與具有改進(jìn)的插入損耗性能的結(jié)鐵氧體裝置相關(guān)的設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了與具有改進(jìn)的插入損耗性能的結(jié)鐵氧體裝置相關(guān)的設(shè)備和方法。在一些實(shí)施方式中，鐵氧體盤組件可以構(gòu)造用于射頻(RF)環(huán)形器。該盤組件可以包括鐵氧體基盤，其具有鐵氧體部分和形成在該盤的接地表面上以改進(jìn)在該盤的接地表面和外接地表面之間的電連接的金屬化層。該鐵氧體基盤還可以包括設(shè)置在鐵氧體中心部分的外圍周圍的介電部分。在一些實(shí)施例中，該金屬化層可以是形成在該盤的接地表面上并且具有期望的厚度的銀層。
【專利說(shuō)明】與具有改進(jìn)的插入損耗性能的結(jié)鐵氧體裝置相關(guān)的設(shè)備和 方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002] 本申請(qǐng)要求于2012年5月18日提交的、名稱為"APPARATUSANDMETHODSRELATED TOJUNCTIONFERRITEDEVICESHAVINGMPROVEDINSERTIONLOSSPERFORMANCE" 的美國(guó) 臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/648, 880的優(yōu)先權(quán)，其全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用明確地并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)大體涉及在射頻（RF)應(yīng)用中的與具有改進(jìn)的插入損耗性能的結(jié)鐵氧體裝 置相關(guān)的設(shè)備和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 在射頻（RF)應(yīng)用中，例如環(huán)形器的結(jié)鐵氧體裝置可以用于例如在天線、發(fā)射器和 接收器之間進(jìn)行選擇性地傳遞RF信號(hào)。如果RF信號(hào)在發(fā)射器和天線之間傳遞，優(yōu)選應(yīng)隔 離接收器。相應(yīng)地，環(huán)形器有時(shí)也被稱為隔離器；這樣的隔離性能可以體現(xiàn)環(huán)形器的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一些實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種包括接地平面的環(huán)形器，該接地平面具有第 一側(cè)和第二側(cè)。該環(huán)形器還包括設(shè)置在該接地平面的第一側(cè)上的磁體。該環(huán)形器還包括設(shè) 置在接地平面的第二側(cè)上的鐵氧體基盤。該鐵氧體基盤包括在接地表面上的一層金屬化 層，從而該金屬化層與該接地平面的第二側(cè)電接觸。
[0006] 在一些實(shí)施例中，鐵氧體基盤可以具有圓形形狀。該鐵氧體基盤可以包括由介電 環(huán)圍繞的圓形鐵氧體基盤。該鐵氧體盤和介電環(huán)可以基本無(wú)膠水地相互固定。鐵氧體盤和 介電環(huán)可以由共燒包括預(yù)燒結(jié)的鐵氧體棒和安裝在該鐵氧體棒周圍的未燒結(jié)的介電圓柱 體的組件而形成。
[0007] 在一些實(shí)施例中，金屬化層的厚度可以是對(duì)于選擇的頻率范圍的趨膚深度的至少 1/2。在一些實(shí)施例中，該厚度可以是該趨膚深度的至少1倍。在一些實(shí)施例中，該厚度可 以是該趨膚深度的至少2倍。
[0008] 在一些實(shí)施例中，接地表面可以具有光潔度，從而在接地表面上的特征尺寸的平 均值小于或者等于大約1. 〇微米。在一些實(shí)施例中，在接地表面上的特征尺寸的平均值小 于或者等于大約〇. 5微米。在一些實(shí)施例中，在接地表面上的特征尺寸的平均值小于或者 等于大約0.2微米。
[0009] 在一些實(shí)施例中，金屬化層可以包括銀層。在一些實(shí)施例中，環(huán)形器還可以包括與 設(shè)置在鐵氧體基盤的接地平面的相反側(cè)上的中心導(dǎo)體。環(huán)形器還可以包括第二鐵氧體基 盤、第二磁體和第二接地平面，該第二鐵氧體基盤、第二磁體和第二接地平面配置為與該鐵 氧體基盤、該磁體和該接地平面基本相似并且關(guān)于中心導(dǎo)體成鏡像布置。
