DE112004000077B4

DE112004000077B4 - Verdrillter Wellenleiter und drahtlose Vorrichtung

Info

Publication number: DE112004000077B4
Application number: DE112004000077T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Nagai
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: JPWO2005034278A1; WO2005034278A1; US20060097816A1; CN1298075C; JP4154535B2; US7212087B2; CN1701460A; DE112004000077T5

Abstract

Ein verdrillter Wellenleiter, der ein erstes und ein zweites rechteckiges Ausbreitungswegelement (10, 20), die unterschiedliche Polarisationsebenen aufweisen, und ein Verbindungselement (30), das das erste und das zweite rechteckige Ausbreitungswegelement (10, 20) miteinander verbindet, aufweist,
wobei das Verbindungselement (30) eine feste Leitungslänge in einer Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle des ersten und des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements (10, 20) aufweist, und wobei das Verbindungselement (30) Vorsprünge (31, 32; 31a, 32a; 31b, 32b; 32a, 32b) umfasst, die nach innen vorstehen, um einander zugewandt zu sein, wobei die Vorsprünge (31, 32; 31a, 32a; 31b, 32b; 32a, 32b) ein elektrisches Feld einer elektromagnetischen Welle, die von dem ersten oder zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement (10, 20) eintritt, konzentrieren und eine Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement (30) ausbreitet, drehen,
wobei eine innere Peripherie des Verbindungselements (30), die eine Mittelachse umgibt, die sich in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle des...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verdrillten Wellenleiter, der eine Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle, die sich durch zwei rechteckige Ausbreitungswegelemente ausbreitet, drehen kann.
Stand der Technik
14 stellt einen sehr häufig eingesetzten herkömmlichen verdrillten Wellenleiter dar, der ein rechteckiger Wellenleiter mit einer verdrillten Struktur ist. Da ein abruptes Verdrillen eines verdrillten Wellenleiters mit einer derartigen Struktur während des Herstellungsverfahrens desselben nicht erlaubt ist, benötigt der Wellenleiter eine vorbestimmte Länge in der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle. Ferner benötigt der Wellenleiter außerdem einen großen Raum in den Verbindungsabschnitten. Das Patentdokument 1 offenbart eine Struktur zum Lösen dieser Probleme. Insbesondere stellt 15 die Struktur eines verdrillten Wellenleiters gemäß dem Patentdokument 1 dar. In diesem verdrillten Wellenleiter ist ein zweites rechteckiges Wellenleiterelement 2 auf eine derartige Weise angebracht, dass das zweite rechteckige Wellenleiterelement 2 mit einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf ein erstes rechteckiges Wellenleiterelement 1 geneigt ist. Ferner ist ein Resonanzfenster oder Filterfenster 3, das eine Übertragungsmittenfrequenz als eine vorbestimmte Frequenz aufweist, zwischen dem ersten rechteckigen Ausbreitungswegelement und dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 2 derart angeordnet, dass eine Polarisationsebene mit des oben erwähnten vorbestimmten Winkels geneigt ist.

Patentdokument 1: japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 62-23201

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme Die in 15 gezeigte Struktur jedoch ist dahingehend problematisch, dass das Resonanzfenster oder Filterfenster eine extrem kleine Abmessung aufweisen muss, um bei einer Hochfrequenzwelle, wie z. B. in einem W-Band (75 bis 110 GHz) verwendet zu werden. Dies verkompliziert das Herstellungsverfahren des Fensters und verschmälert außerdem den verwendbaren Frequenzbereich aufgrund des Gebrauchs einer Resonanz.
Aus der US 2 975 383 A ist ein Wellenleiterpolarisationswandler bekannt, der zwei rechteckige Wellenleiter aufweist, deren laterale Hauptachsen sich senkrecht zueinander erstrecken. Ein Koppelbauglied ist zwischen den beiden Wellenleitern angeordnet und definiert eine kreuzförmige Öffnung. Ein Paar von leitfähigen Sonden erstrecken sich diagonal in die Öffnung von entgegengesetzten innersten Ecken der Seitenwände, um die Impedanz des Koppelbauglieds an die Wellenleiter anzupassen und eine Drehung der Polarisationsebene einzuführen.
Die US 4 546 359 A offenbart eine Antenne, die mit einer Vorrichtung ausgerüstet ist, um die Richtung der rechteckigen Polarisation einer Welle, die zu einem Empfänger oder von einem Sender übertragen wird, zu drehen. Die Vorrichtung ist durch einen Wellenleiter mit quadratischem Querschnitt gebildet, der in Stufen verdrillt ist.
Die JP 58 170 201 A offenbart ein Wellenleiterschaltungselement, bei dem zwischen zwei rechteckigen Wellenleitern, deren laterale Hauptseiten um 90° versetzt sind, ein metallisches Plättchen angeordnet ist, in dem ein treppenförmiger Schlitz gebildet ist. Das Plättchen weist eine Dicke von 50 μm auf.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die oben erwähnten Probleme zu lösen, indem ein verdrillter Wellenleiter bereitgestellt wird, der einen breiten verwendbaren Frequenzbereich aufweist, ohne eine große Abmessung eines Raums erforderlich zu machen, der zum Drehen einer Polarisationsebene verwendet wird, und indem eine drahtlose Vorrichtung bereitgestellt wird, die mit einem derartigen verdrillten Wellenleiter ausgerüstet ist.
