CN106876849A - 介电波导组件 - Google Patents

Abstract

一种用于传播电磁信号的波导组件(100)包括第一和第二介电波导(106、108)，每个包括由第一介电材料形成的包覆部(110)。包覆部限定从其穿过的芯部区域(112)，所述芯部区域填充有不同于第一介电材料的第二介电材料。导电的屏蔽件(114)设置在第一介电波导与第二介电波导之间。

Description

介电波导组件

技术领域

本发明涉及一种具有多个介电波导的组件。

背景技术

介电波导(dielectric waveguides)被用在通信应用中，以沿着某一路径传送电磁波形式的信号。介电波导提供用于连接通信装置的通信传输线，诸如将天线连接到无线电频率发射器和/或接收器。虽然波在敞开的空间中沿着所有方向传播，但是介电波导通常限制所述波、并且沿着所限定的路径引导所述波，这允许波导在相对长的距离上传输高频率信号。

介电波导包括至少一种介电材料，并且通常具有两种或多种介电材料。介电材料是可以由所施加的电场极化的电绝缘材料。介电材料的极化率由被称为介电常数或相对介电率(permittivity)的值来表示。给定材料的介电常数是其介电的介电率，其表示为相对于限定为1的真空的介电率的比。若第一介电材料具有的介电常数大于第二介电材料的介电常数，则所述第一介电材料能够借助于极化而比第二介电材料存储更多的电荷。

一些已知的介电波导包括芯部介电材料、以及包围芯部介电材料的包覆介电材料。除了尺度和其他参数之外，芯部介电材料和包覆介电材料中的每个的介电常数影响通过波导的电磁场在波导内的分布。在已知的介电波导中，电磁场通常具有径向地延伸通过芯部介电材料、包覆介电材料、并且甚至部分地在包覆介电材料外(例如，在波导外部的空气内)的分布。

存在若干问题，它们相关联于延伸在介电波导的包覆部外、进入周围环境的电磁场的部分。第一，当多个介电波导在电缆中一起捆扎成束时，波导外部的电磁场的部分会产生高的串扰水平，并且串扰的水平会随着传播通过波导的更高的调制频率而增加。第二，空气中的一些电磁场会行进得快于传播在波导内的场，这引起不希望的电效应(electrical effect)，被称为分散(dispersion)。当信号的一些频率分量以与该信号的其他频率分量不同的速度行进时，产生分散，导致信号间干扰。第三，介电波导会由于与电磁场相互作用的外部物理影响而受到干扰和信号衰减，所述外部物理影响诸如人手触摸介电波导。最后，波导外的电磁场的部分可能沿着波导中的弯折部而损失，因为未包含的场趋向于沿直线辐射离开、而非跟随波导的轮廓。

对于这些问题中的至少一些，一个潜在的解决方案是，诸如通过增加包覆层的直径、或者增加包围包覆层的介电外部护套层的直径，来增加介电波导的总体直径。介电材料的量的增加提供更好的场遏制(field containment)、并且减少传播到波导外部的电磁场的量或程度。但是，增加介电波导的尺寸则引入其他的缺陷，包括减少了波导的灵活性、增加了材料费用、以及减少了能够在给定的面积或空间内安装的波导的数量(例如，降低波导的密度)。

另一潜在的解决方案是，提供导电的屏蔽层，其沿着波导的全部外部周界而将其环绕或包围，诸如通过将介电波导包裹在导电箔中。但是，由于电磁场中的部分在导电材料中感应表面电流，导电屏蔽层会在波导中引起过于高的能量损耗水平(例如，插入损耗和/或回波损耗)。高的损耗水平缩短电磁波将通过波导传播的有效长度。此外，与传播的电磁波相互作用的外部金属屏蔽层会允许不希望模式的传播，该模式具有硬截止频率(hard frequencycutoffs)。例如，在一些具体频率下，屏蔽层可以将所希望的场传播完全停止或“截止”。

仍然需要一种用于传播高频电磁信号的多个介电波导的组件，其中所述组件中的介电波导具有紧凑的尺寸、以及对于外部影响(例如，串扰和其他干扰)的较小敏感度、同时提供可接受的低水平损耗、并且避免不必要的模式传播。

发明内容

根据本发明，一种用于传播电磁信号的波导组件包括第一介电波导和第二介电波导。第一和第二介电波导中的每个包括由第一介电材料形成的包覆部。包覆部限定从其穿过的芯部区域，所述芯部区域填充有不同于第一介电材料的第二介电材料。屏蔽件设置在第一介电波导与第二介电波导之间。屏蔽件是导电的。

附图说明

图1是根据一实施例形成的波导组件的顶部透视图。

图2是沿着图1中示出的线2-2截取的、图1中示出的波导组件的实施例的横截面视图。

图3是波导组件的另一实施例的横截面视图。

图4是根据另一实施例的波导组件的一部分的透视图。

图5是根据另一实施例的波导组件的横截面视图。

图6是在波导组件的各种实施例中检测到的远端串扰与参考波导组件进行比较的曲线图。

图7是根据另一实施例的波导组件的横截面视图。

图8是根据另一实施例的波导组件的横截面视图，示出了波导组件是如何可扩展的。

具体实施方式

本文描述的一个或多个实施例涉及一种波导组件，所述波导组件包括多个介电波导。所述波导组件的实施例将金属屏蔽件相对于介电波导的量和位置选择为降低在波导之间的串扰的同时，并不引入波导中的不想要的模式传播或过于高水平的损耗。较低损耗水平允许波导将信号沿着所限定的路径传送得更远。例如，金属屏蔽件在至少一些相邻的介电波导之间延伸，但是并不在介电波导的全部侧部上、或者围绕介电波导的整个周向延伸。

波导组件的至少一些实施例涉及多个介电波导的电缆束，其中所述波导中的至少一个是发射波导(transmit waveguide)，其被用于将输出信号从一参考位置传送到远程位置，并且所述波导中的至少一个(不同于至少一个发射波导)是接收波导，其被用于将来自远程位置的输入信号传送至参考位置。均为发射波导或者均为接收波导的两个波导之间的电磁耦合或串扰被称为远端串扰(“FEXT”)，而发射波导与接收波导之间的串扰被称为近端串扰(“NEXT”)。远端串扰总体上比近端串扰处于更高的水平，所以通常相比于远端串扰，更希望得到近端串扰，以减少干扰和信号衰减的水平。在一个或多个实施例中，电缆束包括与接收波导成对地组合的发射波导。相邻的对由导电的屏蔽件分隔开，以便于消除、或至少减少远端串扰(相邻的对中的发射波导之间、以及相邻的对中的接收波导之间)。因而，电缆束中的全部串扰或者至少大部分串扰是近端串扰，其相比于远端串扰是不那么有害的。通过将发射波导和接收波导成对地布置在一起、并且将金属屏蔽件选择性地定位在相邻对的波导之间，可在电缆束中采用有限量的金属以便于获得可接受的低串扰水平、可接受的低损耗、以及对不想要模式的避免。

图1是根据一实施例形成的波导组件100的顶部透视图。波导组件100被配置为沿着波导组件100的长度、传送电磁波或电磁场形式的信号，用于在两个通信装置(未示出)之间传输信号。通信装置可包括天线、无线电频率发射器和/或接收器、计算装置(例如，台式计算机或笔记本计算机、平板、智能电话等)、媒体存储装置(例如，硬盘驱动器、服务器等)、网络接口装置(例如，调制解调器、路由器等)以及类似装置。波导组件100可被用于以子太赫兹(sub-terahertz)无线电频率范围来传输高速信号，诸如120-160千兆赫兹(GHz)。在该频率范围中，高速信号具有小于五毫米的波长。波导组件100可被用于传输所调制的无线电频率(RF)信号。所调制的RF信号可在正交数学域中调制以增加数据吞吐量。