[0010] 在多個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種用于制造環(huán)形器的方法。該方法包括提供具 有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面。該方法還包括將磁體放置于該接地平面的第一側(cè)上。該方 法還包括將鐵氧體基盤放置于該接地平面的第二側(cè)上。該鐵氧體基盤包括在接地表面上的 金屬化層，從而該金屬化層與該接地平面的第二側(cè)電接觸。
[0011] 根據(jù)一些實(shí)施方式，本公開(kāi)涉及一種用于射頻（RF)環(huán)形器的鐵氧體盤組件。該盤 組件包括鐵氧體基盤，該鐵氧體基盤包括鐵氧體中心部分。該盤組件還包括形成在該盤的 第一表面上的金屬化層，以改進(jìn)該盤第一表面和外接觸表面之間的電接觸。
[0012] 在一些實(shí)施例中，該盤的第一表面可以包括接地表面，從而該金屬化層改進(jìn)該在 該盤的接地表面和外接地表面之間的電接觸。在一些實(shí)施例中，該鐵氧體基盤還可以包括 設(shè)置于該鐵氧體中心部分的外圍周圍的介電部分。該鐵氧體中心部分可以具有圓形形狀， 該介電部分可以具有圓環(huán)形狀。
[0013] 在多個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種用于制造用于射頻（RF)環(huán)形器的鐵氧體盤 組件的方法。該方法包括形成包括鐵氧體中心部分的鐵氧體基盤。該方法還包括形成在該 盤的第一表面上的金屬化層，以改進(jìn)該盤的第一表面和外接觸表面之間的電接觸。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，該方法還包括在金屬化層形成之前在該盤的第一表面上形成 期望的光潔表面。該金屬化層的形成可以包括使用油墨沉積法沉積金屬膜。該方法還可以 包括固化沉積的金屬膜。
[0015] 根據(jù)一些教導(dǎo)，本公開(kāi)涉及一種用于改進(jìn)射頻（RF)環(huán)形器的插入損耗性能的方 法。該方法包括形成包括鐵氧體中心部分的鐵氧體基盤。該方法還包括形成用于在該盤上 的接地表面的期望的光潔度。該光潔度選擇為改進(jìn)在接地表面和一個(gè)或者多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)之 間的電連接。期望的光潔度包括在接地表面上的平均特征尺寸，該平均特征尺寸小于來(lái)自 生產(chǎn)該鐵氧體基盤的切割的平均尺寸。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，該一個(gè)或者多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)可以包括形成在接地表面上的金屬 化層。
[0017] 在一些實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種封裝環(huán)形器模塊。該模塊包括配置為接收一 個(gè)或者多個(gè)在其上的器件的安裝平臺(tái)。該模塊還包括安裝在該安裝平臺(tái)上的環(huán)形器裝置。 該環(huán)形器裝置包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面和設(shè)置在該接地平面的第一側(cè)上的磁 體。該環(huán)形器裝置還包括設(shè)置在該接地平面的第二側(cè)上的鐵氧體基盤。該鐵氧體基盤具有 在接地表面上的金屬化層，從而該金屬化層與該接地平面的第二側(cè)電接觸。該模塊還包括 安裝在該安裝平臺(tái)上的殼體，其尺寸基本包封和保護(hù)該環(huán)形器裝置。
[0018] 在多個(gè)實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種射頻（RF)電路板。該電路板包括配置為接收 多個(gè)器件的電路基板。該電路板還包括設(shè)置于該電路基板上并且配置為處理RF信號(hào)的多 個(gè)電路。該電路板還包括設(shè)置在該電路基板上的與至少一些電路互連的環(huán)形器裝置。該環(huán) 形器裝置包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面和設(shè)置在該接地平面的第一側(cè)上的磁體。該 環(huán)形器裝置還包括設(shè)置在該接地平面的第二側(cè)上的鐵氧體基盤。該鐵氧體基盤具有在接地 表面上的金屬化層，從而該金屬化層與該接地平面的第二側(cè)電接觸。該電路板還包括配置 為利于RF信號(hào)傳送到RF電路板或傳送來(lái)自RF電路板RF信號(hào)的多個(gè)連接特征。