Diese Aufgabe wird durch einen verdrillten Wellenleiter gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ferner könnten in dem verdrillten Wellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorsprünge zwei Vorsprünge umfassen, die an zwei Positionen vorgesehen sind, derart, dass eine Ebene, die sich zwischen den beiden Vorsprüngen erstreckt, in Richtung der E-Ebene des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements in Bezug auf die E-Ebene des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements geneigt ist.
Ferner könnte das Verbindungselement in dem verdrillten Wellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Unterelementen umfassen, die an mehreren Positionen in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind.
Eine drahtlose Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den verdrillten Wellenleiter, der eine der obigen Strukturen aufweist, und eine Antenne, die mit einem des ersten und des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements, die in dem verdrillten Wellenleiter enthalten sind, verbunden ist.
Vorteile
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verbindungselement, das zwischen dem ersten und dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement angeordnet ist, mit Vorsprüngen versehen, die nach innen vorstehen, um einander zugewandt zu sein. So wird ein elektrisches Feld einer elektromagnetischen Welle, die von dem ersten oder zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement eintritt, in den Vorsprüngen konzentriert und eine Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement ausbreitet, wird gedreht. Folglich wird die Polarisationsebene in dem Verbindungselement von dem ersten rechteckigen Ausbreitungswegelement in Richtung des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements oder von dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement in Richtung des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements gedreht. Da eine derartige Struktur kein Resonanzfenster oder Filterfenster, wie in 15 gezeigt ist, benötigt, kann eine breite Frequenzbereichscharakteristik erzielt werden. Ferner kann gemäß dieser Struktur, da die Polarisationsebene durch einen rechteckigen Wellenleiter, dessen Gesamtstruktur verdrillt ist, nicht gedreht wird, die Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle innerhalb eines kleinen Raums gedreht werden.
Ferner könnte gemäß der vorliegenden Erfindung eine innere Peripherie des Verbindungselements mit Oberflächen versehen sein, die im Wesentlichen parallel zu einer H-Ebene und einer E-Ebene des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements sind. Insbesondere bilden die Oberflächen eine Treppe, derart, dass angrenzende Abschnitte zwischen den Oberflächen, die parallel zu der H-Ebene sind, und den Oberflächen, die parallel zu der E-Ebene sind, die Vorsprünge bilden. Ferner könnte die Treppe in einer Richtung geneigt sein, die einer Richtung entspricht, in der die H-Ebene des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements geneigt ist. Folglich kann jedes der Elemente aus nur flachen Oberflächen und parallelen Oberflächen gebildet sein, wodurch das Herstellungsverfahren für das erste und das zweite rechteckige Ausbreitungswegelement und das Verbindungselement vereinfacht wird. Dies reduziert die Herstellungskosten und trägt deshalb zu der Reduzierung der Gesamtkosten bei.
Ferner könnten gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorsprünge zwei Vorsprünge umfassen, derart, dass eine Ebene, die sich zwischen den beiden Vorsprüngen erstreckt, in Richtung einer E-Ebene des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements in Bezug auf die E-Ebene des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements geneigt sein könnte. Folglich kann die Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement ausbreitet, mit nur zwei Vorsprüngen gedreht werden, wodurch die Gesamtstruktur vereinfacht wird. Dies reduziert die Herstellungskosten weiter.
Ferner könnte gemäß der vorliegenden Erfindung die Abmessung des Verbindungselements in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle im Wesentlichen ½ einer Führungswellenlänge in Bezug auf eine Frequenz einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement ausbreiten soll, betragen. So kann eine Konsistenz zwischen dem Verbindungselement und dem ersten und dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement bei der Frequenz, die der Führungswellenlänge entspricht, erzielt werden. Anders ausgedrückt weisen der Reflexionskoeffizient an dem Grenzabschnitt zwischen dem ersten rechteckigen Ausbreitungswegelement und dem Verbindungselement und der Reflexionskoeffizient an dem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement und dem Verbindungselement umgekehrte Polaritäten auf, derart, dass zwei Reflexionswellen entgegengesetzte Phasen aufweisen und sich so überlappen. Folglich wirken die beiden Reflexionswellen einander entgegen, wodurch ein niedriger Reflexionsverlust erzielt wird.
Ferner könnte gemäß der vorliegenden Erfindung das Verbindungselement eine Mehrzahl von Unterelementen umfassen, die an mehreren Positionen in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind. Folglich ist, selbst wenn ein Drehwinkel einer Polarisationsebene bei einem ersten Verbindungsunterelement nicht in ausreichendem Maße erhalten wird, der erhaltene Gesamtdrehwinkel groß. Ferner können die Strukturunterschiede an den Grenzabschnitten zwischen dem Verbindungselement und dem ersten und dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement reduziert werden, wodurch ein geringer Reflexionsverlust erzielt wird.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine drahtlose Vorrichtung ohne weiteres bereitgestellt werden, wobei die Vorrichtung eine elektromagnetische Welle mit einer Polarisationsebene, die sich von einer Polarisationsebene in einem Ausbreitungsweg unterscheidet, durch den sich ein Sendesignal oder ein Empfangssignal ausbreitet, senden oder empfangen kann. Die Vorrichtung kann z. B. eine elektromagnetische Welle senden oder empfangen, deren Polarisationsebene mit einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Horizontalebene geneigt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Konfiguration des Ausbreitungswegs einer elektromagnetischen Welle eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.
