专利名称：一种用于平面滤波器的薄膜及其制作方法
技术领域：
本发明属于微波工程领域，尤其涉及一种用于平面滤波器的薄膜及其制作方法。
背景技术：
在平面滤波器的设计和制作过程中，由于滤波器电路介质基片的介电常数、厚度 等参数与理论设计值不一致等原因经常会造成滤波器的实际工作频率与设计频率偏离的 现象。如果滤波器的实际工作频率低于设计频率，可以通过再次刻蚀的方法使得线条宽度 变窄或长度变短从而使得单个谐振器的谐振频率或者整个滤波器的工作频率升高。如果滤 波器的实际工作频率高于设计频率，则没有很好的方法加以解决。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于平面滤波器的薄膜及其制作方法，能够 降低滤波器中谐振单元的实际工作频率。本发明公开了一种用于平面滤波器的薄膜的制作方法，包括步骤1，将液态聚四氟乙烯和丙酮的混合溶液滴到所述平面滤波器的电路的表 面；步骤2，应用离心甩膜方法使所述混合溶液在所述电路的表面形成厚度均勻的薄 膜；步骤3，对所述薄膜进行低温烘烤，使所述薄膜固化。所述步骤1前还包括步骤21，将保护膜覆盖于不需降低工作频率的所述平面滤波器的谐振单元上；所述步骤2和所述步骤3之间还包括步骤22，去除所述保护膜。重复所述步骤1、2和3，以进一步降低所述平面滤波器的谐振单元的实际谐振频率。所述混合溶液中聚四氟乙烯的体积浓度为10%至50%。所述离心甩膜方法中离心转速为2000转/分钟，旋转时间为2-3分钟。所述烘烤的温度为60°C，时间为1个小时。本发明还公开了一种用于平面滤波器的薄膜，所述平面滤波器包括谐振单元，所 述薄膜位于所述谐振单元的表面，所述薄膜为聚四氟乙烯薄膜。所述谐振单元为实际谐振频率高于预定谐振频率的谐振单元。所述平面滤波器为微带滤波器或共面滤波器。所述薄膜的厚度为20-30微米。所述的薄膜溶解于丙酮溶液。本发明的有益效果在于，能够解决平面滤波器实际工作频率高于设计频率的问 题；薄膜的制作过程工艺简单，材料的成本低；由于薄膜采用聚四氟乙烯，薄膜不会与平面滤波器电路表面发生反应，从而避免影响滤波器的其他微波特性；通过控制混合溶液的浓 度或者涂覆薄膜的层数，可以控制薄膜对平面滤波器工作频率改变的大小；可以在滤波器 的单个谐振单元上制作薄膜从而降低单个谐振器的谐振频率，也可以在整个滤波器上制作 薄膜从而降低整个滤波器的工作频率。
图1现有技术的微带线谐振单元结构示意图；图2本发明实施例1中高温超导滤波器所采用的谐振器图形；图3是本发明的方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。以微带滤波器为例简要说明本发明。现有技术中微带谐振单元的结构如图1所 示，以微带线谐振单元为电路单元构成滤波器。微带线是在双面金属化的介质基片101的 一面制作宽度为W、厚度为k的导带102，介质基片101的另一面由接地金属平板103构成。 由于导带102上面为空气，导带102下面为介质基片101，所以大部分电磁波在介质基片 101内传播，且集中在导带102与接地金属平板103之间；但也有一部分电磁场分布在介质 基片101上面的空气介质区域内。在微带谐振单元除接地金属平板103的表面涂敷上一层 聚四氟乙烯薄膜，使得滤波器的谐振单元的实际工作频率降低。所述谐振单元为实际谐振频率高于预定谐振频率的谐振单元。所述平面滤波器为微带滤波器或共面滤波器。所述平面滤波器由常规材料或者超 导材料制作而成。所述薄膜的厚度为20-30微米。本发明中用液态聚四氟乙烯和丙酮的混合溶液来制作薄膜。方法的流程如图3所
7J\ ο步骤S301，将液态聚四氟乙烯和丙酮的混合溶液滴到所述平面滤波器的电路的表面。步骤S302，应用离心甩膜方法使所述混合溶液在所述电路的表面形成厚度均勻的薄膜。步骤S303，对所述薄膜进行低温烘烤，使所述薄膜固化。如果只有一个或者几个谐振器的频率高于预定谐振频率，则在进行步骤S301前， 用保护膜覆盖不需降低实际谐振频率的所述平面滤波器的谐振单元，从而只在需要降低频 率的谐振器上甩膜。在步骤S302和步骤S303之间去除保护膜。保护膜依据不需降低实际谐振频率的谐振单元的位置和大小，剪切成相应的图形 以保护不需降低实际谐振频率的谐振单元。