[0019] 在一些實(shí)施方式中，本公開(kāi)涉及一種射頻（RF)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括構(gòu)造成利于發(fā)送 和接收RF信號(hào)的天線組件。該系統(tǒng)還包括與所述天線組件通信的收發(fā)器，配置為產(chǎn)生由該 天線組件發(fā)射的發(fā)射信號(hào)以及處理來(lái)自該天線組件的接收的信號(hào)。該系統(tǒng)還包括前端模 塊，該前端模塊配置為利于所述發(fā)射信號(hào)和所述接收信號(hào)的傳遞。該前端模塊包括一個(gè)或 多個(gè)環(huán)形器，每個(gè)環(huán)形器包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面；以及設(shè)置在該接地平面的 第一側(cè)上的磁體。該環(huán)形器裝置還包括設(shè)置在該接地平面的第二側(cè)上的鐵氧體基盤。該鐵 氧體基盤具有在接地表面上的金屬化層，從而該金屬化層與該接地平面的第二側(cè)電接觸。
[0020] 在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)可以包括基站。該基站可以是蜂窩基站。
[0021] 出于概括本公開(kāi)的目的，已經(jīng)在此描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)勢(shì)和新穎性特征。 應(yīng)理解，不必在本發(fā)明的任一具體實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)所有這些優(yōu)勢(shì)。因此，可以以實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化本 文教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)或一組優(yōu)勢(shì)的方式來(lái)具體化或?qū)嵤┍景l(fā)明，而不必實(shí)現(xiàn)本文教導(dǎo)或提出 的其它優(yōu)勢(shì)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1A和1B示意地示出了例如3端口和4端口環(huán)形器的環(huán)形器的示例。
[0023] 圖2A和2B示出了如何可以將磁場(chǎng)應(yīng)用于在隔離環(huán)形器的一個(gè)非選擇的端口時(shí)在 選擇的端口之間傳遞電磁能量的示例。
[0024] 圖3示出了具有設(shè)置在一對(duì)圓柱形磁體之間的一對(duì)鐵氧體盤的環(huán)形器裝置的示 例構(gòu)造。
[0025] 圖4示出了圖3的示例環(huán)形器裝置的一部分的非裝配示圖。
[0026] 圖5示出了在一些實(shí)施方式中，鐵氧體盤或者鐵氧體/介電盤組件可以包括形成 在接地的盤的一個(gè)側(cè)上的金屬化層。
[0027] 圖6示出了具有鐵氧體盤和可金屬化的介電環(huán)以形成圖5的金屬化盤的盤組件的 一個(gè)示例。
[0028] 圖7示出了具有鐵氧體盤和可金屬化的介電環(huán)以形成圖5的金屬化盤的盤組件的 另一個(gè)不例。
[0029] 圖8示出了包括形成在鐵氧體基盤的接地側(cè)表面上的金屬化層的金屬化盤。
[0030] 圖9示出了鐵氧體基盤直接安裝于接地平面的表面的示例構(gòu)造。
[0031] 圖10示出了導(dǎo)電金屬箔放置在鐵氧體基盤和接地平面的一個(gè)表面之間的示例構(gòu) 造。
[0032] 圖11示出了具有金屬化表面的鐵氧體基盤安裝于接地平面從而金屬化表面與接 地平面的一個(gè)表面接合的示例構(gòu)造。
[0033] 圖12示出了用于圖9-11的各種構(gòu)造的插入損耗性能圖的對(duì)照。
[0034] 圖13示出了鐵氧體基裝置的表面光潔度如何影響插入損耗性能。
[0035] 圖14示出了可以實(shí)施為制造具有本文描述的一個(gè)或者多個(gè)特征的金屬化鐵氧體 基組件的工藝。
[0036] 圖15示出了可以實(shí)施為圖14的金屬層的形成步驟的一個(gè)更具體的示例的工藝。
[0037] 圖16示出了可以實(shí)施為制造例如包括具有本文描述的一個(gè)或者多個(gè)特征的鐵氧 體/介電盤的環(huán)形器的裝置的工藝。
[0038] 圖17示出了一個(gè)具有安裝在封裝平臺(tái)上以及由殼體結(jié)構(gòu)包封的環(huán)形器裝置的示 例封裝裝置。
[0039] 圖18示出了在一些實(shí)施例中，例如圖17的示例的封裝模塊可以實(shí)施在電路板或 者豐吳塊中。
[0040] 圖19示出了在一些實(shí)施例中，圖18的示例電路板可以實(shí)施在RF設(shè)備的前端模塊 中。
