專利名稱：包括一金屬盒的超高頻電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光電組件電子設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一超高頻電子設(shè)備，該設(shè)備包括帶一底和一蓋的一金屬盒，且包括一與所述底和所述蓋基本平行設(shè)置的電子插件板。
背景技術(shù)：
按照已知方式，用于遠(yuǎn)程光通信中的光電子組件包括裝有一盒的一超高頻電子設(shè)備。該盒中有橫磁(TM)模式或橫向電模式電磁波，電磁波產(chǎn)生于構(gòu)成該盒內(nèi)部的腔室中且該腔室的特性由其長、寬和高表示出來。通常被稱為空腔模式的這類超高頻的波長取決于這些腔的尺寸。
現(xiàn)有兩種類型的腔室。在第一種類型中，該腔室形成于該電子插件板的基底中，此處設(shè)置了有源和無源的電子元件。這種插件板一般與該盒的金屬底平行設(shè)置，且通?？恳唤饘佟爸Ъ堋碧Ц?。在第二種類型中，腔室與位于該插件板與該金屬蓋之間的所謂空間區(qū)域有關(guān)。
當(dāng)一例如為40GHz的被調(diào)制超高頻信號被加載到該設(shè)備時(shí)，這些電磁波模式中的一些被激發(fā)并產(chǎn)生限制該設(shè)備性能的《大氣》或《基底》寄生共振。作為例子，當(dāng)該裝備是一種放大超高頻信號的組件時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)其增益曲線在整個(gè)所述有用頻帶的調(diào)制頻率范圍上被波動所影響。
一種已知的用于衰減《基底》寄生共振的解決方法包括在該插件板上制出金屬化孔(英語為‘via-holes’)以便接入處于接地狀態(tài)的設(shè)置在該插件板的表面并連接該盒的底的導(dǎo)體層。這種解決方法由ALCATEL公司以‘A1915LMM’為名稱的商業(yè)化光電子組件提供。
但是，不存在能顯著降低《大氣》寄生共振的解決方法。這種現(xiàn)象對于寬頻帶應(yīng)用和/或功率強(qiáng)的超高頻信號尤其嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為超高頻電子設(shè)備提供一種盒，其至少可在有用頻帶內(nèi)減小《大氣》或《基底》寄生共振的數(shù)量和強(qiáng)度。
為此，本發(fā)明提供了一種超高頻電子設(shè)備，包括具有一底和一蓋的一金屬盒且包括基本上與所述底和所述蓋平行設(shè)置的一電子插件板，所述插件板包括-所謂下層和上層的接地導(dǎo)電層，分別設(shè)置在該插件板的下表面和上表面，-垂直于所述插件板表面的孔，且這些孔由導(dǎo)體壁限定以便電連接所述下層和上層，所述每個(gè)孔的導(dǎo)體壁的至少一部分通過接地的各個(gè)導(dǎo)體元件電連接該盒的蓋，其特征在于每個(gè)導(dǎo)體元件都被安裝了至少一個(gè)設(shè)置于所述蓋和所述上層之間的金屬片，所述片位于垂直于所述表面的所謂片面內(nèi)，所述片的至少一部分被覆蓋了一種吸收頻率小于或等于所述設(shè)備的一最大工作頻率的超高頻波的材料。
根據(jù)本發(fā)明，裝有覆蓋了吸收材料的片的接地元件將盒的連接到該下層的底和蓋之間進(jìn)行電連接。這些元件保證了與橫向和縱向電磁共振模式有關(guān)的電磁場的短路。為了很大削減《大氣》腔的大小，《大氣》共振的波長被偏移到比有用頻帶的頻率高。此外，更低的剩余頻率被吸收性片吸收。
這種接地和這種吸收可避免由于電磁寄生共振現(xiàn)象造成的電壓擾動因而加載在該設(shè)備的有用信號在最后輸出時(shí)失真很少，這可減少損壞傳輸質(zhì)量的錯誤的產(chǎn)生。
