用于传输高频信号的设备和方法技术

本发明专利技术实现用于传输高频信号的一种设备和一种方法。所述设备构造得具有：载体(4；4’；12)，穿过所述载体地构造有通道(5；50；50‘)；在所述载体(4；4’；12)的第一表面(A1；12‑1)上的发送元件(2；32；19’‑3)，高频信号(9)能够施加到所述发送元件处；在所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12‑2)上的接收元件(3；42；21’‑3)，所述接收元件与所述发送元件(2；32；19’‑3)电分离；其中，借助于所述发送元件(2；32；19’‑3)，所述高频信号(9)能够作为电磁波(9‘)通过所述通道(5；50；50‘)传输给所述接收元件(3；42；21’‑3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传输高频信号的设备和方法
本专利技术涉及用于传输高频信号的一种设备和一种方法。
技术介绍
高频信号通常由构造在电路板处的、具有天线元件——例如微带天线的天线装置以电磁波形式发送。通常，为了最优地利用通过电路板占据的空间，相对于电路板的面积，天线装置的尽可能大的面积是所期望的。常规地，用于产生高频信号的单元和具有天线元件的天线装置构造在载体的或者电路板的相同的表面处。然而在此，消耗在载体或者电路板的表面上的这样的位置，所述位置也可以被用于构造具有较大的面积的天线装置。此外，干扰信号可能从用于产生高频信号的单元和到天线元件的电(galvanisch)连接发出，所述干扰信号可能损害待发送的高频信号的品质。在DE10104864A1中描述了一种用于发送和/或接收雷达射束的设备，所述设备具有电路板，在所述电路板的一侧上布置有至少一个天线，并且在所述电路板的另一侧上布置有开关电路。通过以共平面线路技术实施的馈电网络，至少一个天线与开关电路电连接。
技术实现思路
本专利技术公开了一种具有权利要求1的特征的设备和一种具有权利要求10的特征的方法。据此，设置一种设备，该设备构造成具有：非导电性的载体，所述载体尤其也可以构造为多层式结构，其中，单层可以是部分地导电的，通道构造成穿过所述载体从载体的第一表面至载体的第二表面；发送元件，所述发送元件布置在载体的第一表面上或者布置在载体的第一表面处，并且高频信号能够施加到所述发送元件处；接收元件，所述接收元件布置在载体的第二表面上或者布置在载体的第二表面处，并且所述接收元件与发送元件电分离；其中，借助于发送元件，所施加的高频信号能够作为电磁波通过通道穿过载体传输给接收元件。非导电性的载体也可以构造为由多个单层组成的多层式结构(“multilayer”)，其中，单层中的一个或多个可以是(部分地)导电的(例如接地、所布的线路......)。载体也可以实现为单层式结构。此外，设置一种方法，该方法具有以下步骤：提供高频信号；通过电连接将高频信号传输给发送元件，所述发送元件构造在非导电性的载体的第一表面处或者构造在所述载体的第一表面上；以及将所述高频信号作为电磁波通过通道传输给接收元件，所述通道构造成从所述载体的第一表面至所述载体的第二表面，所述接收元件构造在所述载体的第二表面处或者构造在所述载体的第二表面上。根据本专利技术的设备能够实现高频信号穿过载体地传输，其中，可以减小或者避免损耗和不期望的干扰信号，并且能够实现节省空间的结构型式。所述设备例如可以应用在雷达系统中。发送元件和/或接收元件例如可以构造为微带贴片(英语：“microstrippatch”)、构造为共平面的波导贴片(英语：“coplanarwaveguidepatch”)、构造为孔眼耦合的贴片(英语：“aperturecoupledpatch”)或者构造为偶极-偶极或者槽馈偶极(英语：“slotdipole”)或者构造为另外的槽元件。通道例如充当空穴并且可以例如是经金属化的。通道的尺寸说明用于高频信号的频率的下截止的原因。通道可以是圆柱状的并且例如通过腐蚀过程制造。圆柱状的通道有利地构造成具有在2毫米和10毫米之间、优选在3毫米和6.5毫米之间的直径，例如以便传输具有77千兆赫的高频信号。有利地，可以传输具有至少20千兆赫的频率的高频信号。借助于根据本专利技术的设备的传输的带宽受发送元件的和接收元件的特征影响。有利的实施方式和扩展方案由从属权利要求以及从参照附图的说明书得出。