裝備有發射幹擾波的高頻部件的電路板的製作方法
2023-05-19 18:23:11
裝備有發射幹擾波的高頻部件的電路板的製作方法
【專利摘要】描述了一種電路板(1)，包括：電路板層片(3)，在電路板層片(3)上設置了在操作期間發射電磁幹擾波的高頻部件(5)和至少一個其它部件(7)，尤其是另一高頻部件，其中在操作期間實現了由幹擾波產生的其它部件的儘可能低的劣化，其中在高頻部件(5)和其它部件(7)之間設置了至少一個電介質阻擋物(9a、9b)，所述至少一個電介質阻擋物(9a、9b)阻擋在高頻部件(5)和其它部件(7)之間的高頻電磁幹擾波的傳播。
【專利說明】裝備有發射幹擾波的高頻部件的電路板
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有電路板層片，尤其是還具有高頻部件的電路板，在電路板層片上設置了在操作期間發射高頻電磁幹擾波的高頻部件和至少一個其它部件。
【背景技術】
[0002]這種電路板廣泛地應用在高頻技術中，尤其是在高頻技術中使用的大量電子設備。術語高頻在此涉及在3MHz至300GHz範圍內的頻率。高頻部件是具有在這些頻率下工作的至少一個電路部件的電路或電路部分。
[0003]這種設備的示例是根據脈衝雷達方法利用微波工作的料位測量設備。這些設備用於測量位於容器中的填充物質的料位。它們具有布置在填充物質上方的天線，經由該天線，在測量操作中，周期地，預定的傳輸頻率的短微波脈衝被朝向填充物質發送，且它們的信號分量被反射在取決於料位的行進時間之後接收的填充物質的表面上。這些料位測量設備通常具有高頻模塊，利用該高頻模塊產生了傳輸信號並且它們的反射信號分量被針對行進時間測量進行調節和處理。為此，高頻模塊包括多個高頻部件，比如，例如，用於產生傳輸信號的傳輸電路、用於接收反射信號分量的接收電路和用於確定行進時間的處理電路。
[0004]通常，高頻部件在操作期間發射高頻電磁幹擾波。然而，相反地，確切地高頻部件通常對於高頻幹擾非常敏感。
[0005]因此，確切地在高頻技術中抑制布置在一個和在彼此之上的同一個電路板上的高頻部件的幹擾效果尤其重要。
[0006]在這種情形中，應當注意，高頻電磁幹擾領域通常能夠在電路板之上以及也在電路板的單個層片內傳播。
[0007]從現有技術已知各種用於減少布置在一個和在彼此之上的同一個電路板上的高頻部件的相互劣化的解決方案。
[0008]因此，為了減少相鄰部件的相互影響，可以提供在部件之間的儘可能大的空間分離。然而，這僅在電路板上有足夠空間可用時是可能的。
[0009]此外，可以在電路板層片上在相鄰的部件之間插入相對寬的銅導電跡線，以便實現在電路板層片上傳播的波分數的阻擋。為了阻擋在電路板層片內傳播的波分數，可以沿著銅導電跡線設置過孔，該過孔將銅導電跡線與位於電路板層片下方的銅層片導電地連接。在這種情形中，位於兩個過孔之間的電路板層片的部分作為金屬中空導體，其截止頻率通過其電路板層片的尺寸確定和介電性質是可調節的。相應地，具有在截止頻率以下的頻率的幹擾信號不能夠在中空導體中傳播。
[0010]同樣，通過施加在電路板上的固體金屬網或者通過在上面焊接的片金屬件來相互屏蔽部件是已知的。固體金屬網實現高質量幹擾抑制。然而，固體金屬網具有以下缺點:它們成本高且在電路板布局的每一個改變的情形中必須被加以考慮，或者在大部分情形中也會在位置上改變。
[0011]此外，在DE 10 2010 061 714 Al中描述了在電路板的一部分上放置至少部分地金屬化的覆蓋物，其使位於其下方的部分與電路板上側所暴露的電磁幹擾場屏蔽，並且抑制電磁幹擾的發射。
[0012]另外，覆蓋物的內部可以填充有導電泡沫，在導電泡沫中發生電磁波的多次反射，這導致幹擾波的無方向性的衰減。
[0013]在這種情形中，然而，必須在泡沫和相鄰的高頻線之間維持四分之一波長的最小距離。
[0014]此外，這些覆蓋物是成本高的並且在電路板布局的每一次改變的情形中必須考慮覆蓋物的幾何形狀，或者在大部分情形中，也必須改變幾何形狀。
【發明內容】
[0015]本發明的目的是提供一種電路板，其具有電路板層片，在該電路板層片上設置了在操作期間發射高頻電磁幹擾波的高頻部件和至少一個其它部件，尤其是另一高頻部件，在此情形中，在操作期間發生了由幹擾波引起的部件的儘可能低的劣化。