2 umfasst Querschnittsansichten, die jeweils ein Element des verdrillten Wellenleiters und die Verteilung eines elektrischen Feldes einer elektromagnetischen Welle darstellen.
3 stellt eine Charakteristik von Reflexionsverlust gegenüber Frequenz des verdrillten Wellenleiters dar.
4 umfasst Querschnittsansichten, die jeweils ein Verbindungselement eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Konfiguration des Ausbreitungswegs einer elektromagnetischen Welle eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt.
6 umfasst Querschnittsansichten, die drei Strukturtypen eines Verbindungselements eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel darstellen.
7 umfasst Querschnittsansichten der Elemente des verdrillten Wellenleiters gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Konfiguration des Ausbreitungswegs einer elektromagnetischen Welle eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt.
9 umfasst Querschnittsansichten, die jeweils ein Verbindungselement eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel darstellen.
10 umfasst ein Diagramm, das eine dreidimensionale Konfiguration des Ausbreitungswegs einer elektromagnetischen Welle eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel darstellt, und Querschnittsansichten der Elemente.
11 stellt Charakteristika von S-Parameter gegenüber Frequenz des verdrillten Wellenleiters dar.
12 umfasst Diagramme, die einen Primärstrahler und eine Dielektrische-Linse-Antenne, die in einem Höchstfrequenz-Radargerät vorgesehen sind, gemäß einem achten Ausführungsbeispiel darstellen.
13 ist ein Blockdiagramm, das ein Signalsystem des Höchstfrequenz-Radargeräts darstellt.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen verdrillten Wellenleiters.
15 stellt einen verdrillten Wellenleiter gemäß dem Patentdokument 1 dar.
Bezugszeichenliste

O: Mittelachse
10: erstes rechteckiges Wellenleiterelement
20: zweites rechteckiges Wellenleiterelement
21: rechteckiger Schalltrichter
30: Verbindungselement
31, 32: Vorsprung
40: dielektrische Linse
100, 101, 102: Metallblock
110: verdrillter Wellenleiter
110': Primärstrahler
R: Kantenlinie

Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
Ein verdrillter Wellenleiter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird nun Bezug nehmend auf die 1 bis 3 beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Konfiguration des Inneren (Ausbreitungsweg einer elektromagnetischen Welle) eines verdrillten Wellenleiters darstellt. Ein verdrillter Wellenleiter 110 umfasst ein erstes rechteckiges Wellenleiterelement 10, das einem ersten rechteckigen Ausbreitungswegelement entspricht, gemäß der vorliegenden Erfindung; ein zweites rechteckiges Wellenleiterelement 20, das einem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement entspricht, gemäß der vorliegenden Erfindung; und ein Verbindungselement 30. Das erste rechteckige Wellenleiterelement 10 und das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 übertragen eine elektromagnetische Welle der TE10-Mode und weisen jeweils eine sich längs erstreckende H-Ebene und eine sich lateral erstreckende E-Ebene, im Querschnitt entlang einer Ebene betrachtet, die senkrecht zu einer Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle ist, auf. Die Bezugszeichen H in 1 zeigen jeweils eine Oberfläche an, die parallel zu einer Schleifenebene (H-Ebene) eines Magnetfelds ist. Andererseits zeigt jedes Bezugszeichen E eine Oberfläche an, die parallel zu einer Ebene (E-Ebene) ist, die sich parallel zu einer Richtung eines elektrischen Feldes erstreckt. Das erste rechteckige Wellenleiterelement 10, das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 und das Verbindungselement 30 weisen eine gemeinsame Mittelachse O auf, die sich kollinear in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle erstreckt.
Wenn die H-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 parallel zu einer horizontalen Ebene ist und die E-Ebene parallel zu einer vertikalen Linie ist, sind die H-Ebene und die E-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 mit einem Winkel von 45° um die Mittelachse, die sich in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle erstreckt, geneigt.
Das Verbindungselement 30 weist eine feste Leitungslänge in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle des ersten und des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 10 und 20 auf und kann eine Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle, die von dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement 10 oder dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 20 empfangen wird, drehen, so dass eine Umwandlung zwischen einer Polarisationsebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 und einer Polarisationsebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 durchgeführt werden kann.
2 umfasst Querschnittsansichten der in 1 gezeigten Elemente, während jede Querschnittsansicht entlang einer Ebene gezeichnet ist, die senkrecht zu der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle ist. Ähnlich wie in 1 ist nur ein innerer Raum des Ausbreitungswegs der elektromagnetischen Welle gezeigt. Insbesondere ist ein Diagramm (A) eine Querschnittsansicht des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10, ein Diagramm (C) ist eine Querschnittsansicht des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 und ein Diagramm (B) ist eine Querschnittsansicht des Verbindungselements 30. Eine Struktur, die mehrere Dreiecke umfasst, zeigt in jeder Zeichnung eine elektrische Feldverteilung einer elektromagnetischen Welle einer TE10-Mode, die sich durch den verdrillten Wellenleiter ausbreitet, an. Anders ausgedrückt zeigt die Zeigerichtung der Dreiecke der Struktur die Richtung des elektrischen Feldes an und die Größe und die Dichte der Dreiecke der Struktur zeigen die Größe oder den Betrag des elektrischen Feldes an. In den Diagrammen (A) und (C) zeigt jedes Bezugszeichen H eine Oberfläche an, die parallel zu der H-Ebene ist, und jedes Bezugszeichen E zeigt eine Oberfläche an, die parallel zu der E-Ebene ist. Bezug nehmend auf die Diagramme (A) und (C) erstreckt sich das elektrische Feld der TE10-Mode in einer Richtung, die parallel zu der E-Ebene ist, und die Intensität des elektrischen Feldes ist in Richtung der Mitte jedes Wellenleiterelements größer. Wie oben beschrieben ist, weisen das erste rechteckige Wellenleiterelement 10, das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 und das Verbindungselement 30 eine gemeinsame Mittelachse O auf, die sich kollinear in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle erstreckt.
Bezug nehmend auf das Diagramm (B) in 2 ist das Verbindungselement 30 mit einem Paar von Vorsprüngen 31a, 32a, die sich nach innen erstrecken, um einander zugewandt zu sein, und einem Paar von Vorsprüngen 31b, 32b, die sich ebenso nach innen erstrecken, um einander zugewandt zu sein, versehen. Die innere Peripherie des Verbindungselements 30 umfasst Oberflächen Sh01, Sh02, Sh03, Sh11, Sh12, Sh13, die parallel zu der H-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 sind, sowie Oberflächen Sv01, Sv02, Sv11, Sv12, Sv10, Sv20, die parallel zu der E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 sind. Diese Oberflächen parallel zu der H-Ebene und die Oberflächen parallel zu der E-Ebene bilden eine treppenartige Struktur. Die Richtung einer Neigung der Treppe entspricht der Richtung, in der die H-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 geneigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Treppe in einem Winkel von 22,5° geneigt, was im Wesentlichen ½ des Neigungswinkels der H-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 ist.
Angrenzende Abschnitte unter den Oberflächen, die parallel zu der H-Ebene, und den Oberflächen, die parallel zu der E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 sind, bilden die oben erwähnten Vorsprünge 31a, 32a, 31b, 32b. Folglich ist das elektrische Feld in diesen Regionen der Vorsprünge 31a, 32a, 31b, 32b, die sich von dem Verbindungselement 30 nach innen erstrecken, konzentriert. Aus diesem Grund wird eine Veränderung der Richtung des elektrischen Feldes zwischen den Vorsprüngen an der oberen Seite und den Vorsprüngen an der unteren Seite des Verbindungselements 30 in der Zeichnung erzeugt. Dies neigt die Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle in dem Verbindungselement 30, wodurch die Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement 30 ausbreitet, gedreht wird.
Bezug nehmend auf die 1 und 2 weisen das Wellenleiterelement 10 und das Wellenleiterelement 20 unterschiedliche Polarisationsebenen auf, jedoch die gleiche Querschnittsstruktur. Aus diesem Grund können ein Reflexionskoeffizient, von der Seite des Wellenleiterelements 10 in Richtung des Verbindungselements 30 betrachtet, und ein Reflexionskoeffizient, von der Seite des Wellenleiterelements 20 in Richtung des Verbindungselements 30 betrachtet, auf eine relativ einfache Art und Weise durch ein Einstellen der Höhe der Vorsprünge und der Breite der Vorsprünge in dem Verbindungselement 30 gleich gemacht werden. Wenn der Reflexionskoeffizient, von der Seite des Wellenleiterelements 10 in Richtung des Verbindungselements 30 betrachtet, und der Reflexionskoeffizient, von der Seite des Wellenleiterelements 20 in Richtung des Verbindungselements 30 betrachtet, gleich sind, weisen der Reflexionskoeffizient, von der Seite des Wellenleiterelements 10 in Richtung des Verbindungselements 30 betrachtet, und der Reflexionskoeffizient, von der Seite des Verbindungselements 30 in Richtung des Wellenleiterelements 20 betrachtet, die gleiche Größe bzw. den gleichen Betrag mit umgekehrten Polaritäten auf.
In diesem Fall überlappen sich, wenn die Leitungslänge des Verbindungselements 30 auf ½ der Führungswellenlänge gesetzt ist und unter der Annahme, dass sich eine elektromagnetische Welle von dem Wellenleiterelement 10 zu dem Wellenleiterelement 20 ausbreitet, eine Reflektivwelle an einem Grenzabschnitt zwischen dem Wellenleiterelement 10 und dem Verbindungselement 30 und eine Reflektivwelle an einem Grenzabschnitt zwischen dem Verbindungselement 30 und dem Wellenleiterelement 20, während sie voneinander um eine Wellenlänge abweichen. Da die Reflektivwellen mit umgekehrten Polaritäten einander überlappen, wirken die Reflektivwellen einander entgegen.
