DE10233647A1

DE10233647A1 - Abgeschirmte Befestigung eines koaxialen HF-Verbinders an einer integral abgeschirmten Dickfilmübertragungsleitung auf einem Substrat

Info

Publication number: DE10233647A1
Application number: DE10233647A
Authority: DE
Inventors: Lewis R Dove; Marvin G Wong; John F Casey; Wesley C Whiteley
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2003-05-08
Also published as: KR20030035975A; US6457979B1; JP2003208950A

Abstract

Eine Lösung des Problems zum Verbinden eines im Handel erhältlichen direkt durchlaufenden koaxialen HF-Verbinders mit einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung, die auf dem Substrat einer Hybridschaltung gebildet ist, ist es, falls notwendig, die Höhe des Mittelleiters der quasi-koaxialen Übertragungsleitung durch Erhöhen der Dicke des darunterliegenden aufgebrachten Dielektrikums allmählich zu erhöhen, bis der Mittelleiter der Übertragungsleitung mit der Position des Mittelleiters des Verbinders übereinstimmt, und diese beiden können dann mit einem Lötmittel oder einem leitfähigen Haftmittel verbunden werden. Eine Art von koaxialem HF-Verbinder von Interesse weist vier Stifte auf, die in einem Rechteck um den Mittelleiter auf der permanenten und nicht mit einem Gewinde versehenen Seite angeordnet sind. Zwei der Stifte definieren eine lange Seite eines Rechtecks und können an das Substrat gelötet oder anderweitig durch ein leitfähiges Haftmittel befestigt sein, und die beiden Stifte, die die lange Seite am nächsten zu dem Mittelleiter definieren, können eine kleine Abdeckung stützen, die den Zwischenraum zwischen dem Verbinder und dem Ende der quasi-koaxialen Übertragungsleitung physikalisch überbrückt und elektrisch abschirmt. Die Abdeckung liefert eine vollständige Abschirmung und trägt dazu bei, die Diskontinuität bei der charakteristischen Impedanz zu minimieren, die durch den Übergang zwischen dem Verbinder und der quasi-koaxialen Übertragungsleitung bewirkt wird.

Description

Das US-Patent 6,255,730 B1 beschreibt verschiedene Dickfilmtechniken, die durch die jüngste Einführung bestimmter dielektrischer Materialien möglich werden. Dies sind KQ-120 und KQ-CL907406, die Produkte von Heraeus Cermalloy, 24 Union Hill Road, West Conshohocken, Pa, sind. Hierin nachfolgend werden diese Produkte als das "KQ-Dielektrikum"' oder einfach als "KQ" bezeichnet. Insbesondere beschreibt dieses Patent den Aufbau einer "eingekapselten" Mikrostreifenübertragungsleitung. Diese Offenbarung bezieht sich auf weitere neuartige und nützliche Dickfilmtechniken im Zusammenhang mit der Verwendung einer eingekapselten Mikrostreifenübertragungsleitung, die bisher nicht angewendet wurden und die in der Dickfilmtechnik angewendet werden können. Dementsprechend ist das US-Patent 6,255,730 B1 hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.

