[发明专利]具有低介电损耗的高频构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有内部导体结构的高频构件，所述内部导体结构借助至少一个绝缘元件相对于外部导体电绝缘，其中绝缘元件机械地支撑所述内部导体结构。

背景技术

在高频技术中经常使用高频构件，在这些高频构件中内部导体结构不仅必须相对于外部导体绝缘，而且也必须被机械地支撑。这样的例子有滤波器、耦合器、分离器或者多路复用器。

例如在基站和移动无线电天线之间使用双工器，以便能够通过移动无线电天线在不同频带内、例如用于GSM和UMTS的频带内发射信号。所述双工器导致插入损耗，该插入损耗应当尽可能的小。在已知的双工器中，构成分频装置的内部导体结构以夹层结构方式嵌入到由聚四氟乙烯(PTFE)制成的两个实心板中。所述绝缘元件用于内部导体结构相对于外部导体的电绝缘，所述外部导体由双工器的壳体构成或者集成在双工器的壳体中。同时，绝缘元件还用于壳体内往往较薄的内部导体结构的支撑或固定，以便确保到外部导体的恒定的、已定义的距离。材料PTFE因为其对于高频信号的低介电损耗而被用作绝缘材料，以便使由双工器引起的插入损耗尽可能小。然而，由PTFE制成的两个平板在厚度方面必须被精确地制造，以便实现壳体内的内部导体结构的可靠的支撑或固定。这些都增加了制造所述绝缘元件的成本。

发明内容

本发明的任务在于说明一种高频构件，所述高频构件具有低插入损耗并且可被低成本地制造。

所述任务通过根据权利要求1和15的高频构件以及在高频构件中使用的绝缘元件解决。所述高频构件或所述绝缘元件的有利构型是从属权利要求的主题或者可由以下说明或实施例得出。

所建议的高频构件以已知的方式具有内部导体结构，所述内部导体结构借助至少一个绝缘元件相对于外部导体电绝缘，其中所述绝缘元件机械地支撑内部导体结构。所述高频构件的特征在于，绝缘元件由电绝缘材料的、优选聚合材料的、被成形为三维结构并且通过烧结以所述三维结构固化的薄膜形成，所述薄膜具有小于通过三维结构实现的、绝缘元件的厚度的壁厚度。在此优选地，被成形为三维结构的PTFE薄膜被用作绝缘元件。

通过使用被固化为三维结构的薄膜显著地降低了对绝缘元件的尺寸精度的要求。在此，绝缘元件的厚度可以选择得略大于装配到高频构件的壳体中所需要的厚度。由于三维结构具有一定的弹簧效应或者压缩性，在关闭壳体时绝缘元件可被挤压到恰好所需要的尺寸，其中最佳地确保了内部导体结构、例如条形导体结构的支撑或固定。使用三维结构的另一个重要优点在于，绝缘元件所占据的体积具有与相同体积的实心构件相比少得多的薄膜材料份额。所述体积中的空气份额可以达到90％并且高于90％。由于与PTFE或其他电绝缘材料相比空气对高频辐射的介电损耗较低，相对于具有实心绝缘元件的已知高频构件而言衰减被降低。同样的情况当然也适应于高频构件的壳体中封装有其他气体的情况。因此，所建议的高频构件具有更低的介电损耗并且由于制造一个或多个绝缘元件时更低的精确度要求所建议的高频构件也可被低成本地制造。

在所述高频构件中，三维结构在壁厚度方面优选地被构造在50μm和500μm之间。但原则上，只要壁厚度小于绝缘元件的厚度，壁厚度显然并不限于所述厚度范围。在壁厚度如此小的情况下，通过绝缘元件的特定成形实现绝缘元件的机械稳定性，其中薄膜以相应的薄膜厚度被提供、被三维地成形并且通过烧结被固化为三维的形状。以所述方式获得三维结构中的刚性边缘，所述刚性边缘提高所述结构的机械稳定性。

以下根据用于制造三维结构的优选材料PTFE详细地说明所述技术，因为尤其是PTFE由于其高熔体粘度而不适合于用来制造三维成形的构件的塑料加工的现有技术。在所述方法中，将未烧结的PTFE薄膜的区段置于凸模和凹模之间，所述凸模和凹模具有用于薄膜的三维成形的表面结构。此后，通过凸模(Stempel)和凹模(Matrize)的共同作用将薄膜区段保持为通过表面结构预先确定的三维形状，与此同时将所述薄膜区段加热到PTFE的烧结温度并且通过烧结将所述薄膜区段持久地固化为三维形状。接着，冷却薄膜的已三维成形并且已固化的区段。