[0041] 圖20示出了具有與如本文描述的具有一個(gè)或者多個(gè)環(huán)形器/隔離器電路和裝置 耦接的一個(gè)或者多個(gè)天線的示例無(wú)線基站。
[0042] 圖21示出了可以實(shí)施為制造復(fù)合盤組件的工藝。
[0043] 圖22示出了可以實(shí)施為使用共燒技術(shù)制造復(fù)合盤組件的工藝。
[0044] 圖23示出了從介電陶瓷材料形成的示例圓柱體。
[0045] 圖24示出了尺寸可以形成為相配于圖23的用于共燒的圓柱體中的示例鐵氧體 棒。
[0046] 圖25示出了將預(yù)燒的鐵氧體棒插入未預(yù)燒的圓柱體以形成用于共燒的棒-圓柱 體組件的階段。
[0047] 圖26示出了通過(guò)共燒固定在一起的鐵氧體棒和介電圓柱體。
[0048] 圖27示出了將共燒后的棒-圓柱體組件切為多個(gè)復(fù)合磁-介電盤組件。
[0049] 圖28示出了可用于圖23的圓柱體的示例介電陶瓷復(fù)合物的示例成分范圍表。
[0050] 圖29示出了本文描述的示例介電陶瓷復(fù)合物的示例的電性質(zhì)和示例燒結(jié)溫度的 表。
[0051] 圖30示出了可以實(shí)施為形成具有本文描述的一個(gè)或者多個(gè)特征的介電陶瓷復(fù)合 物的工藝。

【具體實(shí)施方式】
[0052] 如果本文提供了標(biāo)題，則這些標(biāo)題僅用于便利的目的，并不必影響所請(qǐng)求保護(hù)的 本發(fā)明的范圍或含義。
[0053] 在一些實(shí)施方式中，例如環(huán)形器的結(jié)鐵氧體裝置是RF應(yīng)用中使用的無(wú)源裝置，從 而例如在天線、發(fā)射器和接收器之間選擇性地傳遞RF信號(hào)。如果信號(hào)在發(fā)射器和天線之間 傳遞，則應(yīng)優(yōu)選地隔離該接收器。相應(yīng)地，環(huán)形器有時(shí)也被稱為隔離器；并且這樣的隔離性 能可體現(xiàn)該環(huán)形器的性能。
[0054] 在一些實(shí)施例中，環(huán)形器可以是具有三個(gè)或者更多端口（例如用于天線、發(fā)射器 和接收器的端口）的無(wú)源裝置。圖1A和1B示意地示出了一個(gè)3端口環(huán)形器100和4端口 環(huán)形器104的示例。在3端口環(huán)形器100的示例中，信號(hào)示出為從端口 1傳遞（箭頭102) 到端口 2;端口 3可以基本與這樣的信號(hào)隔離。在4端口環(huán)形器104的示例中，信號(hào)示出為 從端口 1傳遞（箭頭106)到端口 2;另一信號(hào)示出為從端口 3傳遞（箭頭108)到端口 4。 在圖1B中，該兩個(gè)信號(hào)路徑的結(jié)可以基本被相互隔離。可以實(shí)施3和4端口環(huán)形器的其它 構(gòu)造，以及具有其它端口數(shù)的環(huán)形器。
[0055] 在一些實(shí)施方式中，環(huán)形器可以基于鐵氧體材料。鐵氧體是具有很高歐姆電阻的 磁性材料。相應(yīng)地，在經(jīng)歷變化的磁場(chǎng)時(shí)，鐵氧體很少或者沒(méi)有渦流，因此適合于RF應(yīng)用。
[0056] 鐵氧體可以包括外斯（Weiss)疇，其中每個(gè)疇具有凈非零磁化。在沒(méi)有外部磁場(chǎng) 影響鐵氧體物體時(shí)，外斯疇基本隨機(jī)取向，從而作為一個(gè)整體的鐵氧體具有大約為零的凈 磁化。
[0057] 如果足夠強(qiáng)度的外部磁場(chǎng)施加于鐵氧體物體，外斯疇傾向于沿著外部磁場(chǎng)方向排 列。這樣的凈磁化可以影響電磁波如何在鐵氧體物體中傳播。
[0058] 例如，如圖2A和2B所示，假定圓形盤形狀鐵氧體物體110受到沿著盤軸線方向 (垂直于紙面）的基本靜止的外部磁場(chǎng)。在沒(méi)有該外部場(chǎng)（未示出）的情況下，輸入到端 口 1并且垂直于盤軸線傳播的RF信號(hào)分裂成兩個(gè)具有基本相同的傳播速度的旋轉(zhuǎn)波。一 個(gè)波沿著盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)波沿著盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生駐波圖案。如果放置端口 2 和3關(guān)于端口 1以相等的方位角隔開(kāi)（相互大約隔開(kāi)120度），駐波圖案導(dǎo)致入射波的大約 一半離開(kāi)端口 2和3的每一個(gè)。