Zunächst gibt es viele und gut bekannte Gründe zum Verwenden von Übertragungsleitungsstrukturen. Während immer noch höhere Frequenzen verwendet werden, ist es außerdem immer wahrscheinlicher, daß steigende Integrationsgrade verwendet werden, um die Schaltungsanordnung zu realisieren. Es ist jedoch nicht der Fall, daß dies immer innerhalb der Grenzen eines einzelnen Halbleitermaterialstücks erreicht wird (d. h. innerhalb einer integrierten Schaltung oder IC (IC = integrated circuit)); es ist nach wie vor der Fall, daß die "Hybrid"-Schaltung, die aus einem Substrat mit verschiedenen Dickfilmstrukturen auf derselben besteht, die mit einer Mehrzahl von ICs verbunden ist, eine wünschenswerte Technik ist. Daher findet man Hochfrequenzhybridschaltungen, die Übertragungsleitungsstrukturen umfassen, die auf dem Substrat derselben hergestellt sind; es wird zu einer bevorzugten Art und Weise zum Übertragen von Signalen von einer IC auf einer Hybridschaltung zu einer anderen. Das besondere Interesse gilt dem Fall, wenn die Übertragungsleitung von dem eingekapselten Mikrostreifentyp ist, der in dem mitaufgenommenen Patent beschrieben ist. Durch den Begriff "eingekapselt" meint dieses Patent, daß die Übertragungsleitung, die bei diesem Beispiel andernfalls als Mikrostreifen bezeichnet würde, mit einer Masse, die den Mittelleiter vollständig umgibt, vollständig abgeschirmt ist. Es ist nicht genau das, was normalerweise als eine "koaxiale" Übertragungsleitung bezeichnet wird, da der Querschnitt derselben keine Symmetrie zu einer Achse zeigt; dieselbe weist eine Linie und ein rechteckiges Trapezoid als Querschnitt auf, und keinen fetten Punkt und einen umgebenden Kreis. Trotzdem wird es hier als angemessen und passend befunden, dieselbe (die "eingekapselte" Übertragungsleitung des '730 B1-Patents) als eine "Quasi-Koaxiale"- Übertragungsleitung zu bezeichnen, die, wie angemerkt werden sollte, ziemlich klein ist (vielleicht 1,27 mm (0,050 Zoll) breit mal 0,25 mm (0,010 Zoll) oder 0,38 mm (0,0150 Zoll) hoch, was den sonst winzigen 2,5-mm-Durchmesser RG 174/U im Vergleich riesig erscheinen läßt).

Manchmal müssen die Signale, die durch diese quasikoaxialen Übertragungsleitungen getragen werden, in das Hybridsubstrat eindringen oder dasselbe verlassen, und dies bedeutet meistens, daß eine Art von Koaxialverbinder der Sorte mit gesteuerter charakteristischer Impedanz (Wellenwiderstand) erforderlich ist.

Es gibt "Rechtwinkelverbinder", die für einen ähnlichen Betrieb auf gedruckten Schaltungsplatinen vorgesehen sind. Dieselben sind im allgemeinen leicht zu befestigen, und erfordern eine ziemlich gute Abschirmung und eine gute mechanische Stabilität. Aber das Beibehalten einer wirklich gesteuerten charakteristischen Impedanz (z. B. 50 Ω) bei einem Multi-Gigahertz-Betrieb ist nicht leicht, und bestimmte Rechtwinkelverbinder können bei bestimmten Frequenzen unerwünschte Diskontinuitäten zeigen. Die "Direktdurchlauf-" (straight through) oder "Endstart-" (end launch) Brüder derselben sind diesbezüglich viel besser, aber auch diese sind, so wie sie aus der Verpackung kommen, keine vollständige Lösung zum Befestigen an einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung einer Hybridschaltung, wie es oben und in dem mitaufgenommenen Patent an Dove, Casey und Blume beschrieben ist. Ein Teil der Schwierigkeit ist es, daß jede der Standardgrößen (beispielsweise der SMA-Reihe) einen unpassenden Formfaktor aufweisen kann, um an einer solchen kleinen Übertragungsleitung befestigt zu werden, und das verfügbare Substrat kann wesentlich dünner sein als die dünnste gedruckte Standardschaltungsplatine. Dies kann zu Schwierigkeiten dabei führen, die charakteristische Impedanz während dem Übergang von dem Verbinder zu der Übertragungsleitung einheitlich zu halten. Außerdem, und dies ist selbst ein wesentliches Thema, bieten die Direktdurchlaufverbinder keine Möglichkeit zum Beibehalten der Abschirmung um den gesamten Mittelleiter während des tatsächlichen Übergangs. Dieser Mangel an Abschirmung ermöglicht viel potentiellen Schaden, einschließlich Verlusten aufgrund von Strahlung, eine Störung bei anderen naheliegenden Schaltungen, die durch diese Strahlung bewirkt werden, und Koppeln von anderen unerwünschten Signalen in den unabgeschirmten Übergang, um eine Störung zu erzeugen.

Es ist derzeit ökonomisch nicht sinnvoll, einen vollständig neuen Verbinder zu entwickeln, nur um diese Probleme zu lösen. Statt dessen ist es zu bevorzugen, eine Möglichkeit zu finden, um einen anderweitig geeigneten und ohne weiteres verfügbaren bestehenden Verbinder zu verwenden. Was ist zu tun?

