DE4241635A1

DE4241635A1 - Übergang von einer Microstrip-Leitung auf einen Hohlleiter

Info

Publication number: DE4241635A1
Application number: DE19924241635
Authority: DE
Inventors: Hardial Singh Dr Phil Gill
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Telent GmbH
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1992-12-10
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2012-12-11
Also published as: DE4241635C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Übergang von einer Microstrip-Leitung auf einen Hohlleiter. Solche Übergänge sind erforderlich, wenn in Streifenleitertechnik ausgeführte Schaltungen mit Hohlleiterbauteilen zu verbinden sind. Dabei ist darauf zu achten, daß Wellentypen der Microstrip-Leitung möglichst dämpfungsarm in Hohlleiterwellentypen überführt werden.

Aus der DE 36 37 267 A1 ist ein Übergang von einer unilateralen Suspended Substrate-Leitung auf einen Hohlleiter bekannt. Die in einem Gehäuse angeordnete Suspended Substrate- Leitung ragt mit ihrem Ende in den an das Gehäuse angeschlossenen Hohlleiter hinein, welcher unter dieser Leitung einen kurzgeschlossenen Abschnitt mit reduzierter Höhe aufweist. Zur Anpassung zwischen den beiden Leitungstypen ist in den Kurzschlußabschnitt ein zur Suspended Substrate Leitung durchgehender getaperter Schlitz eingelassen. Um eine optimale Impedanzanpassung zwischen beiden Leitungstypen zu erzielen, kommt man bei einer Sondenankopplung, wie sie hier verwendet wird, oft nicht ohne Abstimmittel aus, weil die engen mechanischen Toleranzen bezüglich des Einkoppelortes und der Einkoppeltiefe der Sonde nur sehr schwer einzuhalten sind. Außerdem ist bei dieser bekannten Art der Kopplung zwischen einer Suspended Substrate-Leitung und einem Hohlleiter eine hermetische Abdichtung des Hohlleiters an der Koppelstelle nur mit großem Aufwand realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übergang zwischen einer Microstrip-Leitung und einem Hohlleiter anzugeben, der sehr verlustarm ist, wobei dieses Ziel mit möglichst geringem Aufwand erreicht werden soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die der Erfindung zugrundeliegenden Maßnahmen haben die Vorteile, daß der Hohlleiter an der Übergangsstelle hermetisch abgeschlossen ist, und daß keine Abstimmittel erforderlich sind, um eine optimale Impedanzanpassung zwischen den verschiedenen Leitungstypen zu erreichen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Übergang von einer Microstrip-Leitung auf einen Hohlleiter und

Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf die Unterseite des Übergangs.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Ansichten (Längsschnitt, Draufsicht) dargestellten Übergang von einer Microstrip-Leitung auf einen Hohlleiter, ist in einem Gehäuse 1 ein die Microstrip-Leitung tragendes Substrat 2 angeordnet.

Die Microstrip-Leitung besteht in bekannter Art aus einer auf einer Substratseite verlaufenden Leiterbahn 3 und einer auf der gegenüberliegenden Substratseite aufgebrachten Masseleitung 4. Das Substrat 2 liegt auf einer Wand 5 des Gehäuses 1 so auf, daß die Masseleitung 4 der Microstrip- Leitung mit dieser Gehäusewand 5 kontaktiert ist.

In Richtung zu dem an einer Stirnseite des Gehäuses 1 angeflanschten Hohlleiter 6 geht die Microstrip-Leitung 3, 4 auf dem Substrat 2 in eine unilaterale Suspended Substrate- Leitung über. Dies geschieht in der Weise, daß die Dicke der Gehäusewand 5 abnimmt, wodurch über der der Leiterbahn 3 gegenüberliegenden Substratseite ein Raum 7 entsteht, und daß die Massefläche 4 in diesem Raum 7 entfernt ist. Somit kann sich das in der Microstrip-Leitung nur im Substrat 2 geführte Feld in den Raum 7 hinein ausbreiten und wird im Bereich der unilateralen Suspended Substrate-Leitung zwischen der Leiterbahn 3 und der den Raum 7 begrenzenden Gehäusewand 5 geführt. Der Raum 7 weitet sich vom Ende der Microstrip- Leitung 3, 4 aus bis zu der Stirnseite des Gehäuses 1 hin, wo der Hohlleiter 6 angeordnet ist, auf einen Querschnitt auf, der dem des Hohlleiters 6 entspricht. Eine in dem Raum 7 zwischen der Gehäusewand 5 und der Leiterbahn 3, welche mit dem Gehäuse 1 und darüber mit dem angeflanschten Hohlleiter 6 elektrisch leitend kontaktiert ist, sich ausbreitende Welle wird also direkt in einen in dem Hohlleiter 6 ausbreitungsfähigen Wellentyp (z. B. HO1) überführt.

Die Kontaktierung der Leiterbahn 3 der Suspended Substrate- Leitung mit dem Gehäuse 1 erfolgt mittels mehrerer Durchkontaktierungen 13 des Substrats 2 zu einer im Gehäuse 1 mindestens entlang der hohlleiterseitigen Stirnwand angeordneten Auflage 8 für das Substrat 2. Um den Kontakt noch zu verbessern, kann sich die Auflage 8 zusätzlich auch entlang der senkrecht zur Stirnseite verlaufenden Seitenwände des Gehäuses 1 erstrecken und mit Durchkontaktierungen 13 versehen sein (vgl. Fig. 2).

Den Fig. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß auf der Leiterbahn 3 im Bereich der Auflage 8 eine leitende Platte 9 aufliegt, welche durch die Leiterbahn 3 und das Substrat 2 bis zur Auflage 8 durchkontaktiert ist. Diese Maßnahme ist zweckmäßig, wenn ein weiches Substrat 2 verwendet wird, weil es durch die Metallplatte 9 eine größere Stabilität erhält. Für die Durchkontaktierung können z. B. Schrauben verwendet werden.

Um eine breitbandige Impedanzanpassung zwischen der Microstreifenleitung 3, 4 und dem Hohlleiter 6 zu erzielen, ist die Leiterbahn 3 der Suspended Substrate-Leitung in Richtung zum Hohlleiter 6 hin in Form eines Tapers 10 aufgeweitet. Dieser Taper 10 wie auch die taperförmige Aufweitung des Raumes 7 über der Suspended Substrate-Leitung können linear, parabolisch oder auch cos²-förmig sein.

Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zu beiden Seiten der Leiterbahn 3 der Suspended Substrate-Leitung leitende Flächen 11 und 12 angeordnet, welche zu der Masseleitung 4 der Microstrip-Leitung durchkontaktiert sind. Hiermit wird eine Streuung von Mikrowellenenergie in das Gehäuse 1 stark reduziert.

Die Fig. 1 verdeutlicht, daß bei der zuvor beschriebenen Anordnung des Hohlleiters 6 relativ zu dem Substrat 2 auf sehr einfache Weise eine hermetische Abdichtung des Hohlleiters 6 gegenüber dem Gehäuse 1 verwirklicht werden kann.

Claims

1. Übergang von