波导组件100是长形的，以在第一端102和第二端104之间延伸一定长度。波导组件100的长度可以在1米到50米的范围中。该长度取决于被连接的两个通信装置之间的距离，但是其他因素也会影响波导组件100的潜在长度，包括波导组件100的物理尺寸、结构、和材料，传播通过波导组件100的信号的频率、信号完整性要求、以及会引起干扰的外部影响的存在。本文公开的一个或多个波导组件100具有10-25米范围中的长度，并且可以根据限定的标准、以可接受的信号质量来传送具有120到160GHz之间频率的高速电磁信号。为了连接彼此间隔开的长度长于单个波导组件100的长度的通信装置，波导组件可与一个或多个其他波导组件100连结。

波导组件100包括至少第一介电波导106和第二介电波导108(在本文中还被称为第一和第二波导106、108)。第一和第二波导106、108可以是相同的，或者至少是基本上类似的。例如，波导106、108可由相同材料构成，具有相同的长度和形状、和/或可使用共同的制造工艺形成。在替代实施例中，第一和第二波导108可以至少略微不同的，诸如通过由至少一些不同的材料构成。

第一和第二介电波导106、108中的每个包括由第一介电材料形成的包覆部110。包覆部110在第一和第二端部102、104之间延伸波导组件100的长度。包覆部110限定沿着包覆部110的长度限定从其穿过的芯部区域112。芯部区域112填充有不同于第一介电材料的第二介电材料。如本文使用的，介电材料是可通过所施加的电场来极化的电绝缘体。包覆部110的第一介电材料包围芯部区域112的第二介电材料。包覆部110的第一介电材料在本文中被称为包覆部材料，并且芯部区域112中的第二介电材料被称为芯部材料。芯部材料具有的介电常数值不同于包覆部材料的介电常数值。芯部区域112中的芯部材料可以是固相或气相的。例如，芯部材料可以是固体的聚合物，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)等。可替代地，芯部材料可以是一种或多种气体，诸如空气。

芯部材料和包覆部材料的各自的介电常数影响波导106、108中的每个内的电磁场(或波)的分布。通常，通过波导的电磁场集中在具有较大介电常数的材料内，至少对于具有0-15范围中的介电常数的材料是这样。在一实施例中，芯部区域112中的芯部材料的介电常数大于包覆部材料的介电常数，使得电磁场总体集中在芯部区域112内，虽然电磁场中的较小部分可能分布在包覆部110内和/或包覆部110外。在另一实施例中，芯部材料的介电常数小于包覆部材料的介电常数，故电磁场总体集中在包覆部110内，并且可在包覆部110的径向内部的芯部区域112内和/或包覆部110外具有较小部分。

在一实施例中，波导组件100还包括导电屏蔽件114，所述导电屏蔽件设置在第一和第二介电波导106、108之间。屏蔽件114由一种或多种金属构成，这为屏蔽件114提供导电性能。屏蔽件114提供两个波导106、108之间的电磁屏蔽，以消除或至少减少两个波导106、108之间的串扰和其他干扰。例如，由于第一和第二波导106、108彼此的紧密靠近，使得在包覆部110外传播通过第一波导106的电磁波的部分具有与第二介电波导108耦合、或以其他方式相互作用的趋势。从第二波导108到第一波导106的相反现象也会发生，引起在波导106、108二者中的信号衰减。屏蔽件114被配置为反射和/或屏蔽在波导106、108之间的区域中的电磁波，由此防止或至少减少串扰。

在图1中示出的示例性实施例中，屏蔽件114没有包围第一波导106或第二波导108中的任一个的整个周界。例如，第一和第二波导106、108具有圆化的周界，但是屏蔽件114没有单独地或共同地在波导106、108的整个圆化周界的周围周向地延伸。在图示的实施例中，屏蔽件114通常是平面状的。屏蔽件114是轴向和横向地设置在波导106、108之间的分隔壁。屏蔽件114是长形的、并且沿着波导组件100的长度的至少一部分、在两端102、104之间纵向地延伸。因而，屏蔽件114防止第一波导106沿着其长度的至少一部分直接暴露至第二波导108，这种暴露将允许串扰。