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, Verbinder abgeschirmt mit einer Übertragungsleitung zu koppeln.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Eine Lösung des Problems zum Verbinden eines handelsüblichen direkt durchlaufenden koaxialen HF-Verbinders mit einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung, die auf dem Substrat einer Hybridschaltung gebildet ist, ist es, falls notwendig, die Höhe des Mittelleiters der quasi-koaxialen Übertragungsleitung durch Erhöhen der Dicke des darunterliegenden aufgebrachten Dielektrikums allmählich zu erhöhen, bis der Mittelleiter der Übertragungsleitung mit der Position des Mittelleiters des Verbinders übereinstimmt, und diese beiden können dann mit einem Lötmittel oder einem leitfähigen Haftmittel verbunden werden. Eine Art von koaxialem HF-Verbinder von Interesse weist vier Stifte auf, die in einem Rechteck um den Mittelleiter auf der permanenten und nicht mit einem Gewinde versehenen Seite angeordnet sind. Zwei der Stifte definieren eine lange Seite eines Rechtecks und können mit einem leitfähigen Haftmittel an das Substrat gelötet und anderweitig befestigt sein, und die beiden Stifte, die die lange Seite am nächsten zu dem Mittelleiter definieren, können eine kleine Abdeckung tragen, die den Zwischenraum zwischen dem Verbinder und dem Ende der quasi-koaxialen Übertragungsleitung physikalisch überbrückt und elektrisch abschirmt. Die Abdeckung liefert eine vollständige Abschirmung und trägt dazu bei, die Diskontinuität bei der charakteristischen Impedanz zu minimieren, die durch den Übergang zwischen dem Verbinder und der quasi-koaxialen Übertragungsleitung bewirkt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines herkömmlichen kantenbefestigten SMA-Verbinders, der verwendet werden kann, um die Erfindung zu praktizieren;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer quasi-koaxialen Dickfilmübertragungsleitung auf einem Substrat, an die ein HF-Verbinder, wie z. B. der von Fig. 1, befestigt werden soll;
Fig. 3 eine Darstellung, wie der Verbinder von Fig. 1 an der quasi-koaxialen Übertragungsleitung von Fig. 2 befestigt ist, einschließlich der Verwendung einer Abdeckung, um die Verbindung vollständig abzuschirmen; und
Fig. 4 eine vereinfachte Seitenansicht einer Situation wie derjenigen von Fig. 3, bei der aber der Mittelleiter der Übertragungsleitung eine höhere Höhe über dem Substrat aufweist.
Obwohl es viele unterschiedliche koaxiale HF-Verbinder auf dem Markt gibt, an die die Prinzipien der Erfindung durch Herstellen einer Verbindung mit einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung, die auf einem Substrat gebildet ist, angelegt werden können, wird hier einer als ein Beispiel ausgewählt, mit dem Verständnis, daß genauso gut ein anderer ausgewählt werden könnte, und daß sich kleine Schwankungen ergeben könnten. Der Verbinder, der zu Demonstrationszwecken ausgewählt wurde, ist der Amphenol 901-10019 SMA Edge Mount Printed Circuit Receptacle (kantenbefestigtes Aufnahmeelement einer gedruckten Schaltungsplatine; ein SMA- Verbinder, der für die Verwendung an der Kante einer 0,81 mm (0,032 Zoll) dicken PC-Platine beabsichtigt ist). Dieser Verbinder ist von der Amphenol Corporation (Tel. USA 800- 627-7100) und deren Großhändlern erhältlich. Eine vollständige Beschreibung des Verbinders ist Online unter www.amphenolrf.com erhältlich.
Nachfolgend wird auf Fig. 1 Bezug genommen, wo eine vereinfachte Darstellung eines im Handel erhältlichen koaxialen HF-Verbinders 1 der Kantenbefestigungs-, Endstart-, SMA- Reihe gezeigt ist. Ein mit einem Gewinde versehenes Ende 2erstreckt sich von einer Basisplatte 3 und ist geformt, um einen entsprechenden (männlichen) SMA-Verbinder (nicht gezeigt) aufzunehmen. Von größtem Interesse sind hier der Mittelleiter 4 und die vier Befestigungsstifte 5, 6, 7 und 8, die sich alle in die andere Richtung erstrecken.
