在特高介电常数隔离器/循环器接点中的阻抗匹配制造技术

公开了可用于射频(RF)应用的隔离器/循环器接点的实施例和制造所述接点的方法。接点可以具有优异的阻抗匹配，即使当它们被微型化时，也能提供相对于之前使用的接点显著的优势。接点可由高和低介电常数材料两者形成。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 在特高介电常数隔离器/循环器接点中的阻抗匹配 通过引用结合的任何优先权申请本申请要求于2014年7月23日递交的、名称为“在特高介电常数隔离器/循环器接点中的阻抗匹配”的美国临时申请N0.62/028, 125的权益，该申请的全部内容通过引用并入本申请。
本公开的实现方式实施例一般地涉及用于电子应用尤其是用于隔离器/循环器接点的阻抗匹配的组合物和材料的制备方法。
技术实现思路
这里公开了一种循环器/隔离器接点的实现方式，该循环器/隔离器接点包括铁氧体盘对，该铁氧体盘对的每一个铁氧体盘具有外缘，复合介电材料围绕在该铁氧体盘对的每一个铁氧体盘的外缘，中心导体位于该铁氧体盘对之间，该中心导体包括从中心导体的中心延伸出去的多个传输线，该复合介电材料包括具有第一介电常数的第一介电常数分段和具有第二介电常数的第二介电常数分段，该第一介电常数分段定在该多个传输线的每一个的上方对齐，并且第一介电常数小于第二介电常数。在一些实施例中，该复合介电材料通常可为环形。在一些实施例中，该第一介电常数分段的材料足以允许在传输线的生产误差范围内的传输线的宽度。在一些实施例中，该中心导体可包括彼此间隔约120度的三个传输线，并且该复合介电材料包括被放置在传输线的正上方和正下方的三个第一介电常数分段。在一些实施例中，该接点还可以包括位于铁氧体盘对的外表面上的接地板对。在一些实施例中，该第二介电常数材料具有至少30的介电常数。在一些实施例中，该第一介电常数材料具有小于30的介电常数。在一些实施例中，该复合介电材料对于频率在1.8至2.7GHz范围内可以具有25mm或更小的直径。在一些实施例中，该接点具有4个端口和4条传输线。在一些实施例中，该接点具有6个端口和6条传输线。在一些实施例中，该中心导体和传输线可被配置成微带构造。本申请还公开了一种形成循环器/隔离器接点的方法的实施例，包括插入铁氧体杆到单件的具有第一介电常数的介电常数管中，在具有第一介电常数的介电常数管上切割出槽以形成第一介电常数分段，将具有第二介电常数的第二介电常数分段插入并固定到该槽中以形成交替的第一介电常数和第二介电常数组装件，该第一介电常数和第二介电常数不同，将该交替的第一和第二介电常数组装件切片，形成具有由第一介电常数分段和第二介电常数分段交替围绕的铁氧体杆的盘。在一些实施例中，该槽可完全延伸穿过该管的直径。在一些实施例中，该槽可间隔约120度。在一些实施例中，该介电常数管具有25_或更小的直径。本申请还公开了一种分段的循环器/隔离器的实施例，该分段的循环器/隔离器包括具有外缘的铁氧体盘；多个第一介电常数分段，围绕该铁氧体盘的外缘，并且在相邻第一介电常数材料分段之间具有间隙；和多个第二介电常数材料分段，围绕该铁氧体盘的外缘且位于该间隙中，该多个第二介电常数材料分段的介电常数高于多个第一介电常数分段的介电常数，该多个第一介电常数材料分段和多个第二介电常数材料分段的组合形成了围绕铁氧体盘外缘的环。在一些实施例中，铁氧体盘包括具有不同介电常数的两种材料。在一些实施例中，多个第一介电常数材料的每一个的宽度要足以允许在传输线生产误差之上的传输线的宽度。在一些实施例中，分段的循环器/隔离器还可以包括第二分段循环器/隔离器接点，该第二分段循环器/隔离器接点包括中心导体，该中心导体包含间隔约120度的三个传输线，该多个第一介电常数分段被放置在传输线的正上方和正下方。在一些实施例中，分段的循环器/隔离器还可以包括位于该盘的外表面上的接地板对。【附图说明】图1示意性地示出了如何设计、制造和使用具有本申请描述的一个或多个特征的材料。图2描述了钇基石榴石的晶格结构。图3是描述材料性质相对钒在由化学式Y2.152xBi0.5Ca0.35+2xZr0.35VxFe4.65 x012 (其中x=0.1-0.8)表示的晶体组合物中的变化的水平而变化的示意图。