EP0094478A1 - Übergang von einem Hohlleiter auf eine Mikrostreifenleitung - Google Patents

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EP0094478A1
EP0094478A1 EP83101584A EP83101584A EP0094478A1 EP 0094478 A1 EP0094478 A1 EP 0094478A1 EP 83101584 A EP83101584 A EP 83101584A EP 83101584 A EP83101584 A EP 83101584A EP 0094478 A1 EP0094478 A1 EP 0094478A1
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substrate
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microstrip
wall
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Gerhard Ing. Grad. Hirsch
Michael Dipl.-Ing. Alberty
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ANT Nachrichtentechnik GmbH
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

Definitions

  • the present invention relates to a transition from a waveguide to a microstrip line, a substrate carrying the microstrip line penetrating into the waveguide that is short-circuited at the end, which substrate is provided with a strip line projecting into the inner region of the waveguide and coupling the waveguide waves, which is provided by a in the waveguide wall recessed channel is guided.
  • Such a waveguide-microstrip line transition is known from DE-PS 24 21 795.
  • the invention is therefore based on the object of a transition from a waveguide to a microstrip line to create the type mentioned, in which the wave of the waveguide is transferred into the microstrip line or vice versa without the critical ground contact and broadband and low attenuation.
  • this object is achieved in that the substrate penetrates into the waveguide at a point where the wall currents of the waveguide flowing transversely to the substrate are minimal, that the substrate has no ground surface in the region of the waveguide interior and the waveguide wall and that the ground surface within the channel begins on the side of the substrate opposite the strip line guided through the channel.
  • ground surface of the substrate which may interfere with the waveguide field under certain circumstances, is completely eliminated according to the invention inside the waveguide and the waveguide wall.
  • the figure shows an opened, two-part housing, in the lower part 1 of which a substrate 2 is accommodated, on the top of which a strip conductor structure 3 is arranged and the underside of which is provided with a ground surface (hatched).
  • a rectangular waveguide piece short-circuited at its end is embedded in the front of the housing; namely, the rectangular semiconductor piece is divided into two shells 4 and 5 according to the housing.
  • the dividing plane of the waveguide is where the wall currents running across this plane are minimal.
  • the waveguide is divided into two half shells.
  • the substrate 2 crosses the waveguide in the parting plane between the two shells 4 and 5.
  • the ground plane of the substrate is like that not hatched and shows the area delimited by the dashed line, removed in the region of the waveguide interior and the waveguide wall. There is therefore no contact between the ground surface of the substrate and the waveguide wall.
  • ground contact with the entire housing 1 can also be dispensed with.
  • a strip conductor 6 which acts as a coupling probe, is provided on the substrate and leads laterally, parallel to the short-circuit wall 7, into the waveguide.
  • the distance of this strip conductor 6 from the short-circuit wall 7 is approximately ⁇ G ... 1 ⁇ 4 ⁇ G where ⁇ G is the operating wavelength of the waveguide.
  • a channel 8 embedded in a side wall of the upper waveguide shell 5 serves as a contact-free passage of the strip conductor 6 into the waveguide.
  • the channel without substrate represents a waveguide operated below the cutoff frequency.
  • the ground surface belonging to the stripline begins on the underside of the substrate.

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  • Waveguides (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Abstract

