DE102022210414A1

DE102022210414A1 - Wellenleiter

Info

Publication number: DE102022210414A1
Application number: DE102022210414.5A
Authority: DE
Inventors: Istvan Ther; Daniel Lopez Cuenca; Julio Alberto Gonzalez Marin; Johannes Meyer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-04-04
Also published as: WO2024068069A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wellenleiter (1), der aus zwei Wellenleiterteilen (11, 12) besteht. Jeder Wellenleiterteil (11, 12) weist einen Wellenleiterkörper (111, 121) und einen Teil (110, 120) wenigstens eines Wellenleiterkanals (10) auf, die angeordnet sind, beim Zusammenfügen der beiden Wellenleiterteile (11, 12) den wenigstens einen Wellenleiterkanal (10) zu bilden. Die sich gegenüberliegenden Oberflächen (112, 122) der beiden Wellenleiterteile sind parallel ausgebildet. In einer Seitenwand (114, 124) eines Wellenleiterkanals (10) ist eine Aussparung (2, 23 - 26) ausgebildet. Die Breite (b) und die Höhe (h) der Aussparung (2, 23 - 26) sind wesentlich kleiner ist als die halbe Wellenlänge eines Signals, für das der wenigstens eine Wellenleiterkanal (10) ausgelegt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenleiter, der aus zwei Wellenleiterteilen besteht, die zusammengefügt werden. Jedes Wellenleiterteil weist einen Teil wenigstens eines Wellenleiterkanals (also einen Teil eines Wellenleiterkanals oder einen Teil mehrerer Wellenleiterkanäle) auf, insbesondere eine obere bzw. untere Hälfte des wenigstens einen Wellenleiterkanals. Die Wellenleiterteile werden beispielsweise verschweißt, verklebt, verschraubt oder Ähnliches. Nach dem Zusammenfügen der Wellenleiterteile bilden diese den zumindest einen Wellenleiterkanal. Gegenüberliegende Oberflächen der beiden Wellenleiterteile sind parallel ausgebildet.
Zudem betrifft die Erfindung ein System aus einem Wellenleiter und einem weiteren Wellenleiter oder einer Leiterplatte. Der Wellenleiter weist einen Wellenleiterkanal auf, der an seinem Ausgang mit dem weiteren Wellenleiter oder mit der Leiterplatte verbunden ist. Die Verbindung wird beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder Verschrauben realisiert. Die Oberfläche des Wellenleiters am Ausgang des Wellenleiterkanals und die Oberfläche des weiteren Wellenleiters bzw. die Oberfläche der Leiterplatte, die verbunden werden, sind parallel ausgebildet.
Stand der Technik
Wellenleiter werden zum Beispiel hergestellt, indem zwei Wellenleiterteile geformt werden und diese dann zusammengefügt werden. Jedes Wellenleiterteil weist einen Wellenleiterkörper auf, in den jeweils ein Teil wenigstens eines Wellenleiterkanals, mittels an sich bekannter Methoden, wie beispielsweise Fräsen oder Spritzgießen, eingearbeitet wird. Die beiden Wellenleiterteile werden dann an ihren Wellenleiterkörpern zusammengefügt und es wird somit eine feste Verbindung hergestellt. Beim Zusammenfügen werden die Teile des wenigstens einen Wellenleiterkanals übereinander ausgerichtet und zu wenigstens einem Wellenleiterkanal kombiniert. Das Zusammenfügen erfolgt beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Press-Fit, Schweißen oder Ähnliches.
An der Fügestelle kann eine Leckage von elektromagnetischen Wellen, die im Wellenleiter geführt werden, auftreten. Diese rührt von der Unterbrechung von Strompfaden an der Oberfläche aufgrund von nicht perfekten galvanischen Kontakten her. Aus der Publikation Montgomery et al.: Principles of Microwave Circuits. Stevenage: IET, 1987 ist bekannt, den Wellenleiter in einer Region zu teilen, in der nur kleine oder idealerweise keine Ströme fließen. Diese Region ist beispielsweise bei einem rechteckigen Wellenleiter für die Grundmode in der Mitte der längeren Seite. Wird der Wellenleiter in dieser Region geteilt, so bleibt die Symmetrie weitgehend erhalten und es entsteht keine Leckage, selbst wenn ein nicht perfekter galvanischer Kontakt zwischen den beiden Wellenleiterteilen vorhanden ist, beispielsweise aufgrund von Kleben oder Press-Fit.