3 stellt Charakteristika von Reflexionsverlust gegenüber Frequenz des verdrillten Wellenleiters in einem Fall dar, in dem die beiden oben erwähnten Reflexionskoeffizienten umgekehrte Polaritäten aufweisen. Die fette Linie in 3 zeigt eine Charakteristik in einem Fall an, in dem die Leitungslänge des Verbindungselements auf ½ der Führungswellenlänge bei der Entwurfsfrequenz gesetzt ist. Andererseits entspricht die dünne Linie einem Vergleichsbeispiel und zeigt eine Charakteristik in einem Fall an, in dem die Leitungslänge auf ½ der Führungswellenlänge bei der Entwurfsfrequenz gesetzt ist. Wenn die Leitungslänge des Verbindungselements auf ½ der Führungswellenlänge gesetzt ist, wird ein großer Reflexionsverlust von etwa –9 dB aufgrund von Reflexionen, die an den Grenzebenen zwischen dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement und dem Verbindungselement und zwischen dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement und dem Verbindungselement erzeugt werden, bewirkt. Andererseits wirken, wenn die Leitungslänge des Verbindungselements 30 auf ½ der Führungswellenlänge bei der Entwurfsfrequenz gesetzt ist, die Reflektivwelle, die zwischen dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement 10 und dem Verbindungselement 30 erzeugt wird, und die Reflektivwelle, die zwischen dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 20 und dem Verbindungselement 30 erzeugt wird, einander entgegen, wodurch der Reflexionsverlust minimiert wird. Die Entwurfsfrequenz des verdrillten Wellenleiters beträgt 76,6 GHz, wobei der Reflexionsverlust –60 dB beträgt, wie durch die fette Linie angezeigt ist. Folglich wird eine extrem niedrige Reflexionsverlustcharakteristik erzielt. Obwohl der Reflexionsverlust ansteigt, wenn die Frequenz der sich ausbreitenden elektromagnetischen Welle von der Entwurfsfrequenz abweicht, wird eine niedrige Reflexionsverlustcharakteristik, bei der der Reflexionsverlust –40 dB oder weniger beträgt, innerhalb eines relativ breiten Frequenzbereichs von 76 bis 77 GHz erzielt.
4 umfasst Diagramme, die einen verdrillten Wellenleiter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellen. Diagramme (A) und (B) sind Querschnittsansichten von Verbindungselementen, die unterschiedliche Strukturen aufweisen, entlang einer Ebene, die senkrecht zu der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle ist, wobei eines der Verbindungselemente in dem verdrillten Wellenleiter enthalten ist. Im Gegensatz zu dem in den 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel, das mit zwei Paaren von Vorsprüngen (insgesamt vier Vorsprüngen) versehen ist, die sich nach innen erstrecken, um einander zugewandt zu sein, ist das im Diagramm (A) gezeigte Beispiel mit drei Paaren von Vorsprüngen (insgesamt sechs Vorsprüngen) versehen. Ferner ist das im Diagramm (B) gezeigte Beispiel mit fünf Paaren von Vorsprüngen (insgesamt zehn Vorsprüngen) versehen. Entsprechend könnte das Verbindungselement 30 mit einer erwünschten Anzahl von Vorsprüngen versehen sein.
5 stellt einen verdrillten Wellenleiter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die H-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 in einem Winkel von 15° in Bezug auf die H-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 geneigt. Dies bedeutet, dass das Verbindungselement 30 die Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement 30 ausbreitet, um einen Winkel von 15° dreht. Folglich wird, wenn der Rotationswinkel reduziert werden soll, der Neigungswinkel des Treppenabschnitts des Verbindungselements 30 kleiner gemacht, wodurch die Höhe jeder Stufe der Treppe reduziert wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Rotationswinkel erhöht werden soll, der Neigungswinkel des Treppenabschnitts des Verbindungselements 30 größer gemacht, wodurch die Höhe jeder Stufe der Treppe erhöht wird.
Ein verdrillter Wellenleiter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel wird nun Bezug nehmend auf die 6 und 7 beschrieben.
Jede der oben erwähnten Zeichnungen stellt nur die innere Struktur des Ausbreitungswegs der elektromagnetischen Welle dar. Insbesondere kann der verdrillte Wellenleiter durch ein Zusammenbauen einer Mehrzahl von Metallblöcken, in denen z. B. durch Schneiden Rillen gebildet sind, gebildet werden. 6 umfasst Diagramme, die drei Beispiele einer derartigen Anordnung darstellen. Jedes Diagramm ist eine Querschnittsansicht des Verbindungselements entlang einer Ebene, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist. Eine unterbrochene Linie in den Diagrammen entspricht einer Befestigungsebene (Teilungsebene) zwischen Metallblöcken. Die Beziehung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten und dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement ist die gleiche wie in den 1 und 2. In jedem von Diagrammen (A) und (C) fungiert eine Ebene, die parallel zu der H-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements ist, als eine Teilungsebene. Insbesondere ist im Diagramm (A) die Teilungsebene derart gesetzt, dass eine in einem Metallblock 101 gebildete Rille eine kleinere Anzahl innerer Oberflächen darin aufweist. Andererseits ist im Diagramm (C) die Teilungsebene über die Mitte des Verbindungselements gesetzt, derart, dass in dem oberen und dem unteren Metallblock 100, 101 vorgesehene Rillen symmetrisch zueinander sind.
Bei einem in einem Diagramm (B) gezeigten Beispiel fungieren Ebenen, die parallel zu der E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements sind, als Teilungsebenen. Jede Teilungsebene ist derart eingestellt, dass ein oberer und ein unterer Vorsprung eines entsprechenden Paars, die einander zugewandt sind, in der gleichen Teilungsebene enthalten sind. Gemäß dieser Struktur ist die Form von in den Metallblöcken 100, 101 und 102 vorgesehenen Rillen vereinfacht, wodurch ein einfacheres Bearbeitungsverfahren erzielt wird.