[0016]為此，本發明涉及一種電路板，包括:
[0017]-電路板層片，在所述電路板層片上設置了在操作期間發射高頻電磁幹擾波的高頻部件和至少一個其它部件，尤其是另一高頻部件，
[0018]-其中在所述高頻部件和所述其它部件之間設置了至少一個電介質阻擋物，所述至少一個電介質阻擋物阻擋在所述高頻部件和所述其它部件之間的高頻電磁幹擾波的傳播。
[0019]在本發明的第一變形中，至少一個電介質阻擋物是安裝在電路板層片的上側的電介質體，尤其是在電路板層片的上側上應用在金屬導電跡線上的部件，尤其是以電阻器或電容器的形式的部件，的電介質芯。
[0020]在本發明的第二變形中，至少一個電介質阻擋物是布置在電路板層片中的電介質波導體裝置。
[0021]在第二變形的優選實施方式中，電介質波導體裝置包括橫向於幹擾波的傳播方向延伸的至少一個波導體段。
[0022]在第二變形的優選另外發展中，波導體裝置包括經由交叉點相互連接的波導體段，所述波導體段中的
[0023]-兩個以穿過交叉點的直線相互連接並橫向於幹擾波的傳播方向延伸，並且
[0024]-兩個以穿過交叉點的直線相互連接並平行於幹擾波的傳播方向延伸。
[0025]優選另外發展的另一另外發展提供了
[0026]-在操作期間經由平行於幹擾波的傳播方向延伸並面向高頻部件的波導體段進入波導體裝置的幹擾波在交叉點處被分成在其餘的波導體段中傳播的波部分，
[0027]-這些波部分在波導體段的末端處被反射，並且
[0028]-所述波導體段具有根據幹擾波的主頻率的預定的預定長度，使得主頻率的進入的幹擾波的波部分與在波導體段的末端處反射的波部分在波導體裝置中相消地疊加。
[0029]為此，波導體裝置優選地以這樣的方式實施使得:
[0030]-橫向於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段具有對應於具有在這些波導體段中的主頻率的幹擾波的半波長的長度，並且
[0031]-平行於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段具有對應於具有在這些波導體段中的主頻率的幹擾波的四分之一波長的長度。
[0032]此外，根據優選另外發展的波導體裝置包括面向高頻部件的輸入端，所述輸入端通向面向高頻部件並平行於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段。
[0033]優選地，以直線與在根據優選另外發展的波導體裝置中的輸入端連接的波導體段具有比其餘的波導體段小的阻抗。
[0034]在根據第二變形的電路板的優選實施方式中，波導體裝置由電路板層片的區域形成，其中:
[0035]-在電路板層片的上側和下側兩者上應用了金屬化部，
[0036]-金屬化部具有由在所述金屬化部中的切口形成的結構化部，並且
[0037]-所述結構化部與包圍在其間的電路板層片的區域相配合而形成波導體裝置。
[0038]在該優選實施方式的第一形式中，金屬化部是在空間上相互分離的金屬表面。
[0039]在該優選實施方式的可替代形式中，金屬化部之一的金屬表面，尤其是設置在電路板層片的下側的金屬化部的金屬表面，經由在波導體裝置外側應用在電路板層片上的橋接器相互導電地連接。
[0040]在電路板的優選實施方式的另外實施方式中，波導體裝置的輸入端由在電路板層片的下側上的金屬化部中的切口形成。
[0041]在本發明的另外發展中，本發明涉及根據第二變形的優選另外發展的電路板，在此情形中，橫向於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段之一和在交叉點的背離高頻部件的一側上平行於傳播方向延伸的波導體段被實施為使得它們在其上側比在其下側上具有稍小的長度。
[0042]在優選實施方式中，為此，橫向於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段和在交叉點的背離高頻部件的一側上平行於傳播方向延伸的波導體段在每一種情形中在其下側上具有圓形終端。
[0043]在優選實施方式的另外發展中，設置了過孔，所述過孔將在電路板層片的上側上的金屬化部與在電路板層片的下側上的位於其下方的金屬化部導電地連接。
[0044]在後者另外發展的另外發展中，在面向其它部件且橫向於幹擾波的傳播方向延伸的波導體段的側面上設置了無過孔的區域，所述無過孔的區域直接鄰接這些波導體段。
[0045]在第二變形的優選實施方式的另外發展中，在電路板層片的下側上在高頻部件和波導體裝置之間設置了無金屬化部的區域。
[0046]在本發明的電路板的優選實施方式中，在電路板層片下方設置了衰減高頻電磁波的材料的，尤其是由環氧樹脂浸漬的玻璃纖維襯墊構成的材料的，另一個電路板層片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]現在將基於附圖中的圖更詳細地解釋本發明及其優點，在附圖中給出了本發明的第一變形的實施方式的示例和第二變形的實施方式的兩個示例；在附圖中對相同的部件提供了相同的參考標記。附圖中的圖顯示如下:
[0048]圖1是電路板，在該電路板上在高頻部件和其它部件之間布置了電介質阻擋物；
[0049]圖2是具有電路板層片的電路板的視圖，其中在高頻部件和其它部件之間布置了電介質波導體裝置；
[0050]圖3是圖2的電路板層片的下側上的金屬化部；
[0051]圖4是圖2的電介質波導體裝置的用於較寬帶的且配備加寬的輸入端的變形的電路板層片的上側和下側上的金屬化部；
[0052]圖5是與幹擾波結合的穿過根據圖4實現的電路板的截面；以及
[0053]圖6是與另一幹擾波結合的穿過根據圖4實現的電路板的截面。
【具體實施方式】
[0054]圖1和圖2各自顯示了電路板1的視圖，電路板1具有電路板層片3，在電路板層片3上設置了高頻部件5 (此處僅示意性地繪製)，在操作期間，該高頻部件5發射高頻電磁幹擾波以及至少一個其它部件7 (此處僅示意性地繪製)，尤其是，另一個高頻部件。
[0055]根據本發明，在高頻部件5和其它部件7之間設置了至少一個電介質阻擋物9a、9b，該電介質阻擋物9a、9b阻擋在高頻部件5和其它部件7之間高頻電磁幹擾波的傳播。在這種情形中，利用了電介質元件決定性地影響高頻電磁場的形成且因此引起部件之間的場傳播的阻擋的事實。由於場傳播的阻擋，防止了在高頻部件5和其它部件7之間的電磁功率的傳輸，且因此減少了兩個部件的相互劣化。
[0056]高頻電磁波能夠在電路板層片3之上以及也在電路板層片3中傳播。
[0057]因此，本發明包括具有布置在電路板層片3的上側上的至少一個電介質阻擋物9a的變形和具有布置在電路板層片3中的至少一個電介質阻擋物9b的第二變形，第一變形中的該電介質阻擋物9a實現在電路板層片3上方傳播的電磁波的減少，第二變形中的該電介質阻擋物9b阻礙在電路板層片3內的電磁波的傳播。
[0058]圖1顯示了第一變形的實施方式的優選示例。在最簡單的情形中，布置在電路板層片3上的電介質阻擋物9a是布置在電路板層片3上的電介質的主體，比如例如立方形或立方體。
[0059]這些優選地應用於導電跡線11上，例如，在電路板層片3的上側上的位於高頻部件5和其它部件7之間的銅跡線。導電跡線甚至自身實現在電路板層片3之上傳播的波分數的阻擋。
[0060]優選地，代替簡單的電介質體，作為阻擋物9a，應用了具有電介質芯的電子部件，比如裝備有電介質芯的電阻器或電容器。在這種情形中，優選地，電子部件被應用，其芯具有高介電常數。此外，優選地，應用了可以在任何情形中在電路板1的常規組裝中待執行的組裝方法中應用於電路板1上的部件。對此的示例是SMD部件，其也焊接到導電跡線11上。
[0061]另外，優選地沿著導電跡線11設置了過孔P，過孔P將導電跡線11與位於電路板層片3下方的金屬化部M，例如銅層片，導電地連接。在這種情形中，電路板層片3的位於兩個過孔之間的部分作為金屬中空導體，其截止頻率通過它們的電路板層片3的尺寸確定和介電性質是可調節的。相應地，具有在截止頻率以下的頻率的幹擾信號不能夠在金屬中空導體中傳播。
[0062]圖2和圖3顯示了本發明的第二變形的實施方式的示例。布置在電路板層片3中的電介質阻擋物％優選地包括波導體裝置13，該波導體裝置13具有在電路板層片3中延伸的至少一個電介質波導體段R、S、T、U。
[0063]波導體裝置13優選地通過在每一種情形中在電路板層片3的上側和下側上應用金屬化部15、17而形成，該金屬化部15、17具有通過在各個金屬化部15、17中的切口形成的結構化部。結構化部包括狹槽線形狀的空腔，其與包封在其間的電路板層片3的區域配合地形成波導體裝置13。在這種情形中，金屬化部15、17具有在同樣地形成的電介質波導體段R、S、T、U的區域中在上側和下側上的相互疊加的狹槽線形狀的切口，通過該狹槽線形狀的切口，由金屬化部15、17限制並形成電介質波導體段R、S、T、U的電路板層片3的區域的布置、幾何形狀和進程被預定。應用在上側上的金屬化部15的相應的結構化部在圖2的視圖中顯示。應用在電路板層片3的下側上的金屬化部17的結構化部在圖3中顯示。
[0064]結構化的金屬化部的應用是在電路板I的製造中在任何情形中通常執行的工作步驟。因此，更複雜的波導體裝置13的生產在沒有另外的工作步驟的情況下是相當可能成本有效的。
[0065]在高頻部件5和波導體裝置13之間優選地設置了無金屬化的區域19，在該無金屬化的區域19中沒有在電路板層片3的下側上且優選地也沒有在電路板層片3的上側上應用金屬化部。這樣，實現了電路板層片3的該區域19作為平面電介質波導，經由該平面電介質波導，在電路板層片3中傳播的電磁波被導向電介質阻擋物9b。
[0066]基本上，甚至優選地橫向於幹擾波的傳播方向延伸的單個電介質波導體段R、U實現了電磁波在電路板層片3內的傳播的阻擋，且由此實現了相鄰的部件的相互劣化的減少。
[0067]在這種情形中，傳播方向是取決於分別設置在電路板I上或電路板I中的部件的幹擾波發射的方向，在沒有用於幹擾抑制的措施的情況下那些幹擾波可能在其中傳播，這將引起其它部件的最大或至少一個明顯的劣化。在這種情形中，優選地，其它部件對電磁幹擾的敏感度也被加以考慮。部件通常在所有空間方向上或至少以大的孔徑角發射幹擾波。因此，傳播方向被理解為主方向，在該主方向上，發射的幹擾輻射將在沒有用於其抑制的措施的情況下施加最大副作用。
[0068]在本示例中，假定高頻部件5的這些幹擾波被發射，且其它部件7對幹擾波敏感。相應地，幹擾波的此處相關的傳播方向基本上在位於高頻部件5和其它部件7之間的虛連接線的方向上延伸。
[0069]優選地，然而，波導體裝置13不僅包括單個波導體段，而且相反地包括隨後詳細描述的相互連接的多個電介質波導體段R、S、T、U的系統。這種系統提供以下優點:波導體系統可以以這樣的方式實施使得由此不僅兩個部件之間的波傳播的阻擋被實現，而且相反地此外還可以實現幹擾波的至少部分抵消。
[0070]在這種情形中，波導體裝置13優選地包括面向高頻部件5的輸入端21，經由該輸入端21，在電路板層片3中傳播的幹擾波進入波導體系統中。
[0071]波導體系統優選地包括經由交叉點23相互連接的四個波導體段R、S、T、U，它們中的兩個以穿過交叉點23的直線相互連接且橫向於幹擾波的傳播方向延伸，並且它們中的兩個以穿過交叉點23的直線相互連接且平行於幹擾波的傳播方向延伸。因此，所有四個波導體段R、S、T、U在交叉點23中相遇。
[0072]在最簡單的情形中，輸入端21可以通過面向高頻部件5的波導體段T的端部形成。該實施方式的形式在圖2和圖3中顯示。優選地，然而，選擇實現經由無金屬化的區域19進入波導體段T內的寬邊介電地引導的波的低反射轉變的輸入端形式。例如，這通過加寬應用在電路板層片3的下側上的金屬化部17的狹槽線形狀的切口並在高頻部件5的方向在末端形成波導Τ來實現。這可以是突然加寬。為此，圖4顯示了圖2和圖3的電路板1的相應變形的金屬化部15、17，其中兩個金屬化部15、17顯示在彼此之上並且通過不同地指向的交叉剖面線而是可區分的。
[0073]可替代地，而且，可以提供另一加寬形式，例如，在高頻部件5的方向上變寬的漏鬥或喇叭形狀加寬。
[0074]在操作中，從高頻部件5發出的並在電路板層片3中傳播的電磁幹擾波的至少一部分經由輸入端21進入波導體裝置13並經由波導Τ引導至交叉點23，在交叉點23處電磁幹擾波被分成在其餘的三個波導體段R、S、U中傳播的三個波部分。這些波部分中的每一個在各自的波導體段R、S、U的末端反射回到交叉點23。在這種情形中，反射的波部分的至少一部分經由交叉點23反射回到波導體段T。這中的至少一部分又依次在波導體段T的末端或在面向高頻部件5的輸入端21處反射，在交叉點23的方向上重新返回。
[0075]總的來說，由此在波導體裝置13內出現了進入的波部分和反射的波部分的疊加，通過該疊加，在單個的電介質波導體段R、S、T、U的長度的相應的頻率匹配的尺寸確定的情形中，通過相消幹涉實現了進入功率的一部分的抵消。
[0076]為此的尺寸確定優選地根據從高頻部件5發出的電磁幹擾波的預定的主頻率而建立。
[0077]在這種情形中，橫向於傳播方向延伸的波導體段R和U具有等於以主頻率傳輸到各自的波導體段R、U內的幹擾波的波長的一半的長度，且平行於傳播方向延伸的波導體段S和T在每一種情形中具有等於以主頻率傳輸到各自的波導體段S、T內的幹擾波的四分之一波長的長度。這樣，尤其是在交叉點23的區域中，實現了相消幹涉。這由于波導體裝置13需要的頻率依賴性的尺寸確定而被限於圍繞主頻率的窄頻帶。
[0078]在應用加寬的輸入端21的情形中，在波導體段T中在輸入端側處反射回到交叉點23的方向的部分小於在波導體段R、S、U的末端處反射的部分。這優選地參考期望的相消幹涉通過採用以這樣的方式橫向於傳播方向延伸的波導體段R、U使得它們具有比以直線與輸入端21連接的波導體段S、T中的一個稍大的阻抗來實現。這樣，實現了經由交叉點23將稍大的部分導入波導體段S、T內。在這種情形中，阻抗差異通常在百分之幾的大小的數量級，例如在5%的區域內。
[0079]在圖2和圖3中顯示的實施方式的示例的情形中，在電路板層片3的上側和下側上的金屬化部15、17由四個相互間隔開的矩形金屬表面15a、15b、15c、15d、17a、17b、17c、17d構成，它們的垂直於傳播方向延伸的長度L對應于波導體段R或U的長度，且它們的寬度B對應于波導體段S或T的長度。
[0080]因為金屬化部15、17的單個金屬表面15a、15b、15c、15d和17a、17b、17c、17d在空間上相互隔離，所以存在相關的電路板層片區域的電流隔離，這可用於例如防爆、用於防止接地迴路或用於實現高頻部件5和其它部件7的不同參考電勢。
[0081]在不期望或不需要電流隔離的應用中，電路板層片3的金屬化部17的單個金屬表面17a、17b、17c、17d優選地通過橋接器25相互電連接。為此，橋接器25作為在波導體裝置13外側的區域被應用在電路板層片3的相應側。圖2和圖3中顯示的電路板1的變形在應用在電路板層片3的下側上的金屬化部17的情形中在圖4中顯示的實施方式的示例中提供。橋接器25提供單個金屬表面17a、17b、17c、17d由此位於同一電勢且因此形成用於電介質波導體裝置13的元件的多個均質邊界的優點。基本上，這種橋接器可以在每一個金屬化部15、17的情形中提供。然而，關於期望的相消幹涉為較寬帶的波導體裝置13通過為應用在電路板層片3上的兩個金屬化部15、17中的僅一個提供橋接器25來實現。在這種情形中，關於寬帶，優選地，金屬化部17設置有橋接器25，該橋接器25在其背離電路板層片3的一側上鄰接具有較大介電常數的層。在所示的實施方式的示例中，即，金屬化部17抵靠位於電路板層片3的下側上的另外的電路板層片31，因為電路板層片3此處形成電路板1的最上部位置，周圍大氣位於電路板1的最上部位置上，電路板層片3具有比另一電路板層片31小的介電常數。在多層片電路板的情形中，在這種情形中，電介質波導體裝置設置在多個層片中，優選地，至少一個且至多每隔一個金屬化部設置有橋接器。
[0082]由于波導體裝置13的需要的頻率依賴性的尺寸確定，上述相消幹涉的出現限於圍繞主頻率的窄頻帶。
[0083]該頻帶優選地通過以這樣的方式採用橫向於傳播方向延伸的兩個波導體段R、U中的一個和在交叉點23的背離高頻部件5的一側上平行於傳播方向延伸的波導體段S使得它們在其上側比其下側具有稍小的長度而得以加寬。這在波導體段R和S的情形中在圖4中顯示的實施方式的示例中提供。為此，劃界波導體裝置R的金屬表面15a、15c具有比位於其下方的用於應用在下側上的金屬化部17的金屬表面17a、17c的相應長度的稍小的長度。以相同方式，劃界波導體裝置S的金屬表面15c、15d具有比位於其下方的用於應用在下側上的金屬化部17的金屬表面17c、17d稍小的寬度。
[0084]此外，用於頻帶的另外加寬的這兩個波導體段R、S的末端優選地具有在其下側上的圓形終端27。這也在圖4中顯示。在這種情形中，下側的圓形終端27通過在電路板層片3的下側的金屬化部17中，此處布置在相應的兩個橋接器25內，的相應的圓形切口形成。
[0085]除在電路板層片3內傳播的幹擾波的阻擋和部分相消之外，波導體裝置13也補充地實現了在電路板層片3上傳播的幹擾波的阻擋。
[0086]在這種情形中，面向高頻部件5且應用在電路板層片3的上側上的金屬化部15的邊緣為這些幹擾波形成邊緣N1，這些幹擾波的一部分在邊緣N1上反射。以相同的方式，在相反方向中，在給定情形中在電路板層片3的上側上從其它部件7發出的且在高頻部件5的方向中傳播的幹擾波的一部分在位於下側且面向其它部件7的金屬化部15的邊緣N2上反射。在兩種情形中，相關邊緣N1、N2實現兩個部件的相互劣化的減少。
[0087]此外，在電路板層片3的上側上形成的電磁場部分地在電路板層片3的上側之上進入波導體裝置13內。而且這樣，減少了兩個部件的相互劣化。在這種情形中，以這種方式進入波導體裝置13的幹擾波的部分決定性地取決於鄰接特定的邊緣Nl、N2的金屬表面15a、15b、15c、15d的寬度B和在電路板層片3上方的幹擾波的波長。這些寬度B同時也給予平行於傳播方向延伸的波導體段T、S的長度。相應地，寬度B優選地以這樣的方式預定，使得幹擾抑制一因此，通過從上方進入波導體裝置13的幹擾波分數實現的以及也通過在波導體裝置13中的相消幹涉實現的一總的來說是最大的。
[0088]可替代地，自然地也可以應用具有相互連接或以其它方式布置的波導段的波導體
目.ο
[0089]優選地，也在圖4中顯示的本發明的該變形的情形中，提供了過孔P，電路板層片3的上側上的金屬化部15的金屬表面15a、15b、15c、15d經由該過孔P與在電路板層片3的下側上的位於其下方的金屬化部17的金屬表面17a、17b、17c、17d相互導電地連接。而且此處，位於兩個過孔之間的電路板層片3的各自部分作為金屬中空導體，其截止頻率通過其電路板層片3的尺寸確定和介電性質是可調節的。相應地，具有位於截止頻率以下的頻率的幹擾信號不能夠在金屬中空導體中傳播。
[0090]基本上，過孔P可以布置成分布在電路板層片3的上側的金屬化部15的金屬表面15a、15b、15c、15d之上，在其下方，在電路板層片3的下側上設置了電路板層片3的下側的金屬化部17的金屬化表面17a、17b、17c、17d之一。在這種情形中，然而，優選地，鄰接在其面向其它部件7的側上橫向於傳播方向延伸的波導體段R和U的區域29是備用的，即在金屬表面15c、15d的這兩個區域29中優選地沒有設置過孔P。在圖4中以粗線框強調了無過孔區域29。這些區域提供以下優點:由此在電路板層片3上方傳播且進入波導體裝置13內的幹擾波的分數被增加。這將在下面基於圖5和圖6進行解釋，圖5和圖6分別顯示了穿過圖4中顯示的電路板I沿著平行於高頻部件5和其它部件7之間的虛連接線延伸的切割平面A截取的和穿過波導體段U的截面。圖5和圖6分別顯示了在其它部件7的方向上在邊緣NI之上從高頻部件5在電路板層片3之上行進的幹擾波S1、S2。圖5中顯示的幹擾波SI具有較高的頻率且由此具有較短的波長，然後圖6中顯示了幹擾波S2。在兩個示例中，幹擾波S1、S2根據其波長撞擊電路板層片3上的衝擊點X1、X2。比如圖5中顯示的，如果該衝擊點Xl位于波導體段U的區域，則幹擾波SI至少部分地進入波導體裝置13內且達到不幹擾其它部件7的程度。
[0091]比如圖6中顯示的，如果衝擊點X2位於沒有過孔的區域29內，則場分布形成，藉此，幹擾波S2的一部分被向回引導到波導體段U內。在圖6中用箭頭指示。在這種情形中，向回引導到波導體段U的部分較大，衝擊點X2較靠近電介質波導U。然而，在傳播方向中在第一過孔P後方撞擊的幹擾波不能被反饋到電介質波導體裝置13。
[0092]此外，當波導體裝置13，尤其是經由輸入端21和無過孔的區域29的定位，被優化以減少幹擾波在其它部件7的方向上從高頻部件5的傳輸時，則其也在相反方向上是補充地有效的。即，在高頻部件5的方向上高頻幹擾波從其它部件7的傳輸也以上述方式由波導體裝置13阻擋。
[0093]根據電路板I的另一構造，或者期望的幹擾抑制，可以在電路板層片3中設置其它的波導體裝置13。波導體裝置13可以布置成例如以這樣的方式以正交或六邊形柵格分布在電路板I之上，使得它們幾乎在所有側上包圍布置在光柵場內的一個或多個部件，尤其是高頻部件。
[0094]在多層片電路板的情形中，波導體裝置13可以布置在最上部電路板層片3中以及也布置在一個或多個內電路板層片3中。
[0095]此外，本發明的兩個變形，因此應用在電路板層片3之上的一個或多個電介質阻擋物9a以及布置在電路板層片3中的一個或多個電介質阻擋物9b，也可以相互結合地空間上相互鄰接地應用在一個電路板I中。
[0096]在兩種變形的情形中，分別在其上設置了電介質阻擋物9a、9b的電路板層片3由適合於高頻應用的材料構成，比如例如陶瓷。優選地，在每一種情形中在這些電路板層片3下方設置了另一電路板層片31，該另一電路板層片31由強烈地衰減高頻電磁波的材料構成。這種材料的示例是具有材料名稱FR4且由環氧樹脂浸漬的玻璃纖維襯墊的已知材料構成。這樣，補充地，在給定情形中在電路板層片31下方傳輸的幹擾波分數相比對於優選地用於高頻應用的電路板材料的情形將更強烈地被衰減。
[0097]由設置在電路板層片3上和/或設置在電路板層片3中的電介質阻擋物9a、9b產生的本發明的幹擾抑制包括以下優點:為了產生電介質阻擋物9a、9b排他地需要在任何情形中在大部分任何電路板製造過程中正常地應用且使用的工作步驟。因此，這些幹擾抑制措施可以成本有效地實現。此外，電介質阻擋物9a、9b關於可能需要的電路板1的布局的進一步改變是非常靈活的，因為電介質阻擋物9a、9b可以以幾乎任何期望的方式在製造過程的環境下或者對應於改變布局的要求而在電路板層片3上或電路板層片3中被定位。
[0098]參考標記列表
[0099]1 電路板
[0100]3 電路板層片
[0101]5 高頻部件
[0102]7 部件
[0103]9a電介質阻擋物
[0104]9b電介質阻擋物
[0105]11導電跡線
[0106]13波導體裝置
[0107]15金屬化部
[0108]17金屬化部
[0109]19無金屬化的區域
[0110]21輸入端
[0111]23交叉點
[0112]25橋接器
[0113]27圓形終端
[0114]29無過孔的區域
[0115]31另一電路板層片
【權利要求】
1.一種電路板(I)，包括: -電路板層片(3)，在所述電路板層片(3)上設置了在操作期間發射高頻電磁幹擾波的高頻部件(5)和至少一個其它部件(7)，尤其是另一高頻部件， 其特徵在於， -在所述高頻部件(5)和所述其它部件(7)之間設置了至少一個電介質阻擋物(9a、%)，所述至少一個電介質阻擋物(9a、9b)阻擋在所述高頻部件(5)和所述其它部件(7)之間的高頻電磁幹擾波的傳播。
2.根據權利要求1所述的電路板，其特徵在於，至少一個電介質阻擋物(9a)是安裝在所述電路板層片(3)的上側上的電介質體，尤其是在所述電路板層片(3)的上側上應用在金屬導電跡線(11)上的部件，尤其是以電阻器或電容器的形式的部件，的電介質芯。
3.根據權利要求1所述的電路板，其特徵在於，至少一個電介質阻擋物(9b)是布置在所述電路板層片(3)中的電介質波導體裝置(13)。
4.根據權利要求3所述的電路板，其特徵在於，所述電介質波導體裝置(13)包括橫向於所述幹擾波的傳播方向延伸的至少一個波導體段(R、U)。
5.根據權利要求3所述的電路板，其特徵在於，所述波導體裝置(13)包括經由交叉點(23)相互連接的波導體段(R、S、T、U)，所述波導體段(R、S、T、U)中的 -兩個以穿過所述交叉點(23)的直線相互連接並橫向於所述幹擾波的傳播方向延伸，並且 -兩個以穿過所述交叉點的直線相互連接並平行於所述幹擾波的傳播方向延伸。
6.根據權利要求5所述的電路板，其特徵在於， -在操作期間經由平行於所述幹擾波的所述傳播方向延伸並面向所述高頻部件(5)的波導體段(T)進入所述波導體裝置(13)的幹擾波在所述交叉點(23)處被分成在其餘的波導體段(R、S、U)中傳播的波部分， -這些波部分在所述波導體段(R、S、T、U)的末端處被反射，並且 -所述波導體段(R、S、T、U)具有根據所述幹擾波的預定的主頻率的預定長度，使得所述主頻率的進入的幹擾波的波部分與在所述波導體段(R、S、T、U)的末端處反射的波部分在所述波導體裝置(13)中相消地疊加。