Allerdings können auch damit Leckagen nicht gänzlich vermieden werden. Selbst, wenn das Design des Wellenleiters perfekt symmetrisch wäre, was normalerweise aufgrund von Biegungen und Bauteilen, wie z. B. Transistoren, nicht der Fall ist, führen kleine Fehlstellen und Herstellungstoleranzen zu einem leicht asymmetrischen Wellenleiter, was zu einer Leckage wenigstens einer kleinen Energiemenge zwischen den Wellenleiterteilen führt. Allerdings führen kleine Asymmetrien auch zu kleineren Leckagen, sodass, wenn die Asymmetrie nur klein genug ist, je nach Anwendung, die Leckage vernachlässigbar ist.
Zwischen den Wellenleiterkörpern bleibt typischerweise eine Lücke zurück. Die zueinander ausgerichteten Oberflächen der Wellenleiterkörper verlaufen parallel zueinander, sodass diese als Platten eines Plattenkondensators angesehen werden können. Auch kleinste Leckagen können eine Anregung einer Parallelplattenmode zwischen den parallelen Oberflächen der Wellenleiterkörper der Wellenleiterteile generieren. Soweit die Energiemenge gering genug ist, kann die Leckage vernachlässigt werden. Allerdings kann es durch die Anregung zu einer Resonanz innerhalb der Lücke zwischen den beiden Wellenleiterkörpern der Wellenleiterteile oder zwischen benachbarten Wellenleiterkanälen kommen. Durch Resonanz kann die Energiemenge der Parallelplattenmode drastisch erhöht werden, was zu einer Verminderung der in dem Wellenleiter propagierenden Mode führt. Im Ergebnis wird die Leckage erhöht und die Leistung des Wellenleiters (bzw. einer Wellenleiterantenne, welche den Wellenleiter verwendet) reduziert. Das Auftreten der Resonanzen hängt von der verwendeten Frequenz und geometrischen Randbedingungen des Wellenleiters und der Lücke zwischen den Wellenleiterteilen ab. Dies kann dazu führen, dass Designs für Wellenleiter nicht verwendet werden können oder beim Zusammenfügen Schweißen voraussetzen.
Eine Leckage von elektromagnetischen Wellen kann auch bei der Verbindung eines Wellenleiters mit einem weiteren Wellenleiter oder einer Leiterplatte auftreten. Dabei muss der Wellenleiter nicht wie oben beschrieben aus zwei Wellenleiterteilen bestehen. Zwischen den Wellenleiterkörpern bleibt typischerweise eine Lücke zurück. Die Oberfläche des Wellenleiters und die Oberfläche des weiteren Wellenleiters bzw. die Oberfläche der Leiterplatte verlaufen an der Verbindungsstelle parallel zueinander, sodass diese als Platten eines Plattenkondensators angesehen werden können. Auch kleinste Leckagen können eine Anregung einer Parallelplattenmode zwischen den parallelen Oberflächen generieren. Soweit die Energiemenge gering genug ist, kann die Leckage vernachlässigt werden. Allerdings kann es durch die Anregung zu einer Resonanz innerhalb Lücke zwischen dem Wellenleiter und dem weiteren Wellenleiter oder der Leiterplatte kommen. Durch Resonanz kann die Energiemenge der Parallelplattenmode drastisch erhöht werden, was zu einer Verminderung der in dem Wellenleiter propagierenden Mode führt. Im Ergebnis wird die Leckage erhöht und die Leistung des Wellenleiters (bzw. einer Wellenleiterantenne, welche den Wellenleiter verwendet) reduziert. Das Auftreten der Resonanzen hängt von der verwendeten Frequenz und geometrischen Randbedingungen des Wellenleiters und der Lücke zwischen dem Wellenleiter und dem weiteren Wellenleiter oder der Leiterplatte ab. Dies kann dazu führen, dass Designs für Wellenleiter nicht verwendet werden können oder beim Zusammenfügen Schweißen voraussetzen.
Offenbarung der Erfindung
Der Wellenleiter weist eine Aussparung auf, die in einer Seitenwand einer Wellenleiterkanals ausgebildet ist. Die Aussparung ist vorzugsweise senkrecht zur Seitenwand in diese hinein ausgebildet und bildet in der Seitenwand einen Hohlraum. Die Aussparung kann verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise rechteckig, rund, konisch oder Ähnliches. Die Breite und die Höhe der Aussparung an der Seitenwand sind wesentlich kleiner als die halbe Wellenlänge eines Signals im Freiraum (<<λ₀/2), für das der wenigstens eine Wellenleiterkanal ausgelegt ist. Die Wellenlänge des Signals im Freiraum entspricht der Wellenlänge der Parallelplattenmode. Beispielsweise betragen die Breite und die Höhe der Aussparung jeweils ca. ein Viertel der Wellenlänge des Signals im Freiraum (<λ₀/2). Die Position und die Tiefe der Aussparung können im Grunde frei gewählt werden, solange die Bedingung erfüllt ist, dass die Breite und die Höhe wesentlich kleiner als die halbe Wellenlänge des Signals im Freiraum sind. Durch die Ausmaße der Aussparung wird die Ausbreitungsmode im Wellenleiterkanal durch die Aussparung weder beeinflusst, noch wechselwirken diese, sodass die Leistung der Ausbreitungsmode nicht geändert wird, da die Grenzfrequenz für die Aussparung nicht erreicht wird.
Gemäß einem Aspekt ist die Aussparung bei einem Wellenleiter, der aus zwei zusammengefügten Wellenleiterteilen besteht, vorgesehen und wird dort an der Fügestelle positioniert. Die Parallelplattenmode bildet sich in der durch nicht perfektes Zusammenfügen entstehende Lücke zwischen den beiden Wellenleiterkörpern der Wellenleiterteile.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist Aussparung bei einem System aus einem Wellenleiter und einem weiteren Wellenleiter oder einer Leiterplatte, der bzw. die mit dem Wellenleiter verbunden ist, vorgesehen sein. Der Wellenleiter des Systems kann im Allgemeinen jegliche Art von Wellenleiter sein, also sowohl der vorstehend beschriebene Wellenleiter, der aus zwei Wellenleiterteilen besteht, als auch ein einstückig ausgebildeter Wellenleiter sein und weist wenigstens einen Wellenleiterkanal auf. Der weitere Wellenleiter bzw. die Leiterplatte sind an der Außenseite des Wellenleiters, an der der Ausgang des Wellenleiterkanals liegt, mit diesem verbunden. Als Ausgang des Wellenleiterkanals wird die Öffnung bezeichnet, über die das Signal aus dem Wellenleiter ausgekoppelt oder in diesen eingekoppelt wird - daher wird ein Eingang des Wellenleiterkanals hier auch als Ausgang angesehen. Explizit ist hiermit die Öffnung eines Teils des Wellenleiterkanals, das beim Zusammenfügen zu dem Wellenleiterkanal geschlossen wird, nicht als Ausgang anzusehen. Die Parallelplattenmode bildet sich an einer Lücke in der Verbindung zwischen dem Wellenleiterkörpern des Wellenleiters und dem Wellenleiterkörper des weiteren Wellenleiters oder einer Kopplungsstelle der Leiterplatte.
Die Aussparung kann als Stichleitung (stub) angesehen werden. Im Ergebnis werden dadurch die Ausbreitungseigenschaften der Parallelplattenmode an der Oberfläche des Wellenleiterkörpers geändert, wodurch die Resonanzfrequenz verschoben wird oder die Resonanz abgeschwächt wird. Durch die Positionierung und Anzahl der Aussparungen können die Resonanzfrequenzen der Wellenleiterkörper kontrolliert werden und im relevanten Frequenzband entfernt werden. Als Resultat wird die Leckage der Energie aus dem Wellenleiter reduziert.
Vorzugsweise ist die Aussparung an der Oberfläche des Wellenleiterkörpers vorgesehen, über die das Zusammenfügen oder die Verbindung realisiert wird und an der die Parallelplattenmode generiert wird. Beim Zusammenfügen der Wellenleiterteile ist die relevante Oberfläche des Wellenkörpers diejenige, die zu dem anderen Wellenleiterteil zeigt und in die der Teil des wenigstens einen Wellenleiterkanals eingearbeitet ist. Bei der Verbindung mit einem weiteren Wellenleiter bzw. einer Leiterplatte, ist die relevante Oberfläche diejenige, die den Ausgang des Wellenleiterkanals aufweist. Dort können die Ausbreitungseigenschaften der Parallelplattenmode effektiv verändert werden. Zudem ist die Oberfläche leicht für Bearbeitungen von außen zugänglich.
Im Fall des aus zwei Wellenleiterteilen bestehenden Wellenleiters ist vorzugsweise in jedem der beiden Wellenleiterteile eine Aussparung an der jeweiligen Oberfläche ausgebildet. Die Positionen und Formen der Aussparungen entsprechen sich. Beim Zusammenfügen der Wellenleiterteile passen die Aussparungen der beiden Wellenleiterteile so aufeinander, dass diese eine gemeinsame Aussparung im wenigstens einen Wellenleiterkanal bilden. Dadurch kann in einfacher Weise bereits bei der Herstellung der Wellenleiterteile die Aussparung vorgesehen sein. Zudem ist die Aussparung in diesem Fall symmetrisch im Wellenleiterkanal angeordnet.
Es können auch mehrere Aussparungen in der Seitenwand ausgebildet sein, die nebeneinander und bevorzugt in gleicher Höhe zueinander angeordnet sind. Dadurch können die Parallelplattenmoden selektiv und besonders wirksam unterdrückt werden.
Die Aussparung wirkt sich besonders vorteilhaft bei den nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen der Wellenleiterkanäle aus, kann aber auf beliebige Ausgestaltungen angewendet werden.
In einer Ausgestaltung weist der aus zwei Wellenleiterteilen bestehende Wellenleiter einen abgebogenen oder abgeknickten Wellenleiterkanal auf, der einen Bereich umgibt, in dem sich in der Lücke zwischen den beiden Wellenleiterteilen ein Resonanzhohlraum bilden kann. Resonanz bildet sich, wenn eine Dimension des Resonanzhohlraums in etwa der halben Freiraumwellenlänge (oder eines Vielfachen davon) des durch den Wellenleiterkanal propagierenden Signals entspricht (I ≈ λ₀/2). Die Aussparung ist vorzugsweise in diesem vom abgebogenen oder abgeknickten Wellenleiterkanal umgebenen Bereich des Wellenleiterkörpers des ersten Wellenleiterteils angeordnet. Hierdurch wird der Resonanzhohlraum zerstört und die Parallelplattenmode in der Lücke zwischen den Wellenleiterkörpern wird deutlich reduziert. Generell kann hierbei jede Form des Wellenleiters, der einen solchen Bereich umgibt, in dem sich ein Resonanzhohlraum bilden kann, relevant sein. Besonders relevant sind folgende Formen: Ein U-förmiger Wellenleiterkanal, bei dem der Wellenleiterkanal an den beiden Schenkeln parallel verläuft, ein V-förmiger Wellenleiterkanal oder ein L-förmiger Wellenleiterkanal, bei denen die Schenkel zueinander angewinkelt sind.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der der aus zwei Wellenleiterteilen bestehende Wellenleiter zwei parallel verlaufende Wellenleiterkanäle auf. Im Bereich des Wellenleiterkörpers zwischen den beiden parallelen Wellenleiterkanälen kann sich in der Lücke zwischen den beiden Wellenleiterteilen ein Resonanzhohlraum bilden. Außerdem kann zwischen den beiden Wellenleiterkanälen zu einer ungewollten Energiekopplung kommen. Resonanz bildet sich, wenn der Abstand der beiden parallelen Wellenleiterkanäle in etwa der halben Freiraumwellenlänge (oder eines Vielfachen davon) des durch den Wellenleiterkanal propagierenden Signals entspricht (I ≈ λ₀/2). Für diese Ausgestaltung sind mehrere nebeneinandergeordnete Aussparungen besonders vorteilhaft. Hierdurch wird der Resonanzhohlraum zerstört und die Parallelplattenmode in der Lücke zwischen den Wellenleiterkörpern wird deutlich reduziert. Zudem wird dadurch eine Energiekopplung zwischen den Wellenleiterkanälen über die Lücke verhindert.
Die Aussparung ist zudem besonders vorteilhaft, wenn der Wellenleiter an der Verbindung zu dem weiteren Wellenleiter oder der Leiterplatte eine Drossel (choke) aufweist. Die Drossel wird verwendet, um die Leckage zu verringern, insbesondere wenn die Verbindung nicht durch Schweißen realisiert wird. Allerdings wirkt eine solche Drossel nur bei perfekter Symmetrie optimal. Jegliche Fehlausrichtung des Wellenleiters zu dem weiteren Wellenleiter oder zu der Kopplungsstelle der Leiterplatte zerstört die Symmetrie und verursacht Resonanzen an der Oberfläche des Wellenleiterkörpers zwischen dem Wellenleiterkanal und der Drossel. Die Ausnehmung ist bevorzugt in der Seitenwand des Wellenleiterkanals ausgebildet, die sich in Richtung der Drossel befindet. Bevorzugt durchdringt die Ausnehmung die Seitenwand und verbindet die Drossel mit dem Wellenleiterkanal. Dadurch wird die Resonanz zwischen dem Wellenleiterkanal und der Drossel zerstört.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

1 zeigt eine Schnittansicht eines aus zwei Wellenleiterteilen zusammengefügten Wellenleiter mit einem Wellenleiterkanal.
2 zeigt eine Schnittansicht einer Vertiefung im Wellenleiter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt eine isometrische Ansicht auf die Oberseite eines Wellenleiterteils eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wellenleiters mit einer ersten Ausgestaltung eines Wellenleiterkanals.
4 zeigt eine isometrische Ansicht auf die Oberseite eines Wellenleiterteils eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wellenleiters mit einer zweiten Ausgestaltung eines Wellenleiterkanals.
5 zeigt eine isometrische Ansicht auf eine Vorderseite eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wellenleiters mit einer Drossel am Ausgang des Wellenleiterkanals.

Ausführungsbeispiele der Erfindung
1 zeigt einen Wellenleiter 1, der aus zwei Wellenleiterteilen 11, 12 besteht. Das erste Wellenleiterteil 11 weist einen Wellenleiterkörper 111 auf, in dem eine Ausnehmung 110 ausgebildet ist, die in diesem Beispiel einen rechteckigen Querschnitt aufweist und sich in der dritten Richtung durch den Wellenleiterkörper 111 erstreckt. Gleichermaßen weist das zweite Wellenleiterteil 12 einen Wellenleiterkörper 121 auf, in dem eine Ausnehmung 120 ausgebildet ist, welche in diesem Beispiel die gleiche Form wie die obengenannte Ausnehmung 110 des ersten Wellenleiterteils 11 aufweist. Außerhalb der Ausnehmungen weisen die Wellenleiterkörper 111, 121 einander gegenüberliegende Oberflächen 112 und 122 auf, die parallel zueinander verlaufen. Zur Montage des Wellenleiters 1 werden die beiden Wellenleiterteile 11, 12 an diesen Oberflächen 112 und 122 zusammengefügt. Als Methoden für das Zusammenfügen können neben Schweißen auch Kleben oder Schrauben verwendet werden. Durch das Zusammenfügen ergeben die beiden Ausnehmungen 110 und 120 zusammen einen als rechteckiger Hohlleiter ausgebildeten Wellenleiterkanal 10, in dem hier nicht gezeigte elektromagnetische Signal geführt werden können. D.h. die Ausnehmungen 110, 120 sind Teile des Wellenleiterkanals 10, die im getrennten Zustand, beispielsweise durch Fräsen oder Spritzgießen, leicht in den Wellenleiterkörpern 111, 121 ausgebildet werden können und im zusammengefügten Zustand den Wellenleiterkanal 10 bilden. Durch entsprechend ausgebildete Ausnehmungen 110, 120 können unterschiedliche Formen von Wellenleiterkanälen und auch mehrere Wellenleiterkanäle in demselben Wellenleiter 1 ausgebildet werden. Es wird hierfür auf die 3 und 4 verwiesen. Beim Zusammenfügen kann eine Lücke 13 zwischen den Oberflächen 112 und 122 entstehen, die in den vorliegenden Figuren überproportional groß dargestellt ist. Da die beiden Oberflächen 112 und 122 parallel zueinander sind, kann es in der Lücke 13 zur Ausbildung einer Parallelplattenmode kommen. Dies führt zu einer Leckage, dargestellt durch die Pfeile 131, von elektromagnetischer Energie der im Wellenleiterkanal 10 geführten Signale, wodurch die Energie des Signals im Wellenleiterkanal 10 abnimmt.
