙的效果。总之，以此方式能增强匹配和带宽。

优选地，两个槽形开孔在不同方向(特别是在相反方向上)上引导远离通路探头形成在顶部导体平板中，这进一步提高了耦合。

此外，在优选实施例中，通过增大通路探头的长度使得其引导通过真整个空腔(从顶部到底部，使得其直接接触底部导体平板)能克服对于在以上所述的J.-H.Lee论文中所述馈送结构存在的制造困难。因而，在通路探头的端部和底部导体平板之间不必精确地维持具体的距离。因而，与公知的装置相比，能节省层掩膜的数量，并且制造处理更容易。

附图说明

以下参照以下所述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得明显并更详细地说明。在以下附图中

图1A-1B示出公知馈送结构的顶部视图和侧视图，