優(yōu)選地，該吸收可通過各種方法加強(qiáng)。因而，每個(gè)導(dǎo)體元件都被安裝了兩個(gè)設(shè)置于同一個(gè)片面內(nèi)的金屬片，作為變型，兩個(gè)分別屬于兩個(gè)相鄰針的片面基本上是垂直的。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述接地元件的分布是這樣的，兩個(gè)相鄰元件中心之間的距離小于相應(yīng)于所述最大頻率的有效波長的一半。
我們注意到對于鄰近的，這些接地元件在該插件板上并不被該集成電路的電子元件分開。此外，所述有效的波長值要考慮波在空氣中和該插件板的該介電基底中的傳播以及該插件板的超高頻電線的長度來進(jìn)行計(jì)算。
此外，根據(jù)本發(fā)明，該上層可優(yōu)選制出多個(gè)基本上為方形的金屬元件，每個(gè)元件包括一個(gè)在其中心的所述孔且容納一相關(guān)的所述接地元件。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述接地元件包括一針形部分，所述針是金屬的且相對于所述表面垂直設(shè)置，且包括一圓柱形的通向一圓錐臺形的下部的上部，所述下部伸入所述相關(guān)孔且與所述上層接觸。
根據(jù)本發(fā)明容易形成由金屬針構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，每個(gè)所述針都位于一所述方形元件的中心，且所述上部具有的直徑的大小在該相關(guān)孔的直徑與所述方形的側(cè)邊長度之間。
根據(jù)本發(fā)明該蓋在其下表面內(nèi)包括腔室，每個(gè)腔室通過相對于該蓋的所述面垂直設(shè)置的一金屬彈簧與一所述接地元件接合。
自然，本發(fā)明還可應(yīng)用于結(jié)合了上述定義的超高頻電子設(shè)備的一光電模塊。


通過結(jié)合附圖對作為解釋用的但非限定性的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特點(diǎn)和目標(biāo)將更為明顯。
附圖如下·圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，包括一盒和一電子插件板的一超高頻電子設(shè)備沿一B-B’面的部分剖視圖；·圖2表示圖1所示設(shè)備沿一A-A’面的部分放大的剖視圖；·圖3表示圖1所示的超高頻電子設(shè)備的頂部示意圖，所示的盒未畫出它的蓋子。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一超高頻電子設(shè)備沿B-B’面的橫剖圖，該設(shè)備包括有一個(gè)底21和一蓋23的一盒2且包括一矩形的電子插件板3，該插件板3包括基本上與所述底21和所述蓋23平行設(shè)置的氧化鋁介電基底30。為了更清楚起見，該盒2的橫向壁在圖1中未示出。
該圖1所示的電子插件板3設(shè)置在一個(gè)金屬支架24上以便散熱，且其還包括-連接于該底21的一下表面31，完全覆蓋著一接地的下層41，例如厚度為幾個(gè)微米，-位于蓋23一側(cè)的一上表面32，包括一金屬元件5a，例如基本上是正方形，邊長約為0.5mm且厚度為幾微米，該方形金屬件5a屬于一部分覆蓋該表面32的接地的上層42。
此外，在該插件板3中垂直其表面31，32制出一通孔7a。這一通孔，所謂的金屬化孔被橫向壁71所限定，直徑約為0.4mm，且可在上層和下層41，42之間電連接。
該金屬化孔7a位于該方形金屬件5a的中心，而一例如為不銹鋼的金屬針8a從該上表面42一直延伸到該蓋23。
該金屬針8a包括一圓柱形的頭81和一也為圓柱形的在上部分82，該上部分82通向抵靠在該方形金屬件5a上的一圓錐臺形下部分83。
該金屬針8a的高度約為3mm。為了修正針長度之間的一最終偏差，該頭部81與一金屬彈簧9連在一起，這些設(shè)置于在該蓋23的下表面230上開出的一腔室10內(nèi)。此外，該頭部通過其端部抵靠在與該下表面230連在一起的一金屬板23’上，且下表面被穿孔以便通過該圓柱體部分82。
該圓柱體的在上部分82的直徑在0.4mm～0.5mm之間。