在一实施例中，波导组件100还包括外部护套116。外部护套116由介电材料构成。外部护套116共同地包围第一和第二波导106、108以及它们之间的屏蔽件114。外部护套116通过保持第一和第二波导106、108与屏蔽件114的相对位置而支撑波导组件100的结构。在图示的实施例中，外部护套116没有延伸波导组件100的全部长度，使得处于第一和第二端102、104处的波导106、108以及屏蔽件114的被暴露的区段118从外部护套116突出、并且没有被其覆盖。被暴露的区段118可被用于将波导组件100连接至通信装置或另一波导组件100。在替代实施例中，外部护套116可延伸波导组件100的全部长度，和/或可限定仅一个被暴露的区段118，而不是两个区段。外部护套116限定波导组件100的外部边界120(除了沿着被暴露的区段118)。除了提供结构支撑以外，外部护套116可包含延伸到第一和第二波导106、108的各自包覆部110外的电磁波中的一些。因而，外部护套116可以是波导106、108与波导组件100的外部边界120之间的缓冲部，这改进了波导组件100对于由人类手、以及与波导组件100的外部边界120的其他外部接触引起的扰动的敏感性。

图2是沿着图1中示出的线2-2截取的、图1中示出的波导组件100的实施例的横截面视图。在图示的实施例中，第一个第二波导106、108二者的包覆部110具有圆形的横截面形状。包覆部110中的每个的直径可以在1到10mm之间，或者更具体地在2到4mm之间。芯部区域112具有矩形的横截面形状。芯部区域112的矩形形状可将从其传播通过的相应电磁波取向为水平或竖直极性。芯部区域112中的每个的横截面面积可以在0.08到3mm²之间，或者更具体地在0.1到1mm²之间。

在图示的实施例中，第一个第二波导106、108每个包括在各自的芯部区域112内的固体的芯部构件122。芯部构件122由至少一种介电聚合物材料(其限定芯部材料)构成，诸如聚丙烯、聚乙烯、PTFE、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺等，也包括上述材料的组合。芯部构件122填充芯部区域112，使得芯部构件122的外表面124与限定了芯部区域112的包覆部110的内表面126之间不存在空隙或间隙。包覆部110因此而接合、并且沿着芯部构件122的长度而包围芯部构件122。在替代实施例中，芯部材料可以是空气、或者代替固态芯部构件122的另一种气相介电材料。空气具有大约1.0的低的介电常数。

第一和第二波导106、108中的每个的包覆部110由介电聚合物材料构成，诸如聚丙烯、聚乙烯、PTFE、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺等，也包括上述材料的组合。这些材料通常具有低的损耗特性，这允许波导106、108在更长的距离上传输信号。对于每个波导106、108，包覆部材料不同于芯部材料，使得相应波导106、108的介电常数在跨过芯部构件122与包覆部110之间的界面时而改变。第一和第二波导106、108可通过挤压、拉拔、熔制、模制等来制造。

屏蔽件114可以由一种或多种金属或金属合金形成，包括铜、铝、银等。可替代地，屏蔽件114可以是导电的聚合物，所述导电的聚合物由在介电聚合物内分散金属颗粒而形成。屏蔽件114可以是箔、导电带、金属板的薄面板等的形式。在图示的实施例中，屏蔽件114是平面状的，并且包括第一侧130和相反的第二侧132。屏蔽件114被设置在第一个第二波导106、108之间，使得第一波导106设置为沿着屏蔽件114的第一侧130、并且第二波导108沿着第二侧132。如上文提到的，屏蔽件114没有包围第一波导106或第二波导108中的任一个的整个周界。例如，第一波导106的周界包括内半部137和外半部139，它们一起限定了整个周界。内半部137面向第二波导108，而外半部139背向第二波导108。在图示的实施例中，内半部137由屏蔽件114屏蔽、并且外半部139没有被屏蔽。虽然在图2中没有标记，但是第二波导108的周界也包括面向第一波导106、并且由屏蔽件114屏蔽的内半部，以及背向第一波导116、并且没有被屏蔽的外半部。