Es soll ein Übergang von einem Hohlleiter (4,5) auf eine Mikrostreifenleitung (6) geschaffen werden, bei der ohne Massekontaktierung die Hohlleiterwelle in die Mikrostreifenleitung breitbandig und dämpfungsarm überführt wird. Dazu dringt das die Mikrostreifenleitung tragende Substrat (2) an einer Stelle in den Hohlleiter ein, wo die an quer zum Substrat fließenden Ströme minimal sind. Das Substrat weist im Bereich des Hohlleiterinneren und der Hohlleiterwandung keine Massefläche auf. Die Massefläche beginnt innerhalb eines Kanals (8), durch den eine auf dem Substrat angeordnete Streifenleiterkoppelstruktur (3) in den Hohlleiter hineinführt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Übergang von einem Hohlleiter auf eine Mikrostreifenleitung, wobei in den am Ende kurzgeschlossenen Hohlleiter ein die Mikrostreifenleitung tragendes Substrat eindringt, das mit einem in den Innenbereich des Hohlleiters hineinragenden, die Hohlleiterwellen ankoppelnden Streifenleiter versehen ist, der durch einen in der Hohlleiterwandung eingelassenen Kanal geführt ist.
  • Ein derartiger Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-übergang ist aus der DE-PS 24 21 795 bekannt.
  • Ein Problem bei solchen Übergängen bildet stets die Kontaktierung der Massefläche des die Mikrostreifenleitung tragenden Substrats mit dem Hohlleiter, denn von der Güte der Massekontaktierung hängen entscheidend die Breitbandigkeit und die Durchgangsdämpfung des Übergangs ab.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen übergang von einem Hohlleiter auf eine Mikrostreifenleitung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ohne die kritische Massekontaktierung die Welle des Hohlleiters in die Mikrostreifenleitung bzw. umgekehrt breitbandig und dämpfungsarm überführt wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Substrat an einer Stelle in den Hohlleiter eindringt, wo die quer zum Substrat fließenden Wandströme des Hohlleiters minimal sind, daß das Substrat im Bereich des Hohlleiterinneren und der Hohlleiterwandung keine Massefläche aufweist und daß die Massefläche innerhalb des Kanals auf der dem durch den Kanal geführten Streifenleiter gegenüberliegenden Seite des Substrats beginnt.
  • Es ist vorteilhaft, daß die Massefläche des Substrats, die unter Umständen das Hohlleiterfeld störend beeinflussen kann, gemäß der Erfindung im Innern des Hohlleiters und der Hohlleiterwandung ganz entfällt.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert.
  • Die Figur zeigt ein aufgeklapptes, zweiteiliges Gehäuse, in dessen unterem Teil 1 ein Substrat 2 untergebracht ist, auf dessen Oberseite eine Streifenleiterstruktur 3 angeordnet und dessen Unterseite mit einer Massefläche (schraffiert gezeichnet) versehen ist. In der Vorderseite des Gehäuses ist ein an seinem Ende kurzgeschlossenes Rechteckhohlleiterstück eingelassen; und zwar ist das Rechteckhohleiterstück entsprechend dem Gehäuse in zwei Schalen 4 und 5 aufgeteilt. Die Trennebene des Hohlleiters befindet sich dort, wo die quer zu dieser Ebene verlaufenden Wandströme minimal sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Hohlleiter in zwei Halbschalen geteilt. In der Trennebene zwischen den beiden Schalen 4 und 5 durchquert das Substrat 2 den Hohlleiter. Die Massefläche des Substrats ist, wie die nicht schraffierte und durch die strichlierte Linie abgegrenzte Fläche zeigt, im Bereich des Hohlleiterinneren und der Hohlleiterwandung entfernt. Es liegt damit also kein Kontakt zwischen der Massefläche des Substrats und der Hohlleiterwandung vor. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang kann auch auf eine Massekontaktierung mit dem gesamten Gehäuse 1 verzichtet werden.
  • Zur Ankopplung der Hohlleiterwelle an die Mikrostreifenleitung ist auf dem Substrat eine als Koppelsonde wirkender Streifenleiter 6 vorgesehen, der seitlich, parallel zur Kurzschlußwand 7 in den Hohlleiter hineinführt. Der Abstand dieses Streifenleiters 6 von der Kurzschlußwand 7 beträgt etwa
    Figure imgb0001
     λG ...¼ λG wobei λG die Betriebswellenlänge des Hohlleiters ist.
  • Ein in einer Seitenwand der oberen Hohlleiterschale 5 eingelassener Kanal 8 dient als kontaktfreie Durchführung des Streifenleiters 6 in den Hohlleiter. Der Kanal ohne Substrat stellt dabei einen unterhalb der Grenzfrequenz (cutoff) betriebenen Hohlleiter dar. Innerhalb dieses Kanals 8 beginnt die zum Streifenleiter gehörende Massefläche auf der Unterseite des Substrats.
  • Bei einem praktisch ausgeführten Hohlleiter-Mikrostreifenleitungs-Übergang wurde bei einer Betriebsfrequenz von 13 GHz eine Bandbreite von 50% und eine Durchgangsdämpfung von <0.1dB erreicht.

Claims (1)

  1. Übergang von einem Hohlleiter auf eine Mikrostreifenleitung, wobei in den am Ende kurzgeschlossenen Hohlleiter ein die Mikrostreifenleitung tragendes Substrat eindringt, das mit einem in den Innenbereich des Hohlleiters hineinragenden, die Hohlleiterwellen ankoppelnden Streifenleiter versehen ist, der durch einen in der Hohlleiterwandung eingelassenen Kanal geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (2) an einer Stelle in den Hohlleiter (4, 5) eindringt, wo die quer zum Substrat fließenden Wandströme des Hohlleiters minimal sind, daß das Substrat im Bereich des Hohlleiterinneren und der Hohlleiterwandung keine Massefläche aufweist und daß die Massefläche innerhalb des Kanals (8) auf der dem durch den Kanal geführten Streifenleiter (6) gegenüberliegenden Seite des Substrats beginnt.
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