兩個(gè)矩形金屬片11，11’且形成的一片組11a通過一金屬殼12安裝在該圓柱形的上部分82的兩側(cè)，限定了一橫截該插件板3的表面41，42的所謂片面P1。此外，該片11，11’被部分覆蓋了一種材料13，13’(以點(diǎn)劃線表示)，例如某種碳的吸附性泡沫材料，在該有用頻帶內(nèi)減輕有關(guān)寄生共振模式的超高頻能量級。
圖2表示圖1所示的部分設(shè)備沿A-A’面平行于該插件板3的截面圖，以便確定屬于該金屬針8a兩側(cè)的元件11至13’之間的幾何關(guān)系，這些元件一方面屬于該金屬針8a，另一方面表示這些金屬元件與金屬針8a和金屬化孔7a(以點(diǎn)劃線表示)及該方形金屬5a之間的關(guān)系。
圖3表示圖1所示的部分超高頻電子設(shè)備的頂部示意圖，該盒2包括底21，橫向壁22和蓋子，為了更清楚起見未畫出它的蓋子。此外還示出圖1的B-B’截面。
該電子設(shè)備1設(shè)計(jì)用于控制電吸收或鈮酸鋰(未畫出，設(shè)置在圖3中該設(shè)備的右側(cè))類型的光電調(diào)制器。該設(shè)備例如為一超高頻信號放大器，該信號被調(diào)制例如為直到40Ghz的寬頻帶，例如由一電子多路器產(chǎn)生(未畫出，設(shè)置在圖3中該設(shè)備1的左側(cè))，被稱為有用信號s1。
有用輸入信號s1是低能量級信號，一般電壓的峰-峰值為0.4V左右。輸出信號s2具有的電壓的峰-峰值約為4～6V。其輸出信號s2在轉(zhuǎn)換該調(diào)制的該光電調(diào)制器中被加載，成為形成通過光信道進(jìn)行傳輸?shù)墓庑盘柕男盘柕臄?shù)據(jù)。
該上層42被制出多個(gè)類似于該方形5a(見圖1)的金屬方形5。這些元件5從一集成電路6的兩側(cè)被分配在該電子插件板3上，該集成電路6包括有源元件，它們是電子預(yù)放大器61和電子放大器62，分別設(shè)置在分別是有用信號s1和輸出信號s2的輸入導(dǎo)向線63和輸出導(dǎo)向線64的之間。
鍍金屬的面65照例在有源元件61，62附近制出，其中某些具有接點(diǎn)66以便對放大器和無源元件(電阻、電容未畫出)供電。按照這種方式，一直流偏壓被供給給放大器，且在該設(shè)備中傳輸?shù)挠杏眯盘杝1的損失是有限的。
此外，每個(gè)金屬方形5在其中心包括一金屬化孔7(以虛線示出)并支撐一同樣在中心處的針8。這些孔7和針8類似于圖1和圖2中詳細(xì)示出的該金屬化孔7a和針8a。
針8的分布是這樣的，兩個(gè)相鄰的金屬針，例如金屬針8a和8b，它們中心之間的距離為約1mm。這個(gè)距離小于40GHz有效波波長的一半，該波的半波長一般為1.5mm。
因而超過40GHz波的性能是優(yōu)選的，由于金屬針8與金屬化孔7和該蓋的連接，在有用頻帶內(nèi)減小了《天線》或《基底》干擾腔模式的數(shù)量和強(qiáng)度。按這種方式，輸出的有用s2信號不會失真且達(dá)到了所需的功率級。
片P1和P2的面由兩個(gè)片組11a，11b限定，兩個(gè)片組分別被兩個(gè)相鄰的金屬針8a，8b支撐，基本上彼此垂直以便增大片的大小以及所設(shè)置的吸收材料的質(zhì)量。
該電子設(shè)備可以作為一光電模塊的一部分。
當(dāng)然，上述描述僅僅為了說明給出。在不脫離本發(fā)明主旨的情況下可以通過等效裝置代替任一裝置。
根據(jù)本發(fā)明的接地裝置還可以是管型的、線型的或板型的。
權(quán)利要求
1.超高頻電子設(shè)備(1)，包括具有一底(21)和一蓋(23)的一金屬盒(2)且包括基本上與所述底和所述蓋平行設(shè)置的一電子插件板(3)，所述插件板包括-所謂下層和上層的接地導(dǎo)電層(41，42)，分別設(shè)置在該插件板的下表面和上表面(31，32)，-垂直于所述插件板表面的孔(7，7a)，且這些孔由導(dǎo)體壁(71)限定以便電連接所述下層和上層(41，42)，所述每個(gè)孔的導(dǎo)體壁(71)的至少一部分通過接地的各個(gè)導(dǎo)體元件(8，8a，8b)電連接該盒的蓋，其特征在于每個(gè)導(dǎo)體元件(8a)都被安裝了至少一個(gè)設(shè)置于所述蓋和所述上層之間的金屬片(11，11’)，所述片位于垂直于所述表面(31，32)的所謂片面(P1)內(nèi)，所述片的至少一部分被覆蓋了一種吸收頻率小于或等于所述設(shè)備的一最大工作頻率的超高頻波的材料(13，13’)。