虽然第一和第二波导106、108的外表面134被示出为分别直接地机械接合屏蔽件114的对应的第一和第二侧130、132，但是在其它实施例中，第一和/或第二波导106、108可与屏蔽件114分隔开、并且不与屏蔽件114直接机械接触。在图2中，第一和第二侧130、132都是平面状的，并且没有沿着对应的波导106、108的周向而弯曲。但是，在替代实施例中，第一侧130和/或第二侧132可以是弯曲的、并且可以沿着对应的波导106、108的周向的一部分延伸而没有完全地包围或环绕对应的波导106、108。例如，第一和/或第二侧130、132可以沿着少于对应的波导106、108的周向的一半或少于其四分之一的一部分而弯曲。

在图示的实施例中，外部护套116具有长方形(oblong)的横截面形状。外部护套116可以是包裹部、带、热缩管等，其共同地包围波导106、108中的二者以及屏蔽件114，并且将这些部件保持在一起。例如，外部护套116可通过将介电护套材料缠绕或包裹在波导106、108以及屏蔽件114周围而施加。在热缩管的情况下，波导106、108以及屏蔽件104可被插入到由外部护套116限定的通道中，并且继而对组件加热和/或施加高压，使得外部护套材料收缩、并且符合内部部件的轮廓。波导组件100可在波导106、108的外表面134、屏蔽件114、以及外部护套116的内表面138之间限定一个或多个小的间隙或缺口136。

图3是波导组件100的另一实施例的横截面视图。与在图1和2中示出的实施例比较，图示的实施例中，第一和第二波导106、108具有不同的横截面形状。例如，包覆部110具有长方形的形状，意味着包覆部110中的每个在一个尺寸上的长度相对于与之垂直的尺寸上的长度更长。在图示的实施例中，包覆部110都是矩形的，但是在其它实施例中，包覆部110可具有其他的长方形形状，诸如椭圆(ellipses)、卵形(ovals)、带有圆角的矩形等。包覆部110的长方形形状可被用于取向通过对应的波导106、108的电磁场的极性。在图3中，波导106、108中的每个的芯部构件122具有圆形的横截面形状。在其他实施例中，芯部构件122和包覆部110可以都是圆形的、或者可以都是长方形的。还理解的是，在一个或多个实施例中，第一和第二介电波导106、108可以是彼此不同的。例如，第一波导106的包覆部110可具有与第二波导108的包覆部110不同的横截面形状。

图3中的外部护套116个体地包围并且围绕内部部件中的每个，包括屏蔽件114、第一波导106、以及第二波导108。例如，外部护套116可以是介电的包覆模制材料，其通过在内部部件周围挤压或模制材料而形成。如在图3中示出的，第一和第二波导106、108与屏蔽件114间隔开、并且不与其直接机械接触。

图4是根据另一实施例的波导组件100的一部分的透视图。波导组件100相对于竖直或俯仰轴线191、横向轴线192、和纵向轴线193取向。轴线191-193是相互垂直的。虽然俯仰轴线191表现为在大致平行于重力的竖直方向上延伸，但是理解的是，轴线191-193不被要求具有相对于重力的任何特定取向。

波导组件100包括在第一端140与第二端142之间延长的导电屏蔽件166。第一和第二端140、142分别与波导组件100的第一和第二端102、104大致对齐。屏蔽件166可至少类似于图1中示出的屏蔽件114。屏蔽件166具有第一侧或顶侧168、以及相反的第二侧或底侧170。如本文使用的，诸如“第一”、“第二”、“顶”、“底”、“前”、和“后”的相对或空间术语仅用于区分所参考的元件，并且不必要地要求相对于重力、或相对于介电波导100的周围环境中的特定位置、顺序、或取向。波导组件100还包括布置在电缆束148中的多个介电波导。电缆束148在第一和第二端部102、104之间延伸波导组件100的长度。电缆束148包括第一波导150、第二波导151、第三波导152、以及第四波导153。介电波导150-153可以是与在图1中示出的第一和第二介电波导106、108相同的、或者至少类似的。例如，介电波导150-153中的每个包括由一种介电材料形成的包覆部110，并且包覆部110限定从其穿过的芯部区域112，所述芯部区域由一种不同的介电材料填充，诸如空气、或固体塑料、或其他聚合物。虽然在图4中示出了四个波导150-153，但是在其他实施例中，电缆束148可包括多于四个或少于四个的波导。