根据一种实施方式，所述发送元件布置在所述载体和第一反射体元件之间，所述第一反射体元件将从所述通道的方向入射的电磁波向所述通道的方向反射。根据另一种实施方式，所述接收元件布置在所述载体和第二反射体元件之间，所述第二反射体元件将从所述通道的方向入射的电磁波向所述通道的方向反射。根据另一种实施方式，所述设备包括第一封闭元件，所述第一封闭元件在所述载体的第一表面处布置在所述通道上方，并且所述第一封闭元件具有朝向所述通道的第一金属层。根据另一种实施方式，所述设备包括第二封闭元件，所述第二封闭元件在所述载体的第二表面处布置在所述通道上方，并且所述第二封闭元件具有朝向所述通道的第二金属层。有利地，第一和第二封闭元件可以关于镜像对称平面镜像对称地构造。封闭元件可以构成通过通道限定的空穴的另外的组成部分。根据一种实施方式，所述第一反射体元件构造为在所述第一封闭元件的背离所述载体的表面处施加的第三金属层。根据一种实施方式，所述第二反射体元件构造为在所述第二封闭元件的背离所述载体的表面处施加的第四金属层。因此，通过所述一个或者所述多个反射体元件可以实现对于电磁波的特别高的反射率，例如超过50％、优选超过75％、特别优选超过90％、完全特别优选超过99％的反射率。如果第一元件应构造在第二元件的表面“上”，则这不但应理解为：第一元件直接地在第二元件处构造在表面处，而且应理解为：第一元件间接地构造在该表面上方。如果第一元件应构造“在”在第二元件的表面“处”，则这可理解为：第一元件直接构造在该表面处。如果第一元件相对于第二元件应以确定的方式布置，则以此不必然地确定的是，当构造第一元件时，必须已经构造有第二元件。相反，在这里描述一种最终状态，本领域技术人员人员知道根据说明书制造所述最终状态。封闭元件可以有利地借助于球状键合部(英语：“solderballs”)键合到载体上。优选地，封闭元件构造为电路板或者构造为集成电路。为了机械式地加强封闭元件，所述封闭元件可以具有附加的载体、例如由FR4-材料制成的载体。FR4或者FR-4(来自于英语“flameretardant：阻燃剂”)表示一类由环氧树脂和玻璃纤维织物制成的、难以点燃和阻止火苗的复合材料。在本专利技术中，FR-4材料可以作为电路板中的非导电性的载体材料来应用。封闭元件也可以焊接到载体上，其中，封闭元件以“QuadFlatNoLeadsPackages：方形扁平无引线封装”(QFN)——也称作“MicroLeadFrame：微引线框架”(MLF)——形式制造。在使用用于集成电路的封装技术的情况下，密封元件也可以通过使金属层在模制材料表面结构化的方式来制造，或者制造为embeddedwaferlevelballgrid(eWLB)：嵌入式晶片级球栅。根据一种实施方式，所述发送元件构造为所述第一金属层的一个区段。根据一种实施方式，所述接收元件构造为所述第二金属层的一个区段。有利地，发送元件和/或接收元件构造为微带天线。根据一种实施方式，在所述载体的第一表面处构造有第一非导电层，所述第一非导电层在所述第一表面处封闭所述通道。根据一种实施方式，在所述载体的第二表面处构造有第二非导电层，所述第二非导电层在所述第二表面处封闭所述通道。根据一种实施方式，所述发送元件布置在所述第一非导电层处，优选布置在第一非导电层的背离通道的表面处。根据一种实施方式，所述接收元件布置在所述第二非导电层处、优选布置在第二非导电层的背离通道的表面处。根据一种实施方式，所述设备具有至少一个天线元件，所述至少一个天线元件布置在所述载体的第二表面处或者布置在所述载体的第二表面上并且所述至少一个天线元件与所述接收元件电连接或者电磁式连接以便将所述高频信号从所述接收元件传输给所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传输高频信号的设备，其具有：非导电性的载体(4；4’；12)，通道(5；50；50‘)构造成穿过所述载体从所述载体(4；4’；12)的第一表面(A1；12‑1)至所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12‑2)；发送元件(2；32；19’‑3)，所述发送元件布置在所述载体(4；4’；12)的第一表面(A1；12‑1)上或者布置在所述载体(4；4’；12)的第一表面处，并且高频信号(9)能够施加到所述发送元件处；接收元件(3；42；21’‑3)，所述接收元件布置在所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12‑2)上或者布置在所述载体(4；4’；12)的第二表面处，并且所述接收元件与所述发送元件(2；32；19’‑3)电分离；其中，借助于所述发送元件(2；32；19’‑3)，所施加的高频信号(9)能够作为电磁波(9‘)通过所述通道(5；50；50‘)穿过所述载体(4；4’；12)传输给所述接收元件(3；42；21’‑3)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.18 DE 102015202872.01.