[發(fā)明專利]微波模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510469144.6
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN105222858B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: M·格丁;M·戴爾曼;N·波爾;M·福格特;C·舒爾茨;T·耶施克;C·施米茨
• 申請（專利權(quán)）人: 克洛納測量技術有限公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

描述并示出一種用于按照運行時間法工作的物位測量儀(2)的微波模塊(1)，其具有用來產(chǎn)生和/或接收微波信號的芯片(7)以及載體元件(8)。本發(fā)明所基于的任務是提出一種盡可能有利的微波模塊。該任務在所討論的微波模塊中通過以下方式來解決，即芯片(7)位于載體元件(8)的空腔(9)之中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)運行時間法工作的物位測量儀的微波模塊，其具有至少一個用于產(chǎn)生和/或者接收微波信號的芯片，并且具有至少一個載體元件。

背景技術

在一種測量介質(zhì)在容器中的物位的可能性中，向表面的方向上輻射微波信號并且接收在那里反射的信號。可以根據(jù)發(fā)射信號與接收反射信號之間的時間（即總運行時間），確定測量儀與介質(zhì)表面之間的距離，并且據(jù)此通過測量裝置結(jié)構(gòu)的已知量確定物位。因此該測量方法也稱作運行時間法或者雷達法。此外可以連續(xù)或者僅僅以脈沖方式產(chǎn)生和發(fā)射微波信號。

相應的測量儀通常具有產(chǎn)生或處理微波信號的電子單元、例如自由發(fā)射微波信號或者沿著導體結(jié)構(gòu)（例如芯線或者桿）傳導微波信號的天線元件。結(jié)合到導體（也稱作探針）上的耦合輸入或從導體的耦合輸出，也使用名稱時域反射計（Time DomainReflectometry, TDR）。

在多個設計方案中，具有用于信號產(chǎn)生和分析或處理的芯片的微波單元位于電子單元中。

例如 US 8 269 666 B2 描述具有位于高頻電路板上的芯片的微波模塊。在一種設計方案中，金屬化部位于電路板下面。在芯片所在的電路板的側(cè)面上還設置殼體。US 7355 547 B2 也示出類似的結(jié)構(gòu)。

結(jié)合類似的微波模塊，例如在蘇黎世聯(lián)邦理工學院的 Janusz Grzyb 在 2004 年發(fā)表的博士論文“MCM Integration Technologies for 60-80GHz Applications ，（MCM集成技術針對60-80 GHz 的應用）”中說明使用銅載體作為芯片下方的熱沉。

芯片和承載該芯片的載體元件例如可以從卡爾斯魯厄的 Stefan Beer 在 2013年發(fā)表的博士論文“將 122 GHz 天線集成到微型化雷達傳感器中的方法和技術”得知。那里也公開了用來將芯片與載體元件的上側(cè)連接的接合線。

對于微波信號的發(fā)射例如推薦波導。

例如 Fraunhofer 高頻物理和雷達技術 FHR 研究所的 Prof. Dr. -Ing. NilsPohl 在 2012 年度報告中第 15～17 頁發(fā)表的文章“硅鍺電路 - 未來的雷達”公開了一種具有通過環(huán)形耦合器（或 Rat Race Coupler）與波導相連的芯片的裝置。

例如 EP 2 219 045 B1 示出一種具有桿狀天線的裝置。

DE 102 43 671 B3 示出一種由襯底中的缺口以及屏蔽罩構(gòu)成的天線元件的設計方案。

例如 DE 601 31 643 T2 描述了用于微波芯片的不同載體元件。

例如 DE 10 2011 015 894 A1 示出將信號耦合輸入到天線元件中。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明所基于的任務在于提出一種盡可能有利的、用于按照運行時間法工作的物位測量儀的微波模塊。

根據(jù)本發(fā)明的解決之前所引出并且闡述的任務的微波模塊的首要并且基本的特征在于，芯片位于載體元件的空腔之中。因此芯片并非位于載體元件上，而是嵌入在作為空腔的留空或凹進部分之中。

在此，在一種設計方案中，設計并且相互協(xié)調(diào)芯片和空腔，使得載體元件的至少一個包圍空腔的上側(cè)和芯片的朝向載體元件的上側(cè)的上側(cè)是平的。因此在該設計方案中，芯片的上側(cè)處在與至少包圍芯片所在空腔的上側(cè)相同的高度上。