电缆束148的四个介电波导150-153被布置在第一对144和第二对146中。第一对144由第一和第三波导150、152限定。第二对146由第二和第四波导151、153限定。第一对144沿着屏蔽件166的顶侧168设置，并且第二对146沿着底侧170设置。例如，屏蔽件166可以是平面状的、并且线性地延伸通过电缆束148，使得第一对144在顶侧168上方、并且第二对在底侧170下方。第一对144中的第一和第三波导150、152彼此相邻、并且沿着第一行轴线156对齐在第一行154中。第二对146中的第二和第四波导151、153彼此相邻、并且沿着第二行轴线160对齐在第二行158中。屏蔽件166沿着屏蔽件轴线162在第一和第二行154、158之间线性地延伸，所述屏蔽件轴线大体上平行于第一和第二行轴线156、160。屏蔽件166没有包围介电波导150-153中的任一个的整个周界。

电缆束148的介电波导150-153以及屏蔽件166通过介电外部护套164而保持在一起。外部护套164接合介电波导150-153的包覆部110、并且沿着波导组件100的长度的至少一部分而共同地包围电缆束148以及屏蔽件166。外部护套164可至少类似于图1中示出的外部护套116。可选地，外部护套164将介电波导150-153保持为与屏蔽件166的对应的顶侧和底侧168、170直接机械接合。在替代实施例中，波导150-153中的至少一些可与屏蔽件166分隔开，诸如在图3中示出的实施例中。

图4示出了波导连接器180，其被配置为连接至波导组件100的第一端102。波导连接器180可被连接至通信装置(未示出)或另一波导组件100。波导连接器180包括壳体182，该壳体限定被配置为将介电波导150-153的端部186接收在其中。例如，在图示的实施例中，壳体182包括四个端口184，使得每个端口184接收波导150-153中的一个的端部186。波导组件100被用于将信号传输至波导连接器180、或从其传输信号。

在一实施例中，波导组件100中的波导对144、146中的每个包括参考波导连接器180而言的发射波导和接收波导。每对144、146中的发射波导在输出方向188上将电磁信号从波导组件100的第一端102(被连接至波导连接器180)朝着第二端104传播。相反地，每对144、146中的接收波导在输入方向190上将电磁信号从第二端104朝着第一端102(以及波导连接器180)传播。图4中示出的电缆束148包括两个发射波导和两个接收波导。例如，第一对144中的第一波导150、以及第二对146中的第二波导151可以是发射波导，并且第三和第四波导152、153可以是接收波导。发射波导150、151的端部186被配置为接收在波导连接器180的端口184的两个对应的发射端口184A中，使得电磁信号通过相应的发射端口184A而被接收在发射波导150、151中。接收波导152、153的端部186被配置为接收在端口184的两个对应的接收端口184B中，使得波导连接器180通过接收端口184B而从波导组件100接收信号。在一个示例应用中，发射波导150、151每个以56Gb/s在输出方向188上传播信号，并且接收波导152、153每个以56Gb/s在输入方向109上传播信号，导致在方向188、190二者上具有组合的112Gb/s数据传输速度。

在相同方向上传输信号的两个波导之间的串扰被称为“远端”串扰，并且在相反方向上传输信号的两个波导之间的串扰被称为“近端”串扰。远端串扰典型地比近端串扰对于信号完整性更有害。在图4中，屏蔽件166在波导中的第一和第二对144、146之间延伸。因而，屏蔽件166在两个发射波导150、151之间延伸、并且将它们彼此屏蔽，并且屏蔽件166还在两个接收波导152、153之间延伸、并且将它们彼此屏蔽。屏蔽件166减少波导组件100中的远端串扰(如下文在图6中示出和描述的)。在图示的两个-两个的电缆束148中，两个发射波导150、151相对于彼此交叉定位以相对于直接地跨屏蔽件166将波导150、151彼此对齐而增加了两个波导150、151之间的距离。两个接收波导152、153也相对于彼此交叉设置。