图4是描述材料性质相对(Zr，Nb)在由化学式Bi0.9Ca0.9xY2.! a9x(ZrQ.7Nbai)xFe5。.&Α2(其中χ = 0.5-1.0)表示的晶体组合物中的变化的水平而变化的示意图。图5A-5G是描述由化学式Bia9CaQ.9+2xZra7NbaiVxFe4.2 x012表示的晶体组合物中的钒的变化水平处的焙烧温度和各个特性之间的关系的示例图，其中χ = 0到0.6。图6是描述最佳线宽相对钒含量在由化学式Bia9Caa9+2xZrQ.7NbaiVxFe4.2 x012(其中X = 0-0.6)表示的晶体组合物中变化的组合物而变化的示意图。图7是示出由化学式Bi 1.4^3^.052xZr0.55VxFe4.45 x012(其中 χ = 0-0.525)表示的晶体组合物的性质的示意图。图8示出了用于制造具有这里所述的一个或多个特征的改性的合成石榴石的示例工艺流程。图9示出了具有这里所述的一个或多个石榴石特征的示例的铁氧体器件。图10示出了作为示例组合物BiQ.5Y2.5 xCaxZrxFe5含量的函数的各种性质，其中Bi+3含量基本固定在近似0.5，而Zr +4含量从0到0.35变化。图11示出了作为示例组合物BixY2.65办。.3办。.3和4.65012的Bi含量的函数的各种性质，其中Zr+4含量基本上固定在约0.35，而Bi +3的含量变化。图12示出了作为图11的示例组合物的Bi含量的函数的介电常数和密度。图13示出了作为扩大超过图10的示例组合物的0.35的限制的Zr含量的函数的各个特性的图。图14示出了对于图13的示例组合物当Bi含量近似是1.4并且Zr含量近似是0.55时作为V+5含量的函数的各个特性的图。图15A和15B示出了对于具有这里所述的一个或多个特征的铁氧体器件可以实现的尺寸减小的示例。图16A和16B示出了具有如这里所述的铁氧体器件的循环器/隔离器的实施例。图17示出了两个示例25mm循环器的插入损耗和回流损耗图，其中一个基于具有14.4的介电常数的YCaZrVFe石榴石系统，另一个基于具有26.73的介电常数的无钇的BiCaZrVFe石植石系统。 图18A和18B示出了图17的具有高介电无钇的BiCaZrVFe石榴石系统的示例10mm循环器器件的s参数数据。图19示出了封装循环器模块的示例。图20示出了可以实现这里所述的一个或多个环形器/隔离器器件的示例RF系统。图21示出了循环器/隔离器接点的示意图。图22示出了现有技术的循环器/隔离器接点的实施例。图23示出了具有中心导体和传输线的循环器/隔离器接点的实施例的部件分解图。图24示出了循环器/隔离器接点的实施例的侧视图。图25示出了在蚀刻工艺中的传输线的实施例。图26A-D示出了具有高和低介电常数材料两者的公开的循环器/隔离器接点的实施例。图27示出了形成具有高和低介电常数材料两者的公开的循环器/隔离器接点的方法的实施例。图28示出了使用公开的循环器/隔离器接点的实施例的低于共振宽带器件的s参数数据。图29示出了可以实现以制备具有如这里所述的一个或多个特征的陶瓷材料的工Ο图30示出了可以实现以由这里所述的粉末材料形成成形物体的工艺。图31示出了图30的工艺的不同阶段的示例。图32示出了可实现以烧结例如在图30和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环器/隔离器接点，包括：铁氧体盘对，该铁氧体盘对的每一个铁氧体盘具有外缘；复合介电材料，围绕在该铁氧体盘对的每一个铁氧体盘的外缘；和中心导体，位于该铁氧体盘对之间，该中心导体包含从该中心导体的中心向外延伸的多个传输线，该复合介电材料包含具有第一介电常数的第一介电常数分段和具有第二介电常数的第二介电常数分段，该第一介电常数分段在该多个传输线的每一个的上方对齐，并且第一介电常数小于该第二介电常数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·克鲁克尚克，M·D·希尔，I·A·麦克法兰，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US