7 umfasst Querschnittsansichten der Elemente, die das erste und das zweite rechteckige Wellenleiterelement umfassen, in einem Fall, in dem das Verbindungselement die im Diagramm (A) in 6 gezeigte Struktur aufweist. Ein Diagramm (D) in 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht dieses verdrillten Wellenleiters. Insbesondere ist das Diagramm (A) eine Querschnittsansicht des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10, ein Diagramm (B) ist eine Querschnittsansicht des Verbindungselements 30 und ein Diagramm (C) ist eine Querschnittsansicht des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20.
Ein oberer Metallblock 101 und ein unterer Metallblock 100 sind jeweils mit einer Rille zum Bilden des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 und des Verbindungselements 30 versehen. Der untere Metallblock 100 ist einstückig mit einem Vorstand, in dem das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 vorgesehen ist, vorgesehen. Andererseits ist der obere Metallblock 101 mit einer Ausnehmung versehen, die diesen Vorstand 102 in Eingriff nimmt.
Durch ein Einstellen der Teilungsebene auf diese Weise werden die Formen der in den Metallblöcken 100, 101 vorgesehenen Rillen zum Bilden des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10 und des Verbindungselements 30 vereinfacht, wodurch ein einfacheres Herstellungsverfahren erzielt wird.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Obwohl das erste und das zweite rechteckige Wellenleiterelement 10, 20 gemäß den z. B. in 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen die gleiche Größe aufweisen, könnten diese beiden Elemente unterschiedliche Größen aufweisen. Bei diesem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste rechteckige Wellenleiterelement 10 ein rechteckiges W-Band-Wellenleiterelement (75 bis 110 GHz) mit einer Größe von 2,54 mm × 1,27 mm und das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 ist ein rechteckiges V-Band-Wellenleiterelement (50 bis 75 GHz) mit einer Größe von 3,10 mm × 1,55 mm.
Wenn ein Signal eines 75-GHz-Bandes behandelt wird, könnten ein rechteckiges W-Band-Wellenleiterelement wie auch ein rechteckiges V-Band-Wellenleiterelement eingesetzt werden. Wie in 8 gezeigt ist, ist dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 20, dessen H-Ebene in der Richtung einer Neigung der Treppe des Verbindungselements 30 geneigt ist, eine größere Größe gegeben als dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement 10, so dass die Strukturdifferenz zwischen dem Verbindungselement 30 und dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 20 klein ist. So wird die Reflexion an dem Grenzabschnitt zwischen diesen Elementen auf einer kleinen Menge gehalten.
9 umfasst Diagramme, die einen Hauptabschnitt eines verdrillten Wellenleiters gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel darstellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Paar von Vorsprüngen 31, 32 (insgesamt zwei Vorsprünge), die einander zugewandt sind, vorgesehen. In Diagrammen (A) und (B) entspricht die Richtung einer Neigung der Treppe des Verbindungselements 30 der Richtung, in der die H-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements geneigt ist, derart, dass eine Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle gedreht werden kann. In dem Diagramm (A) jedoch erstreckt sich, da die beiden Vorsprünge 31, 32 einander in einer Richtung zugewandt sind, die parallel zu der E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements ist, eine Region, in der das elektrische Feld aufgrund der beiden Vorsprünge 31, 32 konzentriert ist, parallel zu der E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements. Dies führt zu einer geringen Fähigkeit zum Drehen der Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement 30 ausbreitet, in Richtung der Polarisationsebene in dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement. Im Gegensatz dazu ist im Diagramm (B) eine Ebene, die sich zwischen den Vorsprüngen 31, 32 erstreckt, die einander zugewandt sind, in Richtung der E-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements in Bezug auf die E-Ebene des ersten rechteckigen Wellenleiterelements geneigt. So ist das elektrische Feld, das in einer Region zwischen den beiden Vorsprüngen 31, 32 konzentriert ist, in Richtung der E-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements geneigt. Entsprechend wird, wenn die elektromagnetische Welle, die von dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement eintritt, sich durch das Verbindungselement 30 ausbreitet, die elektromagnetische Welle wirksam in Richtung der E-Ebene des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements gedreht. Gemäß dieser Struktur, die mit nur einem einzelnen Paar von Vorsprüngen versehen ist, kann eine Drehwirkung für die Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle dennoch erzielt werden.
Ein verdrillter Wellenleiter gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel wird nun Bezug nehmend auf die 10 und 11 beschrieben.