屏蔽件166没有包围发射波导150、151或者接收波导152、153中的任一个的整个周界。在图示的实施例中，屏蔽件166没有在第一对144中的发射波导150与接收波导152之间延伸，也没有在第二对146中的传输波导151与接收波导153之间延伸。因而，在波导组件100中、在每对144、146中的两个波导之间会存在一些近端串扰，但是近端串扰相比于远端串扰要显著地不那么有害。此外，通过限制波导150-153周围的导电屏蔽的量，波导组件100具有可接受的低水平的损耗、并且大体上避免了频率截止(frequencycutoffs)。

图5是根据另一实施例的波导组件100的横截面视图。图示的实施例包括具有屏蔽件166的四个介电波导150-153的电缆束148，如在图4的实施例中示出的，屏蔽件在波导150-153中的一些之间延伸。代替在两行154、158(在图4中示出)对齐的是，四个介电波导150-153沿着行轴线196对齐在单个行194中。波导组件100可具有相对宽、并且薄的带状电缆的形状。屏蔽件166沿着横向于行轴线196的屏蔽件轴线198而线性地延伸。在图示的实施例中，屏蔽件轴线198正交于行轴线196。屏蔽件166的第一侧168面向波导的第一对144(其包括波导150和152)，并且屏蔽件166的相反的第二侧170面向波导中的第二对146(其包括波导151和153)。可选地，波导150和151是发射波导，并且波导152和153是接收波导。虽然未示出，但是波导组件100可由介电的外部护套包围。

图6是在波导组件100的各种实施例中检测到的远端串扰与参考波导组件进行比较的曲线图199。远端串扰是在120-160GHz的频率范围上测试的。第一条绘制的曲线202代表图4中示出的、具有堆叠的波导对144、146(“堆叠束实施例”)的波导组件100的实施例中的远端串扰。第二条绘制的曲线204代表图5中示出的、具有线性的波导对144、146(“线性束实施例”)的波导组件100的实施例中的远端串扰。第三条绘制的曲线206代表不包括任何屏蔽件的参考波导组件中的远端串扰。如在曲线图199中示出的，在从120GHz直到148GHz左右的频率范围中，堆叠束实施例202和线性束实施例204中的远端串扰二者均低于参考波导组件206中的远端串扰。因而，在该频率范围中，由于能够降低信号质量的远端串扰的减少的存在，使得堆叠束实施例202和线性束实施例204相比于参考例206来说是更值得期望的。在从148GHz到160GHz的较高频率下，三个被测试的组件在远端串扰方面是难以可区分的。

图7是根据另一实施例的波导组件100的横截面视图。图示的实施例具有类似于在图4中示出的实施例的、在电缆束148中两个-两个堆叠的四个波导150-153。然而，在图7中，导电屏蔽件166具有交叉(或加号)形式的横截面形状。例如，屏蔽件166包括从共同的中心部(hub)延伸的四个线性区段(包括第一区段210、第二区段212、第三区段214、和第四区段216)。四个区段210-216可选地是彼此垂直的。每个线性区段210-216在不同组的介电波导150-153中的两个之间延伸。例如，第一区段210在波导150和152之间延伸；第二区段212在波导152和151之间延伸；第三区段214在波导151和153之间延伸、并且第四区段216在波导153和150之间延伸。通过具有在相邻的波导150-153中的每个之间延伸的部分，屏蔽件166可显著地减少波导组件100中的所有形式的串扰，包括远端和近端串扰二者。屏蔽件166没有完全地包围波导150-153中的任一个，即便如此，波导组件100的损耗特性可处于可接受的低水平。如在图7中示出的，屏蔽件166没有绕介电波导150-153中的任一个的多于一半的周向而延伸。

图8是根据另一实施例的波导组件的横截面视图，其示出了波导组件100是如何可扩展的(scalable)，从而在电缆束148中包括多于四个介电波导。在图示的是实施例中，波导222的对220通过导电屏蔽件226的线性区段224而彼此分隔开。每对220可包括一个发射波导222A和一个接收波导222B，使得每对220中的波导222之间的仅有的串扰是被称为近端串扰的不那么有害的形式。屏蔽件226的线性区段224显著地减少相邻的对220之间的远端串扰。屏蔽件226没有完全地包围任一个对220，这允许了可接受的低损耗水平、并且总体避免了硬截止频率(hard frequency cutoffs)。虽然未示出，但是电缆束148和屏蔽件226可共同地由介电外部护套包围。