其中聚四氟乙烯的体积浓度保持在10-50%。体积浓度越高，制成的薄膜可以使平 面滤波器的工作频率降低得更多。实施例1取一个已经制作好的8阶切比雪夫高温超导微带滤波器，该滤波器用双面生长Y1Ba2Cu3CVx超导薄膜的MgO基片制成，所采用的谐振器图形如图2所示。将聚四氟乙烯和丙 酮配制成不同浓度的5种混合溶液，混合溶液中聚四氟乙烯的体积浓度分别为10%、20%、 30%、40%、50%，用这5种混合溶液分别在该超导微带滤波器上制作薄膜，具体方法如下 所述。将滤波器固定于甩膜机上，将滤波器的接头部分用保护膜加以保护，在裸露部分 滴上混合溶液。启动甩膜机，甩膜时甩膜机的转速为2000转/分，时间为3分钟。将保护膜去除。
将甩膜后的滤波器放在60°C的加热台上烘烤1小时。分别测量不同浓度混合溶液生成的薄膜对滤波器工作频率的降低量，如表1所 示，结果如表1所示，该滤波器在甩膜前的中心频率为1. 72GHz。 表1本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还 可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由 权利要求书的范围来确定的。
权利要求
一种用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于，包括步骤1，将液态聚四氟乙烯和丙酮的混合溶液滴到所述平面滤波器的电路的表面；步骤2，应用离心甩膜方法使所述混合溶液在所述电路的表面形成厚度均匀的薄膜；步骤3，对所述薄膜进行低温烘烤，使所述薄膜固化。
2.如权利要求1所述的用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于， 所述步骤1前还包括步骤21，将保护膜覆盖于不需降低工作频率的所述平面滤波器的谐振单元上； 所述步骤2和所述步骤3之间还包括 步骤22，去除所述保护膜。
3.如权利要求1所述的用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于，重复所述步骤1、2和3，以进一步降低所述平面滤波器的谐振单元的实际谐振频率。
4.如权利要求1所述的用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于，所述混合溶 液中聚四氟乙烯的体积浓度为10%至50%。
5.如权利要求1所述的用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于， 所述离心甩膜方法中离心转速为2000转/分钟，旋转时间为2-3分钟。
6.如权利要求1所述的用于平面滤波器的薄膜的制作方法，其特征在于， 所述烘烤的温度为60°C，时间为1个小时。
7.一种用于平面滤波器的薄膜，所述平面滤波器包括谐振单元，其特征在于， 所述薄膜位于所述谐振单元的表面，所述薄膜为聚四氟乙烯薄膜。
8.如权利要求7所述的用于平面滤波器的薄膜，其特征在于， 所述谐振单元为实际谐振频率高于预定谐振频率的谐振单元。
9.如权利要求7所述的用于平面滤波器的薄膜，其特征在于， 所述平面滤波器为微带滤波器或共面滤波器。
10.如权利要求7所述的用于平面滤波器的薄膜，其特征在于， 所述薄膜的厚度为20-30微米。
11.如权利要求7所述的用于平面滤波器的薄膜，其特征在于， 所述薄膜溶解于丙酮溶液。
全文摘要
本发明涉及一种用于平面滤波器的薄膜及其制作方法，制作方法包括步骤1，将液态聚四氟乙烯和丙酮的混合溶液滴到所述平面滤波器的电路的表面；步骤2，应用离心甩膜方法使所述混合溶液在所述电路的表面形成厚度均匀的薄膜；步骤3，对所述薄膜进行低温烘烤，使所述薄膜固化。本发明能够降低滤波器中谐振单元的实际工作频率，进而解决平面滤波器实际工作频率高于设计频率的问题。
文档编号H01P11/00GK101867082SQ20091008189
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者于涛, 何晓锋, 何豫生, 崔彬, 张国华, 张强, 张雪强, 李春光, 王佳, 王跃辉, 边勇波, 郭进, 高路, 黎红 申请人:中国科学院物理研究所