COMPONENTE DE ALTA FRECUENCIA CON PÉRDIDAS DIELÉCTRICAS REDUCIDAS.

Componente de alta frecuencia con una estructura conductora interna (2),

que está eléctricamente aislada con respecto a un conductor externo con utilización, como mínimo, de un elemento aislante (4, 5), en el que el elemento aislante (4, 5) soporta mecánicamente la estructura conductora (2), caracterizado porque, el elemento aislante (4, 5) está conformado a partir de un elemento laminar (10) moldeado en forma de estructura tridimensional, que ha sido endurecida adoptando esta forma tridimensional por sinterizado y está conformada a partir de un material eléctricamente aislante con un grosor de paredes más reducido que el grosor del elemento aislante (4, 5) reducido por la estructura tridimensional.

Componente de alta frecuencia con pérdidas dieléctricas reducidas Campo de aplicación técnica La presente invención se refiere a un componente de alta frecuencia, con una estructura conductora interna, que está aislado eléctricamente, como mínimo con un elemento de aislamiento, con respecto a un conductor externo, de manera que el elemento de aislamiento soporta mecánicamente la estructura conductor interna.

En la técnica de alta frecuencia se utilizan frecuentemente componentes de alta frecuencia en los que la estructura conductora interna no solamente debe ser aislada con respecto a un conductor externo, sino que también debe ser apoyada de forma mecánica. Son ejemplos de ellos filtros, acopladores, divisores o multiplexores.

Así, por ejemplo, se utilizan duplexores entre estaciones de base y antenas móviles para poder emitir mediante las antenas de radio móviles señales en diferentes rangos de frecuencia, por ejemplo, para GSM y UMTS. El duplexor conduce a una amortiguación que debe resultar lo más reducida posible. En los duplexores conocidos, la estructura del conductor interno que constituye la amplitud de frecuencia está incorporada en forma de sándwich entre dos placas macizas de politetrafluoroetileno (PTFE) . Estos elementos de aislamiento efectúan el aislamiento eléctrico de la estructura del conductor interno con respecto al conductor externo, que está constituido por el cuerpo del duplexor o está integrado en éste. Simultáneamente, los elementos de aislamiento sirven también como soporte o fijación de la estructura del conductor interno que es frecuentemente delgada, dentro del cuerpo para garantizar una separación que permanezca en el valor definido con respecto al conductor externo. El material PTFE es utilizado en base a sus pérdidas dieléctricas reducidas para señales de alta frecuencia como material de aislamiento para mantener lo más reducida posible la amortiguación de introducción por el duplexor. Ambas placas de PTFE deben ser terminadas de todos modos de manera muy exacta en cuanto al grosor para conseguir un soporte o apoyo fiable o bien fijación de la estructura del conductor interno en el cuerpo envolvente. Esto aumenta los costes para la fabricación de estos elementos de aislamiento.

El documento GB 1030134 describe un coaxial (cable con un conductor interno, un conductor externo y un aislante que está realizado de un material plástico laminado) .

El objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer un componente de alta frecuencia de este tipo, que presenta una reducida amortiguación de introducción y que se puede fabricar de manera económica.

Explicación de la invención El mencionado objetivo se consigue mediante el componente de alta frecuencia, así como con el elemento de aislamiento aislado en aquél, de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 15. Disposiciones ventajosas del componente de alta frecuencia o bien del elemento de aislamiento son el objeto de las reivindicaciones dependientes o se pueden deducir de la siguiente descripción así como de los ejemplos de realización.

El componente de alta frecuencia indicado presenta de manera conocida una estructura de conductor interno que está aislada, como mínimo, por un elemento de aislación eléctricamente con respecto a un conductor externo de manera que el elemento de aislamiento soporta mecánicamente la estructura del conductor interno. El componente de alta frecuencia se caracteriza porque el elemento de aislamiento está constituido por un elemento laminar conformado en una estructura tridimensional y fijada mediante sinterización con esta estructura tridimensional, de un material eléctricamente aislante, preferentemente un material polímero, realizado con un grosor de pared que es menor que el grosor producido por una estructura tridimensional del elemento aislante. Como elemento de aislamiento se utiliza preferentemente una lámina de PTFE conformada en una estructura tridimensional.

Mediante la utilización del elemento laminar rigidizado en una estructura tridimensional se reducen sensiblemente las exigencias en cuanto a la exactitud de las medidas del elemento de aislamiento. El grosor de este elemento de aislamiento puede ser escogido algo mayor que lo que es necesario para la introducción en el cuerpo del componente de alta frecuencia. Mediante un determinado efecto de resorte o compresibilidad de la estructura tridimensional, el elemento de aislamiento, en el cierre del cuerpo envolvente se puede comprimir a la dimensión exactamente necesaria de manera que posteriormente el soporte o fijación de la estructura conductora interna se garantiza de manera óptima por ejemplo en una estructura de conductor en forma de banda. Otra ventaja esencial de la utilización de la estructura tridimensional consiste en que el volumen requerido por el elemento de aislamiento presenta una proporción sensiblemente más reducida de material laminar que un elemento macizo de igual volumen. Así, por ejemplo, la proporción de aire dentro de este volumen puede ascender hasta 90% o más. En base al pequeño factor de pérdida dieléctrica del aire para emisión de alta frecuencia en comparación con PTFE u otros materiales de aislamiento eléctricos, la amortiguación con respecto a los componentes de alta frecuencia conocidos con elementos aislantes macizos se reduce. Lo mismo es válido naturalmente también cuando en el cuerpo del componente de alta frecuencia se contienen otros gases. El componente de alta frecuencia descrito presenta, por lo tanto, pérdidas diélectricas más reducidas y se puede producir también con un coste más reducido en base a las menores exigencias de exactitud en su fabricación o en la de los elementos aislantes.