10 umfasst eine perspektivische Ansicht, die die Gesamtstruktur des verdrillten Wellenleiters darstellt, und Querschnittsansichten der Elemente entlang einer Ebene, die senkrecht zu dem Ausbreitungsweg einer elektromagnetischen Welle ist. Insbesondere ist ein Diagramm (A) eine perspektivische Ansicht, die eine dreidimensionale Konfiguration des Ausbreitungswegs einer elektromagnetischen Welle darstellt. Eine Kantenlinie R, die ein Hexaeder bildet, zeigt einen Umriss zusammengebauter Metallblöcke an, die die Wellenleiterelemente bilden. Das erste rechteckige Wellenleiterelement 10 und das zweite rechteckige Wellenleiterelement 20 weisen das Verbindungselement 30 zwischen denselben angeordnet auf und ferner umfasst das Verbindungselement 30 bei diesem Ausführungsbeispiel ein erstes Verbindungsunterelement 30a und ein zweites Verbindungsunterelement 30b. Ein Diagramm (B) in 10 ist eine Querschnittsansicht des ersten rechteckigen Wellenleiterelements 10, ein Diagramm (C) ist eine Querschnittsansicht des ersten Verbindungsunterelements 30a, ein Diagramm (D) ist eine Querschnittsansicht des zweiten Verbindungsunterelements 30b und ein Diagramm (E) ist eine Querschnittsansicht des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20. Die Abmessungen der in diesen Diagrammen gezeigten Elemente sind in Millimetereinheiten. Ferner beträgt die Leitungslänge des ersten Verbindungsunterelements 30a in der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle 1,46 mm und die Leitungslänge des zweiten Verbindungsunterelements 30b in der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle beträgt 1,33 mm. Die Gesamtleitungslänge des ersten und des zweiten Verbindungsunterelements 30a, 30b beträgt ½ einer Führungswellenlänge in Bezug auf eine Frequenz einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das erste und das zweite Verbindungsunterelement ausbreiten soll. Ferner ist die Polarität des Reflexionskoeffizienten an dem Grenzabschnitt zwischen dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement 10 und dem ersten Verbindungsunterelement 30a entgegengesetzt zu der Polarität des Reflexionskoeffizienten an dem Grenzabschnitt zwischen dem zweiten rechteckigen Wellenleiterelement 20 und dem zweiten Verbindungsunterelement 30b. Folglich wirken die beiden Reflektivwellen, die an den beiden Grenzabschnitten erzeugt werden, einander entgegen, wodurch eine niedrige Reflexionsverlustcharakteristik erzielt werden kann.
Gemäß dem mit zwei Stufen versehenen Verbindungselement ist der Rotationswinkel einer Polarisationsebene bei jeder Stufe vorzugsweise kleiner und ferner ist auch der Reflexionsverlust an jedem Grenzabschnitt kleiner. Als ein Ergebnis kann ein verdrillter Wellenleiter, der insgesamt eine geringe Reflexionsverlustcharakteristik aufweist, erhalten werden. Ferner muss, da die Gesamtleitungslänge des Verbindungselements 11 der Führungswellenlänge beträgt, die Gesamtstruktur nicht vergrößert werden.
Alternativ könnte jede der Leitungslängen des ersten und des zweiten Verbindungsunterelements 30a und 30b auf ½ einer Führungswellenlänge in Bezug auf eine Frequenz einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das entsprechende Verbindungsunterelement ausbreiten soll, gesetzt werden. Dies erzielt ferner eine geringere Reflexionsverlustcharakteristik.
Jede der Oberflächen des zweiten rechteckigen Wellenleiterelements 20 ist in einem Winkel von 45° in Bezug auf das erste rechteckige Wellenleiterelement 10 geneigt. Entsprechend ist ein Treppenabschnitt des ersten Verbindungsunterelements 30a mit einem Winkel von etwa 15° geneigt und ein Treppenabschnitt des zweiten Verbindungsunterelements 30b ist in einem Winkel von etwa 30° geneigt. So wird die Polarisationsebene in jedem des ersten und des zweiten Verbindungsunterelements 30a, 30b um etwa 22,5° gedreht, derart, dass ein Gesamtrotationswinkel von 45° erzielt wird.
11 stellt Charakteristika von S-Parameter gegenüber Frequenz des in 10 gezeigten verdrillten Wellenleiters dar. Gemäß einer Durchlasseigenschaft S21 wird eine niedrige Verlustcharakteristik von –0,5 dB oder weniger über den Bereich von 71 bis 81 GHz oder mehr erzielt. Ferner wird auch eine geringe Reflexionscharakteristik von –25 dB oder weniger über den gleichen Frequenzbereich erzielt.
Ein Höchstfrequenz-Radargerät gemäß einem achten Ausführungsbeispiel wird nun Bezug nehmend auf die 12 und 13 beschrieben.
12 umfasst perspektivische Ansichten einer Dielektrische-Linse-Antenne, die in dem Höchstfrequenz-Radargerät vorgesehen ist. Ein Diagramm (A) stellt einen Primärstrahler dar, der in der Dielektrische-Linse-Antenne enthalten ist. Hier entspricht ein rechteckiger Schalltrichter 21 dem zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verbindungselement 30, das das erste und das zweite Verbindungsunterelement 30a, 30b umfasst, ist zwischen dem rechteckigen Schalltrichter 21 und dem ersten rechteckigen Wellenleiterelement 10 angeordnet. Das Verbindungselement 30 dreht eine Polarisationsebene einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement 30 ausbreitet. Folglich bilden das erste rechteckige Wellenleiterelement 10, das Verbindungselement 30 und der rechteckige Schalltrichter einen Primärstrahler 110'.