Claims (12)

1.一种波导组件(100)，用于传播电磁信号，所述波导组件的特征在于：

第一介电波导(106)和第二介电波导(108)，所述第一和第二介电波导中的每个包括由第一介电材料形成的包覆部(110)，所述包覆部限定从其穿过的芯部区域(112)，所述芯部区域填充有不同于所述第一介电材料的第二介电材料，以及

设置在所述第一介电波导与所述第二介电波导之间的屏蔽件(114)，所述屏蔽件是导电的。

2.如权利要求1所述的波导组件，其中所述第一介电波导的周界包括一起限定所述周界的内半部(137)和外半部(139)，所述内半部面向所述第二介电波导、并且由所述屏蔽件屏蔽，所述外半部背向所述第二介电波导、并且没有被屏蔽。

3.如权利要求1所述的波导组件，其中所述屏蔽件没有包围所述第一介电波导或所述第二介电波导中的任一个的整个周界。

4.如权利要求1所述的波导组件，其中所述屏蔽件是平面状的。

5.如权利要求1所述的波导组件，其中所述第一和第二介电波导的第二介电材料是空气或固体介电聚合物中的至少一种。

6.如权利要求1所述的波导组件，还包括第三介电波导(152)和第四介电波导(153)，所述第一、第二、第三、以及第四介电波导(150、151、152、153)限定电缆束(148)，所述屏蔽件(166)线性地延伸通过所述电缆束，使得所述第一和第三介电波导设置在所述屏蔽件的第一侧(168)上、并且所述第二和第四介电波导设置在所述屏蔽件的第二侧(170)上。

7.如权利要求1所述的波导组件，还包括第三介电波导(152)和第四介电波导(153)，所述第一和第三介电波导(150、152)彼此相邻、并且沿着第一行轴线(156)而对齐在第一行(154)中，所述第二和第四介电波导(151、153)彼此相邻、并且沿着平行于所述第一行轴线的第二行轴线(160)而对齐在第二行(158)中，所述屏蔽件(166)沿着平行于所述第一和第二行轴线的屏蔽件轴线(162)、在介电波导的所述第一和第二行之间线性地延伸。

8.如权利要求1所述的波导组件，还包括第三介电波导(152)和第四介电波导(153)，所述第一、第二、第三、和第四介电波导(150、151、152、153)限定电缆束(148)，所述屏蔽件具有交叉的横截面形状，所述交叉的横截面形状具有从中心部(218)延伸的四个线性区段(210、212、214、216)，所述线性区段中的每个在不同组的所述介电波导中的两个之间延伸。

9.如权利要求1所述的波导组件，还包括第三介电波导(152)和第四介电波导(153)，所述第一、第二、第三、第四介电波导(150、151、152、153)沿着行轴线(196)而对齐在行(194)中，所述屏蔽件(166)沿着正交于所述行轴线的屏蔽件轴线(198)而线性地延伸，所述第一和第三介电波导设置在所述屏蔽件的第一侧(168)上、并且所述第二和第四介电波导设置在所述屏蔽件的第二侧(170)上。

10.如权利要求1所述的波导组件，还包括介电外部护套(116)，所述介电外部护套接合、并且共同地包围所述第一和第二介电波导的包覆构件、以及其间的所述屏蔽件。

11.如权利要求1所述的波导组件，其中所述第一和第二介电波导二者均是发射波导。

12.如权利要求11所述的波导组件，还包括二者均为接收波导的第三介电波导(152)和第四介电波导(153)，所述第一和第三介电波导(150、152)彼此相邻、并且限定第一对(144)，所述第二和第四介电波导(151、153)彼此相邻、并且限定第二对(146)，所述屏蔽件(166)在所述第一对与所述第二对之间延伸，从而将所述发射波导彼此屏蔽、并且将所述接收波导彼此屏蔽。