[0059] 在存在此外部磁場(chǎng)的情況下，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)波的傳播速度不再相同。由于傳播速度的 不同，產(chǎn)生的駐波圖案可以產(chǎn)生這樣的情形：基本上入射波所有的能量通過(guò)兩個(gè)端口的一 個(gè)，而另一個(gè)端口基本被隔離。
[0060] 例如，圖2A不出了一個(gè)構(gòu)造，其中軸向的靜磁場(chǎng)（未不出）產(chǎn)生相對(duì)于入射波傳 播方向（沿著端口 1)的旋轉(zhuǎn)駐波。此駐波圖案相應(yīng)的電場(chǎng)線的示例如112(沿著盤的平 面）和114，116(沿著盤的軸）所示。示例的旋轉(zhuǎn)駐波圖案導(dǎo)致在端口 3處的電場(chǎng)強(qiáng)度基 本為零，即實(shí)現(xiàn)了端口 3的基本隔離。另一方面，端口 2描述為具有類似的（相反的）如端 口 1的輸入的波圖案，并且因此從端口 1到端口 2傳遞能量。
[0061] 圖2B示出了另一個(gè)示例，其中軸向靜磁場(chǎng)（未示出）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)駐波圖案，從而，通 過(guò)端口 1輸入的波作為輸出通過(guò)端口 3,而端口 2基本被隔離。在一些實(shí)施方式中，可以通 過(guò)提供高于或者低于導(dǎo)致鐵氧體疇進(jìn)動(dòng)中的共振的磁場(chǎng)值來(lái)實(shí)現(xiàn)該兩個(gè)旋轉(zhuǎn)駐波圖案。
[0062] 圖3示出了具有設(shè)置在一對(duì)圓柱體磁體206, 216之間的一對(duì)鐵氧體盤202, 212環(huán) 形器裝置200的示例構(gòu)造。圖4示出了示例環(huán)形器裝置200的一部分的未裝配視圖。
[0063] 在示出的示例中，該第一鐵氧體盤202示出為安裝于第一接地平面204的下側(cè)。該 第一接地平面204的上側(cè)示出為限定一個(gè)凹部，該凹部的尺寸形成為接收和支撐第一磁體 206。類似地，第二鐵氧體盤212示出為安裝于第二接地平面214的上側(cè)；該第二接地平面 214的下側(cè)示出為限定一個(gè)凹部，該凹部的尺寸形成為接收和支撐第二磁體216。
[0064] 以前述方式布置的磁體206, 216可以大體產(chǎn)生穿過(guò)鐵氧體盤202, 212的軸向場(chǎng) 線。通過(guò)鐵氧體盤202, 212的磁場(chǎng)通量可以通過(guò)由220, 218, 208和210提供的返回路徑完 成回路，以增強(qiáng)施加于鐵氧體盤202, 212的場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，回路部分220和210可以 是直徑大于磁體216, 206的盤；并且回路部分218和208可以是內(nèi)徑大體與回路盤220, 210 的直徑匹配的空心圓柱體。回路的前述部分可以形成為單件或者多件式組件。
[0065] 示例環(huán)形器裝置200還可以包括設(shè)置在該兩個(gè)鐵氧體盤202, 212之間的內(nèi)通量導(dǎo) 體（在本文也指中心導(dǎo)體）222。可以構(gòu)造此內(nèi)導(dǎo)體起到共振器和端口（未示出）的匹配網(wǎng) 絡(luò)的作用。
[0066] 在一些實(shí)施方式中，示例環(huán)形器裝置200還可以包括設(shè)置在鐵氧體盤202, 212的 邊緣部分和回路部分208, 218之間的高相對(duì)介電（Er)材料。此高Er電介質(zhì)可以形成為環(huán)， 該環(huán)的尺寸形成為適配在相應(yīng)的鐵氧體盤和外部回路部分之間。
[0067] 在一些實(shí)施方式中，此介電環(huán)可以是復(fù)合鐵氧體/介電TM共振器的一部分，其中 電介質(zhì)代替了一些鐵氧體。高介電常數(shù)材料可用于保持復(fù)合物的直徑在期望頻率時(shí)大約與 只含鐵氧體的共振器的直徑相同。在一些實(shí)施例中，該介電材料的介電常數(shù)值可以在16到 30之間，但是不是必須限制在該范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，該電介質(zhì)可以提供在鐵氧體和 回路磁場(chǎng)之間的非磁性間隙，通過(guò)一個(gè)鐵氧體進(jìn)一步向外延伸至回路的構(gòu)造，從而改進(jìn)互 調(diào)失真降低（MD)性能。
[0068]圖5示出了在一些實(shí)施方式中，鐵氧體盤或者鐵氧體/介電盤組件250可以包括 在接地的盤250的一個(gè)側(cè)上形成的金屬化層260。如此處所描述，當(dāng)與裸露盤構(gòu)造或者高導(dǎo) 電金屬箔設(shè)置在鐵氧體基盤和接地平面之間的構(gòu)造相比時(shí)，在盤250的接地側(cè)上的此金屬 化層可以產(chǎn)生對(duì)插入損耗性能的極大改進(jìn)。本文更詳細(xì)地描述此金屬化層260的另外的細(xì) 節(jié)。在一些實(shí)施例中，具有金屬化層260的盤250可以用作如參照?qǐng)D3和4描述的鐵氧體 基盤 202,212。