Ein Diagramm (B) stellt die Struktur der Dielektrische-Linse-Antenne dar. Der rechteckige Schalltrichter 21 des Primärstrahlers 110' ist nahe einer Fokusposition einer dielektrischen Linse 40 angeordnet und kann in Bezug auf die dielektrische Linse 40 relativ verschoben werden, um Sende- und Empfangswellenstrahlen abzutasten. Obwohl ein rechteckiger Schalltrichter in dem Primärstrahler bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, könnte der Primärstrahler alternativ z. B. mit einem zylindrischen Schalltrichter, einer Patch-Antenne, einer Schlitz-Antenne oder einer dielektrischen Stabantenne versehen sein.
13 ist ein Blockdiagramm, das ein Signalsystem des Höchstfrequenz-Radargeräts, das mit der Dielektrische-Linse-Antenne versehen ist, darstellt. In 13 zeigt ein VCO 51 einen spannungsgesteuerten Oszillator an, der z. B. mit einer Varaktordiode und entweder einer Gunn-Diode oder einem FET versehen ist, und der ein Oszillationssignal über einen NRD-Leiter an einen Lo-Zweig-Koppler 52 sendet. Der Lo-Zweig-Koppler 52 ist ein Richtungskoppler, der den NRD-Leiter umfasst, der einen Teil eines Sendesignals als lokales Signal extrahiert. Ein Zirkulator 53 ist ein NRD-Leiter-Zirkulator, der das Sendesignal an den rechteckigen Schalltrichter 21 des Primärstrahlers in der Dielektrische-Linse-Antenne sendet oder ein Empfangssignal, das von dem rechteckigen Schalltrichter 21 empfangen wird, an einen Mischer 54 überträgt. Der Mischer 54 mischt das Empfangssignal von dem Zirkulator 53 und das lokale Signal miteinander, um ein Empfangssignal Rx mit einer Zwischenfrequenz auszugeben. Eine Signalverarbeitungsschaltung, die nicht gezeigt ist, steuert einen Mechanismus, der den rechteckigen Schalltrichter 21 des Primärstrahlers 110' positionsmäßig verschiebt. Ferner erfasst die Signalverarbeitungsschaltung außerdem die Entfernung zu einem Ziel und eine relative Geschwindigkeit basierend auf der Beziehung zwischen einem modulierenden Signal Tx des VCO 51 und dem Empfangssignal Rx. Eine MSL könnte anstatt des NRD-Leiters als eine andere Übertragungsleitung als das erste rechteckige Wellenleiterelement 10 des Primärstrahlers 110' verwendet werden.

Claims

Ein verdrillter Wellenleiter, der ein erstes und ein zweites rechteckiges Ausbreitungswegelement (10, 20), die unterschiedliche Polarisationsebenen aufweisen, und ein Verbindungselement (30), das das erste und das zweite rechteckige Ausbreitungswegelement (10, 20) miteinander verbindet, aufweist, wobei das Verbindungselement (30) eine feste Leitungslänge in einer Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle des ersten und des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements (10, 20) aufweist, und wobei das Verbindungselement (30) Vorsprünge (31, 32; 31a, 32a; 31b, 32b; 32a, 32b) umfasst, die nach innen vorstehen, um einander zugewandt zu sein, wobei die Vorsprünge (31, 32; 31a, 32a; 31b, 32b; 32a, 32b) ein elektrisches Feld einer elektromagnetischen Welle, die von dem ersten oder zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelement (10, 20) eintritt, konzentrieren und eine Polarisationsebene der elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement (30) ausbreitet, drehen, wobei eine innere Peripherie des Verbindungselements (30), die eine Mittelachse umgibt, die sich in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle des ersten und des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements (10, 20) erstreckt, Oberflächen (Sh01, Sh02, Sh03, Sh11, Sh12, Sh13, Sv01, Sv02, Sv11, Sv12) umfasst, die im Wesentlichen parallel zu einer H-Ebene und einer E-Ebene des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements (10) sind, wobei die Oberflächen eine Treppe bilden, derart, dass angrenzende Abschnitte zwischen den Oberflächen, die parallel zu der H-Ebene sind, und den Oberflächen, die parallel zu der E-Ebene sind, die Vorsprünge (31, 32; 31a, 32a; 31b, 32b; 32a, 32b) bilden, und wobei die Treppe in einer Richtung, die einer Richtung entspricht, in der die H-Ebene des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements (20) geneigt ist, geneigt ist, wobei die Leitungslänge des Verbindungselements (30) in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle im Wesentlichen einer Führungswellenlänge in Bezug auf eine Frequenz einer elektromagnetischen Welle, die sich durch das Verbindungselement (30) ausbreiten soll, beträgt.
Der verdrillte Wellenleiter gemäß Anspruch 1, bei dem die Vorsprünge zwei Vorsprünge (31, 32) aufweisen, die an zwei Positionen vorgesehen sind, wobei sich eine Ebene, die sich zwischen den beiden Vorsprüngen (31, 32) erstreckt, in Richtung der E-Ebene des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements (20) in Bezug auf die E-Ebene des ersten rechteckigen Ausbreitungswegelements (10) geneigt ist.
Der verdrillte Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das Verbindungselement (30) eine Mehrzahl von Unterelementen (30a, 30b) aufweist, die an mehreren Positionen in der Richtung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle angeordnet sind.
Eine drahtlose Vorrichtung, die den verdrillten Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und eine Antenne, die mit einem des ersten und des zweiten rechteckigen Ausbreitungswegelements verbunden ist, die in dem verdrillten Wellenleiter enthalten sind, aufweist.