Nachfolgend wird auf Fig. 2 Bezug genommen, wo eine Querschnittsansicht einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung 9 gezeigt ist, die mit Dickfilmtechniken auf einem Substrat 10 befestigt ist, wie es in dem mitaufgenommenen '730-B1- Patent gelehrt werden. Insbesondere ist anzumerken, daß die Masseebene 11, die auf der "Oberseite" des Substrats 10 (d. h. auf der gleichen Seite wie die Übertragungsleitung 9) angeordnet ist, und die sich, wie es für Masseebenen üblich ist, nach Bedarf frei in alle Richtungen erstrecken kann. Die Masseebene kann aus Metall, vorzugsweise Gold, bestehen, und falls Strukturen in derselben benötigt werden, kann ein ätzbarer Dickfilm-Au-Prozeß, wie z. B. der Heraeus KQ-500, verwendet werden. Die quasi-koaxiale Übertragungsleitung selbst umfaßt eine Schicht oder einen Streifen 12 aus dielektrischem KQ-Material, die/der nach Bedarf für den gewünschten Weg der Übertragungsleitung mäanderförmig verläuft. Sobald dieselbe/derselbe plaziert ist, wird eine geeignete Schicht oder ein geeigneter Streifen aus Metall 13 (vorzugsweise Au) auf der oberen Oberfläche 14 des Streifens 12 aufgebracht. Dieser Metallstreifen 13 ist der Mittelleiter der quasi-koaxialen Übertragungsleitung (und ist das, was mit dem Mittelleiter 4 des Verbinders 1 von Fig. 1 verbunden werden muß). Nachfolgend wird eine zweite Schicht oder ein Abdeckungsstreifen aus KQ-Dielektrikum 15 auf die obere Oberfläche 14 aufgebracht und umschließt den Mittelleiter 13. Schließlich wird eine umschließende Metallschicht 16 (vorzugsweise Au) über die kombinierten KQ- Streifen 12 und 14 aufgebracht, mit dem Ergebnis, daß der Mittelleiter 13 vollständig durch Masse umgeben ist und somit zu einer quasi-koaxialen Übertragungsleitung wird. Die charakteristische Impedanz dieser quasi-koaxialen Übertragungsleitung 9 wird auf bekannte Weise durch die dielektrische Konstante des KQ-Materials und die Abmessungen der KQ-Streifen oder -Schichten 12 und 15 bestimmt. Somit kann die quasi-koaxiale Übertragungsleitung 9 hergestellt werden, um eine spezielle charakteristische Impedanz aufzuweisen, wie z. B. 50 Ω, oder vielleicht 75 Ω, je nach Wunsch. Die bevorstehende Aufgabe ist es, die quasi-koaxiale Übertragungsleitung 9 mit einem geeigneten Verbinder richtig zu verbinden, wie z. B. dem SMA-Verbinder 1 von Fig. 1.
Bevor die Beschreibung fortgesetzt wird, ist jedoch eine kurze Anmerkung bezüglich der Masseebene 11 angemessen. Als wahre Masseebene erbringt dieselbe die beste Leistung, wenn dieselbe in der Tat eine breite Metallage ist, und das ist auch das, was die Figur zeigt. Andererseits liefern die Abschnitte einer solchen Masseebene, die nicht unterhalb der quasi-koaxialen Übertragungsleitung liegen, keine speziellen Vorteile für die Übertragungsleitung, da dieselbe eine Übertragungsleitung ist, die isoliert betrachtet wird. Die Situation kann komplexer werden, falls es andere Schaltungen gibt, die auf einer Seite der Übertragungsleitung positioniert sind, die es erfordern, daß starke HF-Ströme in einer Masseebene geführt werden; es wäre eine gute Praxis, solche Ströme aus der Abschirmung für die Übertragungsleitung herauszuhalten. In jedem Fall kann es wünschenswert sein, keine gesamte Ebene aus Metall zu haben, die als Masse dient. Bei einem extremen solchen Fall braucht nur der Weg der Übertragungsleitung eine ausreichend breite Masse aufweisen, die abgelegt wird, bevor die quasi-koaxiale Übertragungsleitung auf derselben hergestellt wird. Der Weg für die Masse sollte jedoch an der Kante des Substrats einen noch breiteren Bereich oder eine noch breitere Anschlußfläche von ausreichender Größe aufweisen, um die Befestigungsstifte 5 und 6 des Verbinders 1 aufzunehmen, und noch besser, groß genug sein, um die "Aufstellfläche" der Abdeckung/Abschirmung 22 aufzunehmen (hierzu bitte kurz im voraus auf Fig. 3 Bezug nehmen). Dies ist sehr wünschenswert, um eine "solide" Erdung des HF- Verbinders 1 und der Abdeckung/Abschirmung 22, die bald eingeführt wird, sicherzustellen.