[0069]出于描述的目的，盤可以包括只有鐵氧體的盤，或者鐵氧體盤和介電環(huán)組件。在圖 5示出的示例中，具有金屬化層260的盤250包括鐵氧體盤252和介電環(huán)254。應(yīng)理解，本 公開(kāi)的一個(gè)或者多個(gè)特征也可以實(shí)施在盤是只有鐵氧體的盤的構(gòu)造中。也應(yīng)理解，本公開(kāi) 的一個(gè)或者多個(gè)特征也可以應(yīng)用于其他形狀的盤或者板。例如，三角形的盤可以包括金屬 化邊緣并且提供與該金屬化相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。
[0070] 在一些實(shí)施方式中，前述鐵氧體基盤的金屬化可以改進(jìn)環(huán)形器的插入損耗性能。 鐵氧體裝置的插入損耗可以包括來(lái)自接地平面以電導(dǎo)率和導(dǎo)體路程長(zhǎng)度兩者體現(xiàn)的貢獻(xiàn)。 此外，氣隙存在于在鐵氧體基盤和接地平面之間使用導(dǎo)電金屬箔的構(gòu)造中。此氣隙可以引 入假信號(hào)響應(yīng)，此假信號(hào)響應(yīng)可能表現(xiàn)為在插入損耗響應(yīng)中的小峰，和/或降低了環(huán)形器 運(yùn)行的對(duì)稱性，導(dǎo)致更差的回波損耗和隔離。與氣隙相關(guān)聯(lián)的不期望的此影響導(dǎo)致生產(chǎn)合 格的環(huán)形器裝置的較低產(chǎn)出。
[0071] 如在此處描述地，形成在盤的表面上的金屬化層的使用能夠改進(jìn)插入損耗性能。 在一些實(shí)施例中，此金屬化層可以包括從例如銀或者銅形成的厚膜金屬化層。此插入損耗 性能的改進(jìn)可以是由于例如氣隙的消除和由該厚膜金屬化層提供的改進(jìn)的導(dǎo)電率。在一些 實(shí)施例中，與形成接地平面的金屬接觸側(cè)上的拋光的鐵氧體/介電組件的使用可以減小有 效導(dǎo)體長(zhǎng)度。一般地，使用粘合的鐵氧體/介電組件的實(shí)施例具有由于膠水造成的很大的 附加介電損耗；因此，消除膠水的使用可以改進(jìn)裝置的插入損耗性能。本文更詳細(xì)地描述前 述特征的示例。
[0072] 圖6示出了在一些實(shí)施方式中，可以金屬化具有鐵氧體盤232和介電環(huán)234的盤 組件202以形成圖5的金屬化盤250。在圖6的示例中，可以通過(guò)粘合劑238將鐵氧體盤 232和介電環(huán)234固定在一起?？梢越饘倩雍辖拥仄矫妫ㄎ词境觯┑谋砻?36。
[0073] 圖7示出了在一些實(shí)施方式中，可以金屬化具有鐵氧體盤242和介電環(huán)244的盤 組件202以形成圖5的金屬化盤250。在圖7的示例中，可以通過(guò)共燒技術(shù)將鐵氧體盤242 和介電環(huán)244固定在一起。本文更詳細(xì)地描述關(guān)于適用于此介電環(huán)的介電材料和共燒技術(shù) 的示例的附加細(xì)節(jié)。此共燒技術(shù)能夠在鐵氧體242和介電環(huán)244之間產(chǎn)生固定的無(wú)粘合劑 的固定接縫。如在此描述地，可以金屬化接合接地平面（未示出）的表面246。
[0074] 在一些實(shí)施方式中，當(dāng)與金屬化技術(shù)相關(guān)聯(lián)的溫度超過(guò)與圖6的粘合的構(gòu)造相關(guān) 聯(lián)的溫度時(shí)，前述共燒的構(gòu)造特別有用。例如，一些可以用于形成接縫238的膠水可以是有 機(jī)的，因此不能經(jīng)受超過(guò)攝氏幾百度的溫度。通過(guò)使用無(wú)膠水的共燒的組件，該組件能夠經(jīng) 受超過(guò)1000°C的溫度。相應(yīng)地，有可能在共燒的組件上使用例如使用低于1000°C的溫度的 厚膜油墨沉積的金屬化技術(shù)。
[0075] 圖8示出了包括形成在鐵氧體基盤202 (例如由介電環(huán)254包圍的鐵氧體盤252) 的接地側(cè)的表面256上的金屬化層260的金屬化盤250。如放大的視圖262所示，該金屬化 層260的厚度為"t"。本文更詳細(xì)地描述此厚度的示例。在一些實(shí)施方式中，例如厚膜油墨 沉積的金屬化技術(shù)可以用于形成金屬化層260。其他已知的金屬化技術(shù)也可以用于形成金 屬化層260。