2.如權(quán)利要求1所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于每個(gè)導(dǎo)體元件(8a)都被安裝了兩個(gè)設(shè)置于同一個(gè)片面(P1)內(nèi)的金屬片(11，11’)。
3.如權(quán)利要求2所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于兩個(gè)分別屬于兩個(gè)相鄰針(8a，8b)的片面(P1，P2)基本上是垂直的。
4.如權(quán)利要求1～3之一所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于所述接地元件(8，8a，8b)的分布是這樣的，兩個(gè)相鄰元件(8a，8b)中心之間的距離小于相應(yīng)于所述最大頻率的有效波長的一半。
5.如權(quán)利要求1～4之一所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于該上層(42)被制出多個(gè)基本上為方形的金屬元件(5，5a)，每個(gè)元件包括一個(gè)在其中心的所述孔(7，7a)且容納一相關(guān)的所述接地元件(8，8a，8b)。
6.如權(quán)利要求1～5之一所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于每個(gè)所述接地元件(8，8a，8b)包括一針形部分，所述針(8a)是金屬的且相對于所述表面(31，32)垂直設(shè)置，且包括一圓柱形的通向一圓錐臺形的下部(83)的上部(82)，所述下部伸入所述相關(guān)孔(7a)且與所述上層(42)接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于每個(gè)所述針(8，8a，8b)都位于一所述方形元件(5，5a)的中心，且所述上部(82)具有的直徑的大小在該相關(guān)孔(7a)的直徑與所述方形(5a)的側(cè)邊長度之間。
8.如權(quán)利要求1～7之一所述的超高頻電子設(shè)備(1)，其特征在于該蓋(23)在其下表面(230)內(nèi)包括腔室(10)，每個(gè)腔室通過相對于該蓋的所述面垂直設(shè)置的一金屬彈簧(9)與一所述接地元件(8a)連接。
9.包括如權(quán)利要求1～8之一的一超高頻電子設(shè)備(1)的光電模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高頻電子設(shè)備，其包括具有一底(21)和一蓋(23)的一金屬盒(2)且包括基本上與所述底和所述蓋平行設(shè)置的一電子插件板(3)，所述插件板包括所謂下層和上層的接地導(dǎo)電層(41，42)，分別設(shè)置在該插件板的下表面和上表面(31，32)，垂直于該插件板的所述表面的孔(7a)，且這些孔由導(dǎo)體壁(71)限定以便電連接所述層(31，32)，此外，所述壁(71)的至少一部分通過接地的導(dǎo)體元件(8a)電連接該盒的蓋，每個(gè)導(dǎo)體元件(8a)都被安裝了至少一個(gè)覆蓋了一種吸收超高頻波材料(13，13’)的金屬片。
文檔編號H01P1/16GK1461071SQ03145470
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者迪蒂爾·皮萊特, 本哲明·紹恩, 多米尼克·巴亞爾雅特, 賽爾日·維爾德米 申請人:阿爾卡塔爾公司