一种陶瓷介质谐振子制造技术

技术编号:7838850 阅读:353 留言:0更新日期:2012-10-12 05:05
本发明专利技术涉及一种陶瓷介质谐振子,包括烧结成一体的坯筒和坯体,所述坯筒为第一坯带绕一中心轴卷绕多圈而成的筒状结构,所述坯体为多个片状的第二坯带依次层叠而成的柱状结构,所述坯体装入所述坯筒内并与所述坯筒烧结为一体,所述第一坯带和第二坯带均包括生瓷带和印制在所述生瓷带上的金属微结构。采用本发明专利技术的方法制得的谐振子,由于存在坯筒和坯体两部分,使得两部分上的金属微结构所在表面相互垂直,使得可以即对水平电场产生影响,也能影响竖直电场,所以本发明专利技术的谐振子既可以调制TM模式,也可以调制TE模式,具有广泛的应用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频元件,更具体地说,涉及一种陶瓷介质谐振子
技术介绍
现在常用的介质谐振子通常都是一个均质的陶瓷块体,由它制得的滤波器比金属腔串通滤波器在体积上具有小型化的优势。另一种使滤波器小型化的工艺是片式滤波器,具有高度集成和更为小型化的优点。片式滤波器是基于低温共烧工艺制成的,具有三维金属电路网络,该三维网络是利用在有机基底的层与层之间打孔并填充导电浆料导通基底层上的电路来实现的。但这种三维电路网络是利用电路来实现滤波的,属于有源滤波器,相对于介质滤波器等无源滤波器而言其工艺和设计都比较复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种用在无源滤波器上的陶瓷介质谐振子。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种陶瓷介质谐振子,包括烧结成一体的坯筒和坯体,所述坯筒为第一坯带绕一中心轴卷绕多圈而成的筒状结构,所述坯体为多个片状的第二坯带依次层叠而成的柱状结构,所述坯体装入所述坯筒内并与所述坯筒烧结为一体,所述第一坯带和第二坯带均包括生瓷带和印制在所述生瓷带上的金属微结构。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述坯筒的中心轴垂直于所述第二坯带,使得所述第一坯带上金属微结构所在的曲面垂直于所述第二坯带上金属微结构所在的平面。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述金属微结构为金属线组成的具有几何图案的结构。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述金属微结构为十字形结构、工字形结构或开口谐振环。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述坯体的第二坯带为与所述坯筒内径相同的圆片,所述多个第二坯带层叠成与所述坯筒等高的圆柱。本专利技术还提供另一种陶瓷介质谐振子,包括烧结成一体的坯筒和坯体,所述坯筒为第一坯带绕一中心轴卷绕多圈而成的筒状结构,所述坯体为多个环状的第二坯带依次层叠而成的套筒结构,所述坯体套设在所述坯筒外并与所述坯筒烧结为一体,所述第一坯带和第二坯带均包括生瓷带和印制在所述生瓷带上的金属微结构。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述坯筒的中心轴垂直于所述第二坯带,使得所述第一坯带上金属微结构所在的曲面垂直于所述第二坯带上金属微结构所在的平面。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述金属微结构为金属线组成的具有几何图案的结构。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述金属微结构为十字形结构、工字形结构或开口谐振环。在本专利技术所述的陶瓷介质谐振子中,所述坯体的第二坯带为与所述坯筒外径相同的圆环,所述多个第二坯带层叠成与所述坯筒等高的套筒。采用本专利技术的陶瓷介质谐振子,具有以下有益效果本专利技术的陶瓷介质谐振子,由于存在坯筒和坯体两部分,且两部分上的金属微结构所在表面相互垂直,使得可以即对水平电场产生影响,也能影响竖直电场,所以本专利技术的谐振子既可以调制TM模式,也可以调制TE模式,具有广泛的应用性。附图说明 下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中图I是本专利技术第一实施例的陶瓷介质谐振子的结构示意图;图2是本专利技术第二实施例的陶瓷介质谐振子的结构示意图;图3是第一坯带未卷绕时的结构示意图;图4是图3所示第一坯带卷绕在转轴上的结构示意图;图5是图4所示第一坯带取下转轴后形成坯筒的结构示意图;图6是第二坯带的结构示意图;图7是多个第二坯带层叠形成坯体的结构示意图。具体实施例方式本专利技术涉及一种陶瓷介质谐振子,用在介质滤波器中具有高介电常数的效果,能有效促进滤波器的小型化,同时与普通陶瓷谐振子一样属于无源器件,不需要复杂的三维电路设计和印刷,即可实现对滤波器中电磁场的调制。下面将结合实施例进行详细描述。