[0076] 圖9至11示出了鐵氧體基盤以不同方式耦接于接地平面204的環(huán)形器200的各 種構(gòu)造。圖9示出了鐵氧體基盤（圖6的230或者圖7的240)直接安裝于接地平面204 的表面272的構(gòu)造270。圖10示出了導(dǎo)電金屬箔282放置在鐵氧體基盤（圖6的230或 者圖7的240)和接地平面204的表面272之間的構(gòu)造280。圖11示出了具有金屬化表面 260的鐵氧體基盤（圖8中的250)安裝于接地平面204,從而金屬化表面260與接地平面 204的表面272接合的構(gòu)造290。
[0077] 圖12示出了用于可分組為圖9至11的三個(gè)構(gòu)造中的一個(gè)構(gòu)造的的各構(gòu)造的插入 損耗性能圖的比較。表1列出了與各種構(gòu)造對(duì)應(yīng)的測(cè)量值。

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)形器，包括： 接地平面，具有第一側(cè)和第二側(cè)； 磁體，設(shè)置在該接地平面的該第一側(cè)上， 鐵氧體基盤，設(shè)置在該接地平面的該第二側(cè)上，該鐵氧體基盤包括在一接地表面上的 金屬化層，從而該金屬化層與在該接地平面上的該第二側(cè)電接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形器，其中該鐵氧體基盤具有圓形形狀。
3. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)形器，其中該鐵氧體基盤包括由介電環(huán)圍繞的圓形形狀的鐵 氧體盤。
4. 如權(quán)利要求3所述的環(huán)形器，其中該鐵氧體盤和該介電環(huán)基本無(wú)膠水地相互固定。
5. 如權(quán)利要求4所述的環(huán)形器，其中該鐵氧體盤和該介電環(huán)通過(guò)共燒一組件形成，該 組件包括預(yù)燒結(jié)的鐵氧體棒和裝配在該鐵氧體棒周圍的未燒結(jié)的介電圓柱體。
6. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形器，其中該金屬化層的厚度是所選的頻率范圍的趨膚深度 的至少1/2。
7. 如權(quán)利要求6所述的環(huán)形器，其中該厚度是該趨膚深度的至少1. 0倍。
8. 如權(quán)利要求7所述的環(huán)形器，其中該厚度是該趨膚深度的至少2. 0倍。
9. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形器，其中該接地表面具有光潔度，從而在該接地表面上的 特征尺寸的平均值小于或者等于約1. 0微米。
10. 如權(quán)利要求9所述的環(huán)形器，其中該接地表面上的特征尺寸的該平均值小于或者 等于約0.5微米。
11. 如權(quán)利要求10所述的環(huán)形器，其中該接地表面上的特征尺寸的該平均值小于或者 等于約0.2微米。
12. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形器，其中該金屬化層包括銀層。
13. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形器，還包括中心導(dǎo)體，設(shè)置在與該鐵氧體基盤的接地側(cè)的 相反側(cè)上。
14. 如權(quán)利要求13所述的環(huán)形器，還包括第二鐵氧體基盤、第二磁體和第二接地平面， 該第二鐵氧體基盤、第二磁體和第二接地平面配置為與該鐵氧體基盤、該磁體和該接地平 面基本相似并且關(guān)于該中心導(dǎo)體成鏡像布置。
15. -種用于制造環(huán)形器的方法，該方法包括： 提供接地平面，該接地平面具有第一側(cè)和第二側(cè)； 放置磁體在該接地平面的該第一側(cè)上；以及 放置鐵氧體基盤在該接地平面的第二側(cè)上，該鐵氧體基盤包括在一接地表面上的金屬 化層，從而該金屬化層與在該接地平面上的該第二側(cè)電接觸。
16. -種用于射頻環(huán)形器的鐵氧體盤組件，該盤組件包括： 鐵氧體基盤，包括鐵氧體中心部分；以及 金屬化層，形成在該盤的第一表面上，以改進(jìn)在該盤的該第一表面和外接觸表面之間 的電接觸。
17. 如權(quán)利要求16所述的盤組件，其中該盤的該第一表面包括一接地表面，從而該金 屬化層改進(jìn)在該盤的該接地表面和外接觸表面之間的電接觸。
18. 如權(quán)利要求16所述的盤組件，其中該鐵氧體基盤還包括介電部分，設(shè)置在該鐵氧 體中心部分的外圍周圍。
19. 如權(quán)利要求18所述的盤組件，其中該鐵氧體中心部分具有圓形形狀，該介電部分 具有圓環(huán)形狀。
20. -種用于制造用于射頻環(huán)形器的鐵氧體盤組件的方法，該方法包括： 形成鐵氧體基盤，該鐵氧體基盤包括鐵氧體中心部分；以及 在該盤的第一表面上形成金屬化層，以改進(jìn)在該盤的該第一表面和外接觸表面之間的 電接觸。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括：在該金屬化層形成之前，在該盤的該第一表面 上形成期望的光潔表面。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中該金屬化層的形成包括使用油墨沉積法沉積金屬 膜。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括固化該沉積的金屬膜。
24. -種用于改進(jìn)射頻環(huán)形器的插入損耗性能的方法，該方法包括： 形成鐵氧體基盤，該鐵氧體基盤包括鐵氧體中心部分，以及； 形成該盤的接地表面的期望的光潔度，該光潔度選擇為改進(jìn)在該接地表面和一個(gè)或者 多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)之間的電連接，該期望的光潔度在該接地表面上的平均特征尺寸小于來(lái)自于 生產(chǎn)該鐵氧體基盤的切割的平均尺寸。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中該一個(gè)或者多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)包括形成在該接地表面 上的金屬化層。
26. -種封裝的環(huán)形器模塊，包括： 安裝平臺(tái)，配置為接收一個(gè)或者多個(gè)在其上的器件； 環(huán)形器裝置，安裝在該安裝平臺(tái)上，該環(huán)形器裝置包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平 面和設(shè)置在該接地平面的該第一側(cè)上的磁體，該環(huán)形器裝置還包括設(shè)置在該接地平面的該 第二側(cè)上的鐵氧體基盤，該鐵氧體基盤具有在一接地表面上的金屬化層，從而該金屬化層 與在該接地平面上的該第二側(cè)電接觸；以及 殼體；安裝在該安裝平臺(tái)上，其尺寸形成為基本包封和保護(hù)該環(huán)形器裝置。
27. -種射頻（RF)電路板，包括： 電路基板，配置為接收多個(gè)器件； 多個(gè)電路，設(shè)置在該電路基板上，配置為處理RF信號(hào)； 環(huán)形器裝置，設(shè)置在該電路基板上，與至少該電路的一些電路互連，該環(huán)形器裝置包括 具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面和設(shè)置在該接地平面的該第一側(cè)上的磁體，該環(huán)形器裝置 還包括設(shè)置在該接地平面的該第二側(cè)上的鐵氧體基盤，該鐵氧體基盤具有在一接地表面上 的金屬化層，從而該金屬化層與在該接地平面上的該第二側(cè)電接觸；以及 多個(gè)連接特征，配置為利于將該RF信號(hào)傳送到RF電路板和傳送來(lái)自RF電路板的該RF信號(hào)。
28. -種射頻（RF)系統(tǒng)，包括： 天線組件，配置為利于RF信號(hào)的發(fā)射和接收； 與該天線組件通信的收發(fā)器，配置為產(chǎn)生用于由該天線組件發(fā)射的發(fā)射信號(hào)和處理來(lái) 自該天線組件的接收信號(hào)；以及 前端模塊，配置為利于發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的路由，該前端模塊包括一個(gè)或者多個(gè)環(huán) 形器，每個(gè)環(huán)形器包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的接地平面和設(shè)置在該接地平面的該第一側(cè)上 的磁體，該環(huán)形器裝置還包括設(shè)置在該接地平面的該第二側(cè)上的鐵氧體基盤，該鐵氧體基 盤具有在一接地表面上的金屬化層，從而該金屬化層與在該接地平面上的該第二側(cè)電接 觸。
29. 如權(quán)利要求28所述的RF系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括基站。
30. 如權(quán)利要求29所述的RF系統(tǒng)，其中該基站包括蜂窩基站。
【文檔編號(hào)】H01P1/393GK104380526SQ201380032303
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】D.B.克魯克尚克, I.A.麥克法蘭 申請(qǐng)人:天工方案公司