CN111264000B - 从带状线到波导的过渡部 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从带状线到波导的过渡部，其中所述带状线、优选地微带线位于基板上，其中基板的上侧具有金属化面，并且基板的下侧具有金属层、优选地高频接地电位层，其中上侧和下侧利用通孔连接，其中基板的上侧上的金属化面至少部分地用作波导壁。

Description

从带状线到波导的过渡部

技术领域

本发明涉及从带状线到波导的过渡部。该过渡部通过如之下式实现：带状线位于基板上，其中基板的上侧具有金属化面并且基板的下侧具有金属层，其中上侧和下侧利用通孔连接，其中在基板的上侧上的金属化面至少部分地用作波导壁。

背景技术

由于诸如在雷达领域中由自主驾驶的目的给定地对传感器技术的提高的要求，在传感器开发中产生新挑战。在此，主要在传感器的天线的情况下必须考虑这些提高的要求，因为这些要求对总系统具有决定性的影响。目前经常使用的位于印刷电路板上的平面天线在此常常不再能够提供必要的功率。因此，越来越多地使用波导天线。由于其他传感器部件、诸如接收器和发射芯片继续位于印刷电路板上，所以印刷电路板上的波导元件（Wellenführungen）与波导中的波导元件之间的适当过渡部是许多新传感器系统的决定性的部件。

出版物DE 196 36 890 C1描述了一种方法，该方法包括将带状线与位于波导中的接片接触。在此，波导壁的接触不仅在基板之上而且在基板之下进行。然而，该原理有严重的缺点，即这种过渡部只能位于基板的边缘处。

由于对传感器系统的提高的要求，将来有必要使过渡部分布在基板上。

发明内容

因此，本发明的任务是提供从带状线到波导的过渡部，其消除或减少现有技术中存在的缺点并实现必要的线路引导。

所提到的任务根据独立权利要求1的特征通过如之下式来解决：带状线位于基板上，其中基板的上侧具有金属化面，并且基板的下侧具有金属层，其中上侧和下侧利用通孔连接，其中在基板的上侧上的金属化面至少部分地用作波导壁。

在此，一个优点是，可以在基板上的任意部位处灵活地实现过渡部，使得实现必要的线路引导。另一优点是，实现优化的构造和改进的功率。

从从属权利要求、随后的描述以及附图中得出本发明的优选的或有利的实施方式。

优选地，由与波导连接的阶梯状结构接触带状线，优选地在基板的上侧上的金属化面附近接触带状线。

优选地，该结构位于由金属构成的或金属化的块之内，并且该块具有多个波导结构，其中至少多个通孔优选地直接在过渡部区域中接触该块。

优选地，该块具有矩形波导，电波在该矩形波导中传播，其中波导波借助90°弯折部在该块内被进一步引导，使得在基板的上侧上的金属化面仅仅在过渡部区域中用作波导壁。

90°弯折部优选地垂直于基板。

优选地，该块具有多个层，所述层借助铣削技术和/或3D打印技术和/或塑料压铸方法来制造。此外，可以借助压印或压铸或冷流工艺连带紧接着的金属化来制造过渡部。

优选地，带状线终止于通过与波导连接的结构接触该带状线的部位处。

该块通常由金属或金属化的其他材料组成，可以以彼此连接的不同层制造。可以在块的情况下毫无问题地设置必要的设计标准、如增加半径和成型倾斜部（Formschrägen）或可能的设计标准。此外，阶梯状接触结构也可以以一个或多个倾斜部的形式实施。

附图说明

从实施例的随后描述以及附图中得出本发明的其他的特征、优点和效果。在此：

图1示出过渡部的基本构造；

图2示出过渡部的直接位于基板上的部件；

图3示出过渡部的位于块之内的部件；

图4示出波导波在块中的示例性的进一步引导；和

图5示出过渡部的紧凑实施方案，其中仅示出了具有波导结构和基板上的接地面的块。

具体实施方式

图1示出由微带线组成的过渡部的基本构造。微带线2位于基板3上。具有高频接地电位的层4位于基板之下。因此，构成微带线2的已知的基模、即所谓的准横向电磁（准TEM）模式。紧接着，微带线2被阶梯状结构5接触。微带线模式因此变换为H10矩形波导模式6。阶梯状接触结构5位于包括所有波导结构的块1之内。接触结构5与波导壁连接。因此，根据图1的过渡部由以下部分组成：