一种用于传输高频信号的设备，其具有：非导电性的载体(4；4’；12)，通道(5；50；50‘)构造成穿过所述载体从所述载体(4；4’；12)的第一表面(A1；12-1)至所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12-2)；发送元件(2；32；19’-3)，所述发送元件布置在所述载体(4；4’；12)的第一表面(A1；12-1)上或者布置在所述载体(4；4’；12)的第一表面处，并且高频信号(9)能够施加到所述发送元件处；接收元件(3；42；21’-3)，所述接收元件布置在所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12-2)上或者布置在所述载体(4；4’；12)的第二表面处，并且所述接收元件与所述发送元件(2；32；19’-3)电分离；其中，借助于所述发送元件(2；32；19’-3)，所施加的高频信号(9)能够作为电磁波(9‘)通过所述通道(5；50；50‘)穿过所述载体(4；4’；12)传输给所述接收元件(3；42；21’-3)。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述发送元件(2；32；19’-3)布置在所述载体(4；4’；12)和第一反射体元件(R1；36；38‘)之间，所述第一反射体元件将从所述通道(5；50；50‘)的方向入射的电磁波向所述通道(5；50；50‘)的方向反射；和/或，其中，所述接收元件(3；42；21’-3)布置在所述载体(4；4’；12)和第二反射体元件(R2；46；48’)之间，所述第二反射体元件将从所述通道(5；50；50‘)的方向入射的电磁波向所述通道(5；50；50‘)的方向反射。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述第一反射体元件(36)构造为在所述第一封闭元件(30)的背离所述载体(4，4‘)的表面(34-a)处施加的第三金属层(36)；和/或，其中，所述第二反射体元件(46)构造为在所述第二封闭元件(40)的背离所述载体(4；4‘)的表面(44-a)处施加的第四金属层(46)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，所述设备具有第一封闭元件(30；30‘)，所述第一封闭元件在所述载体(4；4‘；12)的第一表面(A1)处布置在所述通道(5；50；50‘)上方，并且所述第一封闭元件具有朝向所述通道(5；50；50‘)的第一金属层(38，38‘)；并且所述设备具有第二封闭元件(40；40’)，所述第二封闭元件在所述载体(4；4’；12)的第二表面(A2；12-2)处布置在所述通道(5；50；50‘)上方，并且所述第二封闭元件具有朝向所述通道(5；50；50‘)的第二金属层(48；48’)。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述发送元件(32)构造为所述第一金属层(38)的一部分，和/或，其中，所述接收元件(42)构造为所述第二金属层(48)的一部分。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，在所述载体(12)的第一表面(12-1)处构造有第一非导电层(14’)，所述第一非导电层在所述第一表面(12-1)处封闭所述通道(50’)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·潘切拉，J·哈施，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE