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DE2154163A1 - Verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter - Google Patents

Verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter

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DE2154163A1
DE2154163A1 DE19712154163 DE2154163A DE2154163A1 DE 2154163 A1 DE2154163 A1 DE 2154163A1 DE 19712154163 DE19712154163 DE 19712154163 DE 2154163 A DE2154163 A DE 2154163A DE 2154163 A1 DE2154163 A1 DE 2154163A1
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metal
strip
filter according
dielectric material
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William Baird Hershey Pa. Fritz (V.St.A.)
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TE Connectivity Corp
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AMP Inc
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Description

Zusatz zu P 20 58 419*4
In der Hauptanmeldung P 20 58 419·4 ist ein verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter beschrieben.
Das Filter weist ein Ferritsubstrat mit einer Schicht aus dielektrischem Material auf, wobei die Schicht aus dielektrischem Material unmittelbar auf das Ferritsubstrat niedergeschlagen ist.
Die Zusatzerfindung betrifft eine modifizierte Ausführungsform des oben beschriebenen Filters, wobei das Substrat kein Ferritmaterial, sondern ein halbleitendes Keramikmaterial ist.
Ein verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter mit einem Element, auf das unmittelbar eine Schicht aus dielektrischem Material, beispielsweise Bariumtitanat, niedergeschlagen ist, gemäß Hauptanmeldung P 20 58 419.4, kennzeichnet sich gemäß der Zusatzerfindung dadurch, dass das Element aus halbleitendem keramischem Material besteht.
209820/0647
Bayerische Vereinsbank München 820993
AMP 2974 - 2 -
Eine derartige modifizierte Ausführungsform weist nicht die dem magnetischen Ferrit zugeordneten VerlustCharakteristiken auf und ist bei hohen Frequenzen nicht so wirksam wie das das Ferritmaterial aufweisende Filter. Für manche Verwendungszwecke ist jedoch das mit einem halbleitenden Keramiksubstrat ausgebildete Filter durchaus, zufriedenstellend und kann mit geringerem Kostenaufwand hergestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Von den Figuren P zeigen:
Figur 1 einen axialen Schnitt durch ein bekanntes verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter zur Verwendung an einem elektrischen Anschlußstift;
Figur 2 eine der Figur 1 ähnliche Darstellung, wobei eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters gezeigt ist;
Figur 3 einen axialen Schnitt in verkleinertem Maßstab durch das Filter von Figur 2, das von einem Isolierkörper getragen wird und auf einem elektrischen Anschlußstift vorgesehen ist;
Figur 4 eine teilweise geschnittene perspektivische
Darstellung eigner anderen Ausführungsform
^ eines erfindungsgemäßen verlustbehafteten
w Hochfrequenzfilters, das mit einer gedruckten
Schaltung verbunden ist; und
Figuren Schnittdarstellungen weiterer Ausführungsformen 5 bis 7 erfindungsgemäßer verlustbehafteter Hochfrequenzfilter.
Das in Figur 1 gezeigte bekannte Filter weist zwei konzentrische Hülsen auf, wobei die Innenhülse eine stranggepreßte Ferritröhre 1 mit einem Metallüberzug 2 und die Außenhülse eine Bariumtitanatröhre 3 mit einem Metallüberzug 4 ist und wobei die Hülsen durch elektrisch leitendes Epoxydharz oder durch Verlöten aneinander befestigt sind. Bei der Herstellung
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AMP 2974 - 3 -
des Filters von Figur 1 muß jede der Röhren 1 und 3 durch Strangpressen hergestellt werden, und jede Röhre muß mit Metallüberzug versehen werden, und schließlich müssen die Hülsen fest miteinander verbunden werden.
Das in Figur 2 gezeigte Filter, weist eine stranggepreßte Röhre 5 aus dotiertem halbleitendem keramischem Material auf, auf welcher eine Bariumtitanatschicht 6 niedergeschlagen ist, beispielsweise durch elektrophoretisohes Niederschlagen etwa gemäß dem Verfahren nach der US-Patentschrift
2 84-3 54-1« Das halbleitende Keramikmaterial kann beispielsweise eines der halbleitenden Bariumtitanate sein, die durch bekannte Behandlungsverfahren gemäß der US-Patentschrift
3 268 783 erzeugt werden und als "halbleitende Bariumtitanate mit gesteuerter Wertigkeit" bezeichnet werden. Wie in der US-Patentschrift 3 268 783 ausgeführt wird, kann halbleitendes Keramikmaterial mittels Steuerung der Wertigkeit erzeugt werden, und dieses Verfahren kann ausgeführt werden bei Mitgliedern der allgemein mit E +M 0, "~ bezeichneten Materialfamilie, wobei E ein Erdalkalienelement ist, das aus der aus Barium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Blei und deren Mischungen bestehenden Gruppe gewählt ist, M ein Metall der aus Titan, Zinn und Zirkonium bestehenden Gruppe ist und 0 Sauerstoff ist. Bariumtitanat ist ein Mitglied der vorgenannten Materialfamilie. Wie in der US-Patentschrift 3 268 783 weiter betont wird, können die zur Wertigkeitssteuerung verwendeten Additive ein Material A enthalten, das aus der aus Yttrium, Aktinium, !Thorium, Antimon, Wismuth, Mitgliedern der Edelmetallelemente und deren Mischungen besteht, oder ein Material B, das zu der aus Vanadium, Niob,- , Tantal, Selen, Tellur, Wolfram und deren Mischungen bestehenden Gruppe gehört, Die Gesamtmenge des Additives sollte zwischen 0,01 und 0,50 Atomprozent des Trägermaterials betragen, wobei das.Erdalkalienmaterial E das Trägermaterial bei Verwendung des Additives A und das Metall M das Trägermaterial bei Verwendung des Additives B ist.
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AKEP 2974 - 4 -
Nachdem das Bariumtitanat auf die halbleitende Keramikröhre 5 niedergeschlagen ist, wird der so gebildete Körper mit einem Metallüberzug 7 plattiert, wobei Spalte 8 und 9 in dem Metallüberzug belassen werden, um die Erdungselektrode und die zentrale Stiftelektrode des Filters voneinander zu trennen.
Bei dem bekannten Filter gemäß Figur 1 müssen Spalte 10 und 11 für die Erdungselektrode und die zentrale Stiftelektrode in der Metallplattxerung vorgesehen werden, und außerdem muß ein Spalt 12 in der Plattierung an der Innenseite der Außenhülse vorgesehen sein. Außerdem muß, wenn die Innenhülse mit ihrem Metallüberzug versehen wird, ein freier Raum 12a vorgesehen werden, so daß das Ferrit nicht stromlos gemacht wird, Dementsprechend ist die Herstellung des Filters gemäß Figur 2 weit einfacher als die des Filters gemäß Figur 1.
Bei der Konstruktion des Filters gemäß Figur 2 ist es möglich, einen extrem dünnen Film Bariumtitanat zu erhalten, der beispielsweise eine Dicke von nur 0,05-0,09 mm aufweist. Ein derartiger Film sorgt für eine weit höhere Kapazität per Einheitenlänge des Filters sowie bei einer vorgegebenen dielektrischen Konstante für eine größere Dämpfung per Einheitenlänge, als dies-bei einem herkömmlichen Filter der Fall ist.
Figur 5 zeigt das Filter gemäß Figur 2 in Position auf einem elektrischen Anschlußstift 14, wobei eine Erdungsplatte 15 an einem das Filter aufnehmenden Isolierkörper mit der Außenfläche des Filters in Schnappverbindung steht zur Herstellung einer Erdungsverbindung mit dem Filter.
Figur 4 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung bei einem verlustbehafteten Hochfrequenzfilterstreifen für eine gedruckte Schaltung. Der Filterstreifen weist ein dotiertes halbleitendes Keramikelement 16 auf, das auf einer Seite
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eine niedergeschlagene Bariumtitanatschicht 17 trägt, die von einer Metallplattierung 18 bedeckt ist, und auf der anderen Seite eine Metallplattierung 19 aufweist, die an einen Erdungsleiter 20 einer gedruckten Schaltungsplatte angelötet ist. Schaltungskomponenten 21 und 22 sind mit dem Filterstreifen durch leitungen 23 und 24 verbunden, welche auf die Plattierung 18, die ein G-leichstromverteilerelement bildet, aufgelötet sind. Wenn die Komponenten 21 und 22 beispielsweise in einer digitalen Schaltung getriggert werden sollen, wird die Plattierung 18 normalerweise mit hohen Frequenzen beaufschlagt, so daß Rauschen erzeugt wird, das andere, nicht gezeigte Schaltungskomponenten auf der Schaltungsplatte stört. Das verlustbehaftete Filter dient jedoch dazu, die Komponenten 21 und 22 zu trennen.
Obwohl Bariumtitanat als dielektrisches Material besonders geeignet ist, können andere niedrige dielektrische Konstanten, aufweisende dielektrische Materialiaa, zur Steuerung der G-renzfreq.uenz des Filters niedergeschlagen werden.
Gemäß Figur 5 weist ein dotiertes Halbleiterelement 25 auf jeder Seite niedergeschlagene Bariumtitanatschichten 26 bzw. 27 auf, über welche Metallplattierungen 28 bzw. 29 aufgebracht sind. Ein derartiges Filter hat eine hohe Durchsehlagsspannung.
Das in Figur 6 gezeigte Filter weist dotierte halbleitende Keramikelemente 33 und 34 auf, zwischen denen sieh eine lei tende Metallschicht 31 befindet. Auf dem Element 33 ist ein äußerer Bariumtitanatüberzug 35 niedergeschlagen, der von einer Schicht 30 aus Metall bedeckt ist, und auf dem Element 34 ist ein äußerer Bariumtitanatüberzug 36 niedergeschlagen, der von einer Metallschicht 32 bedeckt ist. Die Schicht 31 kann die leitende Schioht des Filters sein, und die Schichten 30 und 32 können geerdet sein. Ein derartiges Filter besitzt tine hohe Kapazität und einen hohen Verlust per Einheitenlänge. 209820/0647
AMP 2974 - 6 -
Ein Mehrfachstromkreisfilter gemäß Figur 7 weist ein dotiertes harbleitendes Keramikelement 37 auf, auf dessen einer Seite sich ein einzelner Erdungsleiter 43 befindet; voneinander getrennte elektrisch leitende Streifen 39 "bis 42 sind auf einer auf der anderen Seite des Elements 37 niedergeschlagenen Bariumtitanatschicht 38 vorgesehen.
Patentansprüche
209820/064?