如图I所示,在本专利技术的第一实施例中,陶瓷介质谐振子4成圆柱形,包括内外两部分,位于外部的为圆筒形的坯筒2,内部为圆柱形的坯体3。其中,坯筒2是由第一坯带绕一中心轴卷绕多圈形成的,该中心轴即为陶瓷介质谐振子4的中心轴。第一坯带包括生瓷带和印制在生瓷带表面上周期性排布的金属微结构。坯体3由多个相同的第二坯带依次叠加而成,所有第二坯带的中心线都共线,且与坯筒2的中心轴重合。如图I所示,第二坯带为圆片形,圆片的直径与坯筒2的内径相同,且堆叠而成的坯体3的高度与坯筒2的高度相同,从而使得坯体3可刚好完全装入坯筒2内部,将二者构成的整体进行温等静压压实,再进行烧结,即可得到主体成分为陶瓷的陶瓷介质谐振子4。第一坯带和第二坯带均包括生瓷带和印制在生瓷带上的金属微结构。其中生瓷带是利用流延法制得的,其成分、配方、工艺灯在低温共烧工艺(LTCC)中非常常见,或者本专利技术中直接采用LTCC中的生瓷带即可。金属微结构是金属线组成的具有几何图案的平面结构,当然其在生瓷带被卷曲时随同被卷为曲面,但在制造之初是为平面结构的。金属微结构的几何图案有各种可能,例如十字形结构、工字形结构或者开口谐振环(SRR)结构等等,只要能够对电场产生响应、从而影响电磁场即可。第二实施例的陶瓷介质谐振子,除了第二坯带为环形、且环的内径与坯筒的外径相同从而使得第二坯带堆成的坯体直接套设在坯筒外部,其他条件、结构均与第一实施例相同。采用本专利技术的陶瓷介质谐振子,由于金属微结构的存在使得该谐振子能对滤波器腔体内的电场进行响应,而同时坯筒2和坯体3上的金属微结构所处平面(曲面)之间是相互垂直的,即可以影响水平环绕的电场,对竖直方向的电场也能产生影响,因此本专利技术的谐振子既可以用在电场水平的TE模式滤波器中,也可用在电场竖直的TM模式滤波器中,具有广泛的适用性。进一步地,对该谐振子的制备方法进行描述,以说明本专利技术的陶瓷介质谐振子的各结构之间的关系。下文以第一实施例的制备 方法为例。如图3至图7所示,第一实施例的陶瓷介质谐振子的制备方法有如下步骤首先制造坯带,具体流程如下利用流延法制得生瓷带,厚度为100 500 μ m。如图3所示,以生瓷带10作为印刷基底,在其上利用丝网印刷工艺印制金属微结构11,得到坯带。截取一定长度的坯带,用做第一坯带I。在另一坯带上,裁取如图6所示的多个圆片,用作第二坯带30。上述金属微结构11的成分为银或银钯合金,本实施例中每个金属微结构11包括两条相互垂直的银线构成的十字形结构和连接在十字形结构的四个端点上的一字形结构。金属微结构11在生瓷带10上成矩形阵列排布,排列的行间距(同一列相邻两行金属微结构的中心点之间的距离)和列间距(同一行相邻两列金属微结构的中心点之间的距离)均不大于所要制备的陶瓷介质谐振子的谐振频率所对应的波长的四分之一,这里的金属微结构11的尺寸是指其长、宽及四倍的当量直径(外轮廓围成的面积除以周长)。然后制造坯筒,具体流程如下得到第一坯带I后,如图4所示,在一圆柱形卷轴20表面涂上蜡,形成蜡层,将第一坯带I卷绕在转轴20上,直至卷到一定的圈数形成对应的厚度。然后对卷有第一坯带I的转轴20整体进行红外加热,加热温度约80摄氏度,蜡层融化,从而与最内一圈的第一坯带I之间形成间隙,可以轻松地将转轴20取出,得到卷成圆筒形的坯筒2,如图5所示。随后,制造坯体,具体流程如下将上述步骤中所得的多个如图6所示的第二坯带30,采用如图7所示的方式依次堆叠起来,并利用温等静压工艺压合成一个整体,得到坯体3,且坯体3的高度与坯筒2的高度相问。其中,如图6所示,每个第二坯带30为圆片,第二坯带30的生瓷带10上附有一个金属微结构11。当然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷介质谐振子,其特征在于,包括烧结成一体的还筒和还体,所述还筒为第一坯带绕一中心轴卷绕多圈而成的筒状结构,所述坯体为多个片状的第二坯带依次层叠而成的柱状结构,所述坯体装入所述坯筒内并与所述坯筒烧结为一体,所述第一坯带和第二坯带均包括生瓷带和印制在所述生瓷带上的金属微结构。2.根据权利要求I所述的陶瓷介质谐振子,其特征在于,所述坯筒的中心轴垂直于所述第二坯带,使得所述第一坯带上金属微结构所在的曲面垂直于所述第二坯带上金属微结构所在的平面。3.根据权利要求2所述的陶瓷介质谐振子,其特征在于,所述金属微结构为金属线组成的具有几何图案的结构。4.根据权利要求3所述的陶瓷介质谐振子,其特征在于,所述金属微结构为十字形结构、工字形结构或开口谐振环。5.根据权利要求I所述的陶瓷介质谐振子,其特征在于,所述坯体的第二坯带为与所述坯筒内径相同的圆片,所述多个第二坯带层叠成与所述坯筒等高的圆柱。6...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘若鹏徐冠雄缪锡根刘京京
申请(专利权)人:深圳光启创新技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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