Die Schicht 17 an der Unterseite des Substrats 10 ist eine optionale Metallschicht. Die Schicht 17 kann ihre eigene getrennte Verbindung zur Masse aufweisen oder nicht, oder sogar versuchen, anderweitig Teil eines Masseebenesystems zu sein. Das heißt, dieselbe kann lediglich eine isolierte Region aus Metall sein, falls dieselbe überhaupt vorliegt. Hier ist dieselbe als optionale potentielle Position zum Löten der Befestigungsstifte 7 und 8 des Verbinders 1 gezeigt. (Was, wie sich herausstellt, falls es durchgeführt würde, die Region 17 selbst erden würde. Und obwohl dies keine wirklich gute HF-Erdung bei höheren Mikrowellenfrequenzen liefern würde, schadet es nicht).
Nachfolgend wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine Explosionsansicht einer bevorzugten Anordnung 18 zum Befestigen des HF-Verbinders 1 von Fig. 1 auf das Ende einer quasikoaxialen Übertragungsleitung 9 ist, die auf einem Keramiksubstrat hergestellt ist, das beispielsweise aus 96% Aluminiumoxid bestehen und 0,040 Zoll dick sein kann. Wie es in der Figur zu sehen ist, nähert sich die quasi-koaxiale Übertragungsleitung 9 der Kante des Substrats und (zumindest der Mittelleiterabschnitt 13) stoppt kurz vor der Kante, um eine unbeabsichtigte Verbindung zwischen dem Mittelleiter 13 und der Rückseite der Verbinderbasisplatte 3 zu vermeiden. Außerdem ist anzumerken, daß der Mittelleiter 13 auf der KQ-Schicht 12 freigelegt ist, durch Abwesenheit der äußeren Metallschicht 16 für einen Abstand von dem Ende, der etwas länger ist als die Länge, um die sich der Mittelleiter 4 des HF-Verbinders von der Basisplatte 3 weg erstreckt. Diese Anordnungen liefern einen Freiraum für die Unterseiten der Befestigungsstifte 5 und 6 des Verbinders 1, damit dieselben in den Positionen, die durch die gestrichelten Linien 20 bzw. 19 angezeigt sind, auf die Masseebene 11 plaziert werden können. Dieselben können gelötet werden oder mit einem leitfähigen Haftmittel befestigt werden. Der Verbinder spreizt die quasi-koaxiale Übertragungsleitung 9, indem er den Mittelleiter 4 direkt über und vorzugsweise gegen den Mittelleiter 13 der Übertragungsleitung 9 plaziert, in der Position, die durch die gestrichelte Linie 21 angezeigt ist. Vorzugsweise ist es möglich, diese Gegen-Anordnung durch Steuern der Dicke der Schicht 12 in der Nähe des Übergangs zu dem HF-Verbinder 1 zu erhalten, und daß dies an dieser Position in der Übertragungsleitung keine unnötige Störung der charakteristischen Impedanz einführt. Falls nötig, könnte eine leichte Abwärtsbiegung in dem Mittelleiter 4 eingeführt werden, um die enge mechanische Nähe zu erreichen, die für eine elektrische Verbindung benötigt wird. In jedem Fall wird eine solche elektrische Verbindung zwischen den beiden Mittelleitern 4 und 13 entweder durch Löten oder ein geeignetes leitfähiges Haftmittel gesichert.
Die Oberseiten der Befestigungsstifte 7 und 8 können mit der Unterseite des Substrats 10 in Kontakt kommen. Falls dieselben in Kontakt kommen, kann es wünschenswert sein, daß die optionale Metallschicht 17 vorliegt, so daß diese Stifte dort gelötet werden können, um eine zusätzliche mechanische Stütze zu liefern. Falls die Stifte 7 und 8 den Boden des Substrats 10 nicht berühren, kann es wünschenswert sein, dieselben einfach in einem Tupfer Haftmittel (z. B. Epoxyd) einzubetten, um die mechanische Stütze zu fördern. Andererseits ist es auch möglich, jede mechanische Verbindung zwischen den Stiften 7 und 8 und der Unterseite des Substrats 10 wegzulassen.
An diesem Punkt ist der HF-Verbinder befestigt, aber es gibt einen nichtabgeschirmten Abschnitt des Mittelleiters (der gesamte 4, vielleicht nur ein Teil von 13), der unerwünschte Signale koppeln kann. Um dies zu stoppen, wird eine leitfähige Abdeckung oder Abschirmung 22, vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Messing, installiert. Es gibt viele Formen, die diese Abdeckung oder Abschirmung aufweisen könnte, beeinflußt durch die Art des HF-Verbinders und die Einzelheiten des Substrats 10 und der Übertragungsleitung 9. Es ist klar, daß eine repräsentative Form gezeigt wurde, und daß selbst für den dargestellten speziellen Amphenol-SMA-Verbinder 1 die Abschirmung/Abdeckung 22 andere Formen aufweisen könnte. Gleichartig dazu gibt es viele Herstellungstechniken zum Herstellen derselben: gepreßt, gefaltet, geformt, gegossen, maschinell bearbeitet, usw. Gleichartig dazu kann dieselbe versilbert oder vergoldet sein, um die Oberflächenleitfähigkeit zu verbessern. Statt dessen ist es wichtig, daß dieselbe über die freigelegten Mittelleiter paßt, ohne dieselben zu berühren, und mit der umgebenden Masse auf der Basisplatte 3 des Leiters und 11 auf der Oberseite des Substrats fest Eingriff nimmt, wie es durch die gestrichelten Linien 24 bzw. 23 angezeigt ist. Zu diesem Zweck umfaßt die Abdeckung/Abschirmung 22 eine Ausschnittregion 25, um es derselben zu ermöglichen, fest über die Masseschicht 16 über der Oberseite der quasi-koaxialen Übertragungsleitung 9 zu passen und mit derselben verbunden zu sein. Die Abdeckung/Abschirmung 22 wird durch ein Lötmittel oder ein leitfähiges Haftmittel, das in den Regionen der gestrichelten Linien 23 und 24 aufgetragen wird, befestigt, einschließlich der Stelle, wo dieselbe die Masseschicht 16 an der Oberseite der quasi-koaxialen Übertragungsleitung 9 berührt.
Abschließend werden kurz einige Alternativen erörtert. Angenommen, der Standard-HF-Verbinder, der verwendet werden soll, weist eine Mittelleiterhöhe auf, die zu hoch oberhalb der Höhe der quasi-koaxialen Übertragungsleitung liegt. Die einfachste Lösung ist es, eine Möglichkeit zu finden, den Verbinder neu zu positionieren, so daß die Höhen übereinstimmen. Danach kann man die Befestigungsstifte abschaben, um eine geeignete Übereinstimmung zu bekommen. Andererseits, und mit Bezugnahme auf Fig. 4, ist klar, wie die Höhe des Mittelleiters 13 über dem Substrat 10 erhöht werden kann, falls dies benötigt wird, um besser mit dem Mittelleiter des Verbinders überein zu stimmen. Dies kann durchgeführt werden durch Einschließen kurzer Abschnitte von einem zusätzlichen KQ-Dielektrikum unterhalb des Mittelleiters 13. Wo dies durchgeführt wird, kann es natürlich die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung ändern, sofern es nicht durch eine andere Änderung kompensiert wird. Eine solche Kompensation kann beispielsweise durch entsprechendes Variieren der Breite des Mittelleiters 13 erreicht werden, während sich die Höhe desselben über der Masseebene ändert.
Die Abdeckung/Abschirmung 22 kann auch dazu beitragen, unerwünschte Änderungen bei der charakteristischen Impedanz an dem Übergang von der quasi-koaxialen Übertragungsleitung 9 zu dem HF-Verbinder 1 zu minimieren. Um dies am wirksamsten durchzuführen, kann man variieren, wie hoch die Innenoberfläche der Abdeckung/Abschirmung 22 oberhalb der Mittelleiter ist, und vielleicht auch durch verschiedenartiges Formen der Innenform, um die Änderung der Form der Mittelleiter zu verfolgen, während sich dieselben verbinden.
Es ist beabsichtigt, daß die hierin beschriebenen Techniken bis zu etwa 40 GHz oder darüber hinaus wirksam sein können. Bei diesen sehr hohen Frequenzen muß den physikalischen Beziehungen sehr hohe Aufmerksamkeit gewidmet werden, da dieselben in der Tat elektrisch sehr wesentlich sind. Wenn man daher beispielsweise bedenkt, daß eine einfache Lötmittelverbindung eines fetten runden Mittelleiters 4 auf einen kleinen schmalen Mittelleiter 13 unvorteilhaft induktiv sein könnte, kann es wünschenswert sein, den runden Mittelleiter 4 mehr in eine Art dünnes Band abzuflachen, und dieses an dem Mittelleiter 13 zu befestigen. Eine gleichzeitige Änderung der Breite des Mittelleiters der quasikoaxialen Übertragungsleitung und/oder dessen Höhe oberhalb der Masseebene kann dies begleiten. Ferner kann der ehrwürdige SMA-Verbinder bei Frequenzen von 40 GHz und mehrungeeignet sein, und es kann wünschenswert sein, die hierin beschriebenen Techniken für die Verwendung mit einem APC- 3,5-Verbinder oder den Verbindern der 2,4-mm-Reihe anzupassen.

Claims

1. Vorrichtung, die folgende Merkmale umfaßt:
ein Substrat (10);
eine quasi-koaxiale Übertragungsleitung (9), die auf dem Substrat gebildet ist, und sich einer Kante desselben nähert, wobei ein Endabschnitt der quasikoaxialen Übertragungsleitung einen Mittelleiter (13) aufweist, der durch die Abwesenheit von Endabschnitten einer umschließenden Schicht aus dielektrischem Material und einer umschließenden Metallschicht freigelegt ist, wobei die umschließende Schicht aus dielektrischem Material und die umschließende Metallschicht am weitesten entfernt von der Oberfläche des Substrats sind, auf dem die quasi-koaxiale Übertragungsleitung hergestellt ist, wobei sich der Mittelleiter der quasi-koaxialen Übertragungsleitung (9) zwischen der Oberfläche des Substrats (10) und der Stelle befindet, an der die Endpunkte der umschließenden Schichten liegen würden, wenn dieselben nicht fehlen würden;
eine Region einer Metallmasse (23), auf dem Substrat auf der gleichen Seite desselben wie die quasikoaxiale Übertragungsleitung (9), und in der Nähe der Kante positioniert, wo sich die quasi-koaxiale Übertragungsleitung der Kante des Substrats (10) nähert, wobei die Region einer Metallmasse (23) zu einer Metallschicht auf dem Substrat (10) angrenzend ist und mit derselben elektrisch verbunden ist, die die geerdete Abschirmung der quasi-koaxialen Übertragungsleitung bildet;
einen Koaxialverbinder (1) mit einem Körper und einem Mittelleiter (4), wobei der Körper mechanisch und elektrisch mit der Region einer Metallmasse in der Nähe der Kante verbunden ist, und wobei der Mittelleiter (4) des Koaxialverbinders (1) elektrisch mit dem freigelegten Mittelleiter (13) der quasi-koaxialen Übertragungsleitung (9) verbunden ist; und
eine leitfähige Abdeckung (22), die über der Verbindung zwischen dem Koaxialverbinder (1) und dem freigelegten Mittelleiter (13) der quasi-koaxialen Übertragungsleitung (9) angeordnet ist, wobei die leitfähige Abdeckung (22) mechanisch eng an den Körper des Koaxialverbinders (1), die Region einer Metallmasse in der Nähe der Kante und die umschließende Metallschicht der quasi-koaxialen Übertragungsleitung (9) angepaßt ist, und einzeln elektrisch mit denselben verbunden ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Koaxialverbinder (1) ein kantenbefestigter Endstartverbinder ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der der Koaxialverbinder (1) ein SMA-Verbinder ist.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die quasi-koaxiale Übertragungsleitung aus dielektrischen KQ-Materialien von Heraeus Cermalloy hergestellt ist.