7.根據權利要求6所述的電路板，其特徵在於， -橫向於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的所述波導體段(R、U)具有對應於具有在這些波導體段(R、U)中的主頻率的幹擾波的半波長的長度，並且 -平行於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的所述波導體段(S、T)具有對應於具有在這些波導體段(S、T)中的主頻率的幹擾波的四分之一波長的長度。
8.根據權利要求6所述的電路板，其特徵在於，所述波導體裝置(13)包括面向所述高頻部件(5)的輸入端(21)，所述輸入端(21)通向面向所述高頻部件(5)並平行於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的波導體段(T)。
9.根據權利要求6所述的電路板，其特徵在於，以直線與所述輸入端(23)連接的波導體段(S、T)具有比其餘的波導體段(R、U)小的阻抗。
10.根據權利要求3所述的電路板，其特徵在於，所述波導體裝置(13)由所述電路板層片⑶的區域形成，其中: -在所述電路板層片⑶的上側和下側兩者上應用了金屬化部(15、17)， -所述金屬化部(15、17)具有由在所述金屬化部中的切口形成的結構化部，並且 -所述結構化部與包圍在其間的電路板層片(3)的區域相配合而形成所述波導體裝置(13)。
11.根據權利要求10所述的電路板，其特徵在於，所述金屬化部(15、17)是在空間上相互分離的金屬表面(15a、15b、15c、15d、17a、17b、17c、17d)。
12.根據權利要求10所述的電路板，其特徵在於，所述金屬化部(17)之一的金屬表面(17a、17b、17c、17d)，尤其是設置在所述電路板層片(3)的下側上的金屬化部(17)的金屬表面(17a、17b、17c、17d)，經由在所述波導體裝置(13)外側應用在所述電路板層片(3)上的橋接器(25)相互導電地連接。
13.根據權利要求8和10所述的電路板，其特徵在於， 所述輸入端(21)由在所述電路板層片(3)的下側上的金屬化部(17)中的切口形成。
14.根據權利要求5所述的電路板，其特徵在於，橫向於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的波導體段(R)之一和在所述交叉點(23)的背離所述高頻部件(5)的一側上平行於所述傳播方向延伸的波導體段(S)被實施為使得它們在其上側比在其下側上具有稍小的長度。
15.根據權利要求14所述的電路板，其特徵在於，橫向於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的波導體段(R)和在所述交叉點(23)的背離所述高頻部件(5)的一側上平行於所述傳播方向延伸的波導體段(S)在每一種情形中在其下側上具有圓形終端(27)。
16.根據權利要求10所述的電路板，其特徵在於，設置了過孔(P)，所述過孔(P)將在所述電路板層片(3)的上側上的金屬化部(15)與在所述電路板層片(3)的下側上的位於其下方的金屬化部(17)導電地連接。
17.根據權利要求16所述的電路板，其特徵在於，在面向所述其它部件(7)且橫向於所述幹擾波的所述傳播方向延伸的波導體段(R、U)的側面上設置了無過孔的區域(29)，所述無過孔的區域(29)直接鄰接這些波導體段(R、U)。
18.根據權利要求10所述的電路板，其特徵在於，在所述電路板層片(3)的下側上在所述高頻部件(5)和所述波導體裝置(13)之間設置了無金屬化部的區域(19)。
19.根據前述權利要求中任一項所述的電路板，其特徵在於，在所述電路板層片(3)下方設置了衰減高頻電磁波的材料的，尤其是由環氧樹脂浸漬的玻璃纖維襯墊構成的材料的，另一個電路板層片(31)。
【文檔編號】H01P1/203GK104488365SQ201380036730
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年7月10日
【發明者】託馬斯·布勒德特 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司