- 具有波导结构的块1，

- 具有H10波的矩形波导6，

- 基板上的金属化面8，

- 通孔（Vias）7，

- 具有接地电位的层4，

- 基板3，

- 具有在基模中的波的微带线2，以及

- 接触微带线的阶梯状结构5。

对于微带线模式而言所需的高频接地电位通过如之下式从基板的下侧上的金属层转移到基板的上侧上的金属化面上：利用在阶梯状接触结构的区域中的通孔连接两个面。在此，基板上的金属化面部分地用作波导的壁。其他波导壁位于块中。其他波导壁通过如之下式获得其高频接地电位：转移接地电位的一些通孔直接接触在过渡部区域中的块。基于这种构造来保证，可以在基板上的任意部位处灵活地实现过渡部。

图2示出过渡部的直接位于基板3上的部件。所述部件是微带线2、基板上的金属化面8和具有基板3之下的接地电位的层4。在此，微带线2在其端部具有加宽部。基板上的金属化面8在微带线的端部前不远的地方开始，其中没有金属化的面位于金属化面和微带线的端部之间。该区域被称为金属化面的留空部10。沿着所述留空部10，基板3上的金属化面8借助通孔（Vias）7与具有位于基板3之下的接地电位的层4连接。

图3示出具有波导结构的块1，所述块位于基板之上。所述块具有矩形的、向下敞开的留空部11，在该块的横向中心中阶梯状接触结构5位于留空部的开端处。所述接触结构优选地由三个阶梯部组成，其中该结构在长度上在波导的纵向上增加到矩形波导的上波导壁。在此，三个阶梯部中的最下面的阶梯部接触微带线2。此外标记了块的如下区域，其接触基板上的金属化面上的通孔。阶梯状接触结构优选地由三个阶梯部组成，其中然而阶梯状接触结构也可以由任意数量的阶梯部组成。

在块的后面的区域中或在接触结构的背离的侧上，在矩形留空部11中获得矩形波导，横向电波、TE10波在该矩形波导中传播。矩形波导管从三侧通过留空部并且从下面通过基板上的金属化面来限制。由于过渡部仅应占据基板上的小的空间，因此有必要完全地在块之内进一步引导波导波。

图4示出波导波在块中的示例性的进一步引导。借助具有阶梯部9的波导的90°弯折部，可以仅在块中引导波。在波导中的阶梯部的背离的侧上，在基板上金属化面不再是必要的。然而，在波导中的阶梯部之前，基板上存在金属化面8。因此，图4示出波导波在块中借助具有H10波的矩形波导6在块的前面和后面区域中的进一步引导，其中块的前面区域具有基板上的金属化面8，并且波导9中的阶梯部通向后面区域。

图5示出过渡部的非常紧凑的实施方案，其中示出了具有波导结构的块1、基板3上的金属化面8、阶梯状接触结构和具有H10波的矩形波导。在此，过渡部的其他部件、如微带线2、通孔7、基板3和基板之下的接地电位4在其根据图1的布置方面得到保持。该紧凑的变型方案的特色在于： 90°弯折部位于块的后面区域中或直接位于阶梯状接触结构5的背离的侧上。在图4中所示出的在波导9中的阶梯部在根据图5的紧凑构造中并不一定是必需的。

附图标记列表

1 具有波导结构的块

2 具有在基模中的波的微带线

3 基板

4 具有接地电位的层

5 阶梯状接触结构

6 具有H10波的矩形波导

7 通孔（Vias）

8 基板上的金属化面

9 波导中的阶梯部

10 金属化面的留空部

11 矩形留空部。

Claims (7)

1.一种装置，包括：

位于基板上的微带线，其中所述基板具有上侧和下侧，其中所述基板的上侧具有金属化面，并且所述基板的下侧具有金属层，其中所述微带线位于所述基板的上侧上；

包括波导和多阶梯结构的块，其中所述波导传播电磁波，

其中所述块包括面向所述基板的上侧的留空部，并且进一步地所述波导位于所述留空部内，使得所述金属化面至少部分地形成所述波导的壁；

其中所述块包括直接位于所述多阶梯结构的背离的侧上的90°弯折部；

其中所述多阶梯结构与所述微带线接触并且进一步连接到所述波导；

其中所述基板的上侧的金属化面和所述下侧的金属层在所述装置的过渡部区域中利用通孔彼此连接；以及

其中所述金属化面仅在所述过渡部区域中用作波导壁。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多阶梯结构包括三个阶梯。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述波导是矩形的，其中所述装置被配置为在运行中引导所述电磁波进一步在所述块内穿过所述90°弯折部。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述90°弯折部垂直于所述基板。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述块具有借助铣削技术和/或3D打印技术和/或塑料压铸方法制造的多个层。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属层包括高频接地电位层。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括在过渡部区域中接触所述块的多个通孔。

Images