La estructura tridimensional será constituida en el componente de alta frecuencia descrito preferentemente con un grosor de pared entre 50 fm y 500 fm. No obstante, básicamente este grosor de pared no está limitado evidentemente a esta gama de grosor, siempre que el grosor de pared sea menor que el grosor del elemento de aislamiento. La estabilidad mecánica del elemento aislante se consigue para grosores de pared reducidos de este tipo por la conformación especial del elemento de aislamiento en el que se prepara el elemento laminar con el correspondiente grosor de la lámina de forma tridimensional y se rigidiza en la forma tridimensional por sinterización. De esta manera se mantienen los bordes rigidizados en la estructura tridimensional, lo que aumenta la estabilidad mecánica de la estructura.

Esta técnica se explicará de manera más detallada a continuación, en base al material preferente PTFE para la fabricación de la estructura tridimensional, puesto que en especial el PTFE, a causa de su elevada viscosidad en fusión, no es apropiado para las técnicas habituales de elaboración de materiales plásticos para la fabricación de componentes conformados tridimensionalmente. En este procedimiento, se coloca una sección de una lámina de PTFE sin sinterizar entre un troquel o punzón y una matriz, que presentan una estructura superficial en la conformación tridimensional del elemento laminar. La sección del elemento laminar será mantenido por el funcionamiento conjunto del troquel y de la matriz en una forma tridimensional predeterminada por la estructura superficial, mientras que será calentado a la temperatura de sinterización y se rigidizará de manera duradera en la forma tridimensional. A continuación, la sección tridimensional conformada y rigidizada será enfriada.

En una disposición especialmente ventajosa, el componente de aislamiento conformado tridimensionalmente mediante una conformación especial cerrada en un proceso de sinterización, obtiene la combinación de bordes rígidos al curvado en el plano de la carga efectiva y un contorno simétrico radialmente transversal a la carga efectiva con una estabilidad de forma y de tiempo de vida que es un múltiplo del de una lámina delgada en bruto, así como en piezas constructivas tridimensionales sinterizadas con forma abierta. Los bordes resistentes al curvado en el plano de la carga efectiva generan una elevada estabilidad de forma para una carga idéntica con respecto a otros contornos. La conformación simétrica radialmente, cerrada, perpendicular a la carga efectiva, genera una constitución de esfuerzos en la dirección de la periferia del contorno de los bordes rígidos a la curvatura sin dar lugar a valores máximos o punta del esfuerzo. Esta constitución reduce o elimina el efecto de memoria y conduce a una geometría estable a lo largo del tiempo y hasta un cierto punto crítico estable a la temperatura del elemento tridimensional realizado a base... [Seguir leyendo]

1. Componente de alta frecuencia con una estructura conductora interna (2) , que está eléctricamente aislada con respecto a un conductor externo con utilización, como mínimo, de un elemento aislante (4, 5) , en el que el elemento aislante (4, 5) soporta mecánicamente la estructura conductora (2) , caracterizado porque, el elemento aislante (4, 5) está conformado a partir de un elemento laminar (10) moldeado en forma de estructura tridimensional, que ha sido endurecida adoptando esta forma tridimensional por sinterizado y está conformada a partir de un material eléctricamente aislante con un grosor de paredes más reducido que el grosor del elemento aislante (4, 5) reducido por la estructura tridimensional.

2. Componente de alta frecuencia, según la reivindicación 1, caracterizado porque, el grosor de pared de la estructura tridimensional está comprendido entre 50 μm y 500 μm.

3. Componente de alta frecuencia, según las reivindicaciones 1 ó 2 , caracterizado porque, el elemento aislante (4, 5) está formado a partir de un elemento laminar (10) de PTFE conformado en una estructura tridimensional.

4. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado porque, la estructura tridimensional muestra forma de zigzag u ondulada.

5. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado porque, la estructura tridimensional forma elevaciones y rebajes alternados en, como mínimo, una dirección.

6. Componente de alta frecuencia, según las reivindicaciones 4 ó 5 , caracterizado porque, la estructura tridimensional tiene un diseño simétrico radialmente.

7. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 6 , caracterizado porque, la estructura conductora interna (2) está embebida en una estructura sándwich entre dos de los elementos aislantes (4, 5) .

8. Componente de alta frecuencia, según la reivindicación 7, caracterizado porque, los dos elementos aislantes (4, 5) muestran idénticas estructuras tridimensionales y están dispuestos con un giro entre sí en un ángulo preferentemente de 90º.

9. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 8, diseñado como multiplexor, en particular, un duplexor.

10. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 8, está diseñado como filtro de alta frecuencia.

11. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 8, que está diseñado como acoplador de alta frecuencia.

12. Componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 8, que está diseñado como divisor de alta frecuencia.

13. Elemento aislante para un componente de alta frecuencia, según una de las reivindicaciones 1 a 12, que está formado a partir de un elemento laminar de PTFE (10) , conformado en una estructura tridimensional que ha sido endurecida en su estructura tridimensional por sinterizado y muestra un grosor de pared que es más reducido que el grosor del elemento aislante (4, 5) producido por la estructura tridimensional.

14. Elemento aislante, según la reivindicación 13, en el que el grosor de la pared de la estructura tridimensional está comprendida entre 50 μm y 500 μm.

15. Elemento aislante, según la reivindicación 13 ó 14, en el que la estructura tridimensional tiene una forma en zigzag u ondulada.

16. Elemento aislante, según la reivindicación 13 ó 14, en el que la estructura tridimensional forma elevaciones y rebajes alternados, por lo menos en una dirección.

17. Elemento aislante, según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque la estructura tridimensional es simétrica radialmente.