In den weiteren Figuren sind gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und zu deren Erläuterung wird auf obige Beschreibung verwiesen.
In 2 ist ein Ausschnitt des erfindungsgemäßen Wellenleiters 1 gezeigt, der wie in 1 dargestellt aufgebaut ist. Der erfindungsgemäße Wellenleiter 1 weist eine Aussparung 2 auf, die sich vom Wellenleiterkanal 10 senkrecht in die Wellenleiterkörper 111, 121 erstreckt und symmetrisch zur Lücke 13 ausgebildet ist. Das erste Wellenleiterteil 11 weist in einer Seitenwand 114 des Wellenleiterkanals 10 - d.h. der Ausnehmung 110, welche den Teil des Wellenleiterkanals 10 darstellt - an seiner Oberfläche 112 eine rechteckige Aussparung 21 auf. Das zweite Wellenleiterteil 12 weist in einer Seitenwand 124 des Wellenleiterkanals 10 - d.h. der Ausnehmung 120, welche den anderen Teil des Wellenleiterkanals 10 darstellt - an seiner Oberfläche 122 eine rechteckige Aussparung 22 auf, welche der Aussparung 21 im ersten Wellenleiterteil 12 entspricht und an gleicher Position angeordnet ist. Durch das Zusammenfügen der Wellenleiterteile 11, 12 ergeben die beiden Aussparungen 21 und 22 zusammen die gemeinsame Aussparung 2, welche hier eine Quaderform aufweist. In anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsformen kann die Aussparung 2 auch andere Formen annehmen, beispielweise eine Zylinderform. Die Aussparung 2 weist eine Höhe h auf, die wesentlich kleiner als die Wellenlänge des Signals im Freiraum ist (h << λ₀) und hier beispielsweise ein Viertel der Wellenlänge des Signals im Freiraum beträgt (h = λ₀/4). Zudem weist die Aussparung eine Breite d auf (diese ist in 2 nicht dargestellt, da sie in die Blattebene hineinführt; siehe 3 und 4), die ebenfalls wesentlich kleiner ist als die Wellenlänge des Signals im Freiraum (d << λ₀) und hier beispielsweise ebenfalls ein Viertel der Wellenlänge des Signals im Freiraum beträgt (b = λ₀/4).
In den 3 und 4 sind jeweils Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wellenleiters 1 mit unterschiedlichen Ausgestaltungen des Wellenleiterkanals 10 gezeigt. 3 und 4 zeigen jeweils eine isometrische Ansicht von oben auf das erste Wellenleiterteil 11. Das zweite Wellenleiterteil 12 ist aus Gründen der Übersicht nicht gezeigt, ist aber gleich wie das erste Wellenleiterteil 11 ausgebildet.
In 3 ist der Wellenleiterkanal 10 U-förmig ausgebildet und weist einen Sockelabschnitt 101 und zwei parallel zueinander verlaufende Schenkelabschnitte 102, 103 auf. Der Sockelabschnitt 101 und die Schenkelabschnitte 102 und 103 umgeben von drei Seiten einen Bereich des Wellenleiterkörpers 111. Wenn die Länge l dieses Bereichs des Wellenleiterkörpers 111 zwischen den Schenkelabschnitten 102, 103, also der Abstand zwischen den Schenkelabschnitten 102, 103 nahe an der halben Wellenlänge des Signals im Freiraumliegt (I ≈ λ₀/2), kann sich in der Lücke 13 zwischen dem parallelen Wellenleiterkörpern 111 und 121 in dem umgebenen Bereich ein Resonanzhohlraum bilden, der die Leckage der elektromagnetischen Energie verstärkt. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kann der Wellenleiterkanal V-förmig oder L-förmig ausgebildet sein und ebenfalls einen Bereich umgeben, in dem sich ein Resonanzhohlraum bilden kann. Erfindungsgemäß sind in der Seitenwand 114 des einen Schenkelabschnitts 102 des Wellenleiterkanals 10 in Richtung des umgebenen Bereichs mehrere Aussparungen (hier vier) 23 bis 26 vorgesehen. Wie in Bezug auf 2 dargestellt, bilden diese Aussparungen 23 bis 25 zusammen mit den Aussparungen des nicht gezeigten zweiten Wellenleiterteils 12 gemeinsame Aussparungen. Die Aussparungen 23 bis 26 weisen jeweils die gleiche Breite b und die gleiche Höhe h auf, die jeweils wesentlich kleiner als die halbe Wellenlänge des Signals im Freiraum sind und hier beispielsweise ein Viertel der Wellenlänge des Signals betragen, und sie sind jeweils im gleichen Abstand d angeordnet, der hier beispielsweise etwa der halben Wellenlänge des Signals entspricht (d ≈ λ₀/2) . Die Aussparungen 23 bis 26 ändern die geometrischen Randbedingungen, sodass die Parallelplattenmode unterdrückt wird und keine oder nur eine geringe Leckage stattfindet.
In 4 sind zwei Wellenleiterkanäle 10 und 100 dargestellt, die parallel zueinander verlaufen. Die Wellenleiterkanäle umschließen von zwei gegenüberliegenden Seiten einen Bereiche des Wellenleiterkörpers 111. Wenn die Länge l dieses Bereichs des Wellenleiterkörpers 111 zwischen den Wellenleiterkanälen 10, 100, also der Abstand zwischen den Wellenleiterkanälen 10, 100 nahe an der halben Wellenlänge des Signals in einem der Wellenleiterkanäle 10, 100 liegt (l ≈ λ₀/2), kann sich in der Lücke 13 zwischen dem parallelen Wellenleiterkörpern 111 und 121 in dem umgebenen Bereich ein Resonanzhohlraum bilden, der die Leckage der elektromagnetischen Energie verstärkt. Erfindungsgemäß ist in der Seitenwand 114 des einen Schenkelabschnitts 102 des Wellenleiterkanals 10 in Richtung des anderen Wellenleiterkanals 100 und des umgebenen Bereichs mehrere Aussparungen (hier vier) 23 bis 26 vorgesehen. Wie in Bezug auf 2 dargestellt, bilden diese Aussparungen 23 bis 26 zusammen mit den Aussparungen des nicht gezeigten zweiten Wellenleiterteils 12 gemeinsame Aussparungen. Die Aussparungen 23 bis 26 weisen jeweils die gleiche Breite b und die gleiche Höhe h auf, die jeweils wesentlich kleiner als die halbe Wellenlänge des Signals im Freiraum sind und hier beispielsweise ein Viertel der Wellenlänge des Signals betragen, und sie sind jeweils im gleichen Abstand d angeordnet, der hier beispielsweise etwa der halben Wellenlänge des Signals entspricht (d ≈ λ₀/2). Die Aussparungen 23 bis 26 ändern die geometrischen Randbedingungen, sodass die Parallelplattenmode unterdrückt wird und keine oder nur eine geringe Leckage stattfindet.
In 5 ist eine Ansicht auf die Vorderseite eines Wellenleiters 3 dargestellt. Der Wellenleiter 3 kann der vorstehend beschriebene, aus zwei Wellenleiterteilen bestehende Wellenleiter 1 sein. Im Allgemeinen kann der Wellenleiter 3 auch in anderer Art, z. B. einstückig, ausgebildet sein. Der Wellenleiter 3 weist einen Wellenleiterkörper 31 und in diesem einen als rechteckiger Hohlleiter ausgebildeten Wellenleiterkanal 30 auf. Der Ausgang des Wellenleiterkanals 30 liegt an der zur Vorderseite zeigenden Oberfläche 32 des Wellenleiterkörpers 31. Der Wellenleiter 3 wird über diese Oberfläche 32 mit einem weiteren, hier nicht gezeigten Wellenleiter oder mit einer ebenfalls nicht gezeigten Leiterplatte verbunden, sodass über den Ausgang des Wellenleiterkanals 30 Signale in den weiteren Wellenleiter oder eine Kopplungsstelle der Leiterplatte eingekoppelt oder aus diesem/dieser ausgekoppelt werden. Am Ausgang des Wellenleiterkanals 30 ist eine Drossel 4 vorgesehen, der den Wellenleiterkanal 30 umgibt. Erfindungsgemäß sind in der Seitenwand 34 des Wellenleiterkanals 30 an der Oberfläche 32 zwei Aussparungen 27 und 28 vorgesehen, die sich gegenüberliegen und parallel zueinander angeordnet sind. In diesem Beispiel sind die Aussparungen 27, 28 jeweils an den langen Seiten des rechteckigen Wellenleiterkanals 30 ausgebildet. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist eine andere Zahl und Anordnung der Aussparungen vorgesehen, beispielsweise können zwei Aussparungen jeweils an den langen Seiten und zwei Aussparungen jeweils an den kurzen Seiten vorgesehen sein. Die Aussparungen 27, 28 durchdringen dabei die Seitenwand 34 und verbinden somit den Wellenleiterkanal 30 und die Drossel 4. Dadurch wird eine Resonanz, die sich zwischen Wellenleiterkanal 30 und der Drossel 4 in der Lücke zwischen der Oberfläche 32 des Wellenleiterkörpers 32 des Wellenleiters 3 und des weiteren Wellenleiters oder der Platine bilden würde, unterbrochen und es findet keine oder nur eine geringe Leckage statt.

Claims

Wellenleiter (1), bestehend aus zwei Wellenleiterteilen (11, 12), wobei jedes Wellenleiterteil (11, 12) einen Wellenleiterkörper (111, 121) und einen Teil (110, 120) wenigstens eines Wellenleiterkanals (10) aufweist, die angeordnet sind, beim Zusammenfügen der beiden Wellenleiterteile (11, 12) den wenigstens einen Wellenleiterkanal (10) zu bilden, wobei die sich gegenüberliegenden Oberflächen (112, 122) der beiden Wellenleiterteile parallel ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Seitenwand (114, 124) eines Wellenleiterkanals (10) eine Aussparung (2, 23 - 26) ausgebildet ist, wobei die Breite (b) und die Höhe (h) der Aussparung (2, 23 - 26) wesentlich kleiner sind als die halbe Wellenlänge eines Signals, für das der wenigstens eine Wellenleiterkanal (10) ausgelegt ist.
Wellenleiter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (2, 23 - 26) senkrecht zur Seitenwand (114, 124) in dieser ausgebildet ist.
Wellenleiter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (2, 23 - 26) an der Oberfläche (112, 122) des Wellenleiterkörpers (111, 121) ausgebildet ist.
Wellenleiter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Wellenleiterteil (11, 12) eine Aussparung (21, 22) an der jeweiligen Oberfläche (112, 122) ausgebildet ist und dass sich die Positionen der Aussparungen (21, 22) entsprechen, sodass im zusammengefügten Zustand des Wellenleiters (1) die Aussparungen (21, 22) so aufeinander passen, dass diese eine gemeinsame Aussparung (2) bilden.
Wellenleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellenleiterteil (11, 12) mehrere Aussparungen (23 - 26) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind.
Wellenleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wellenleiter (1) einen abgebogenen oder abgeknickten Wellenleiterkanal (101, 102, 103) aufweist, der einen Bereich umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (2, 23 - 26) im vom abgebogenen oder abgeknickten Wellenleiterkanal (101, 102, 103) umgebenen Bereich des Wellenleiterkörpers (111, 121) ausgebildet ist.
Wellenleiter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wellenleiter (1) zwei parallel verlaufende Wellenleiterkanäle (10, 100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (2, 23 - 26) in der Seitenwand (114) eines Wellenleiterkanals (10) in Richtung des anderen Wellenleiterkanals (100) ausgebildet ist.
System aus einem Wellenleiter (3), der wenigstens einen Wellenleiterkanal (30) aufweist, und einem weiteren Wellenleiter oder einer Leiterplatte, wobei der wenigstens eine Wellenleiterkanal (30) am Ausgang mit dem weiteren Wellenleiter oder mit der Leiterplatte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Seitenwand (34) des wenigstens einen Wellenleiterkanals (30) eine Aussparung (27, 28) ausgebildet ist, wobei die Breite (b) und die Höhe (h) der Aussparung (27, 28) kleiner sind als die halbe Wellenlänge eines Signals, für das der wenigstens eine Wellenleiterkanal (30) ausgelegt ist.
System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (27, 28) senkrecht zur Seitenwand (34) in dieser ausgebildet ist.
System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (27, 28) an der Oberfläche (32) des Wellenleiterkörpers (31) ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter (1) mehrere Aussparungen (27, 28) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Wellenleiter (1) eine Drossel (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (27, 28) in der Seitenwand (34) des Wellenleiterkanals (30) zur Drossel (4) hin ausgebildet ist.