Claims (8)

  1. Pat entansprüche
    I.) Verlustbehaftetes Hochfrequenzfilter mit einem Element, auf das unmittelbar eine Schicht aus dielektrischem Material, beispielsweise Bariumtitanat, niedergeschlagen ist, gemäß Hauptanmeldung P 20 58 419.4, dadurch gekennzeichnet , daß das Element (5, 16, 25, 53» 37) aus halbleitendem keramischem Material besteht.
  2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das halbleitende Keramikmaterial (5, 16, 25, 33, 37) dotiertes Bariumtitanat ist.
  3. 3· Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Schicht aus dielektrischem Material eine Metallplattierung (7» 19, 28, 30, 43) vorgesehen ist.
  4. 4· Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das halbleitende Keramikelement die Form einer stranggepreßten Höhre (5) hat, deren Außenfläche mit der Schicht (6) aus dielektrischem Material bedeckt ist, und daß die Außenfläche der Schicht (6) und die Innenfläche der Röhre (5) metallplattiert sind.
  5. 5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das halbleitende Keramikelement die Form eines Streifens (16) hat, auf dessen eine Seite die Schicht (17) aus dielektrischem Material unmittelbar niedergeschlagen ist, wobei die Schicht (17) und die andere Seite des keramischen Streifens (16) metallplattiert sind und wobei die Metallplattierung (19) auf dem Streifen (16) elektrisch mit einem Erdungsleiter (20) auf einer gedruckten-Schaltungsplatte verbunden ist und die Metallplattierung (18) auf der Schicht (17) aus dielektrischem Material elektrisch mit einer elektrischen Schaltungskomponente (21) auf der Platte verbunden ist.
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    AMP 2974 - r -
  6. 6. Filter nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet , daß das halbleitende keramische Element ein Streifen (25) ist, auf dessen beide Seiten eine Bariumtitanatschicht niedergeschlagen ist, wobei auf jeder Bariumtitanatschioht (26 und 27) eine Metallschicht (28 und 29) vorgesehen ist.
  7. 7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das halbleitende keramische Element ein Streifen (33) ist, der auf einer Seite eine elektrisch leitende Metallschicht (31) und auf seiner entgegengesetzten Seite die Schicht (35) aus dielektrischem Material trägt, wobei die Metallschicht (31) an einer Seite eines weiteren keramischen Streifens (34) befestigt ist, dessen andere Seite eine weitere unmittelbar darauf niedergeschlagene Schicht (36) aus dielektrischem Material trägt, und wobei jede Schicht (35 und 36) aus dielektrischem Material eine Metallplattierung (30 und 32) trägt.
  8. 8. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das keramische Element ein Streifen
    (37) ist, auf dessen einer Seite die dielektrische Schicht
    (38) vorgesehen ist, wobei die andere Seite des Streifens
    (37) an einer metallischen Erdungsplatte (43) befestigt ist und Metallstreifen (39-42) auf der dielektrischen Schicht
    (38) vorgesehen sind.
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    Leerseite
DE2154163A 1969-12-09 1971-10-29 Verfahren zur Herstellung eines verlustbehafteten Hochfrequenzfilters Expired DE2154163C3 (de)

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BE (1) BE774939R (de)
DE (1) DE2154163C3 (de)
FR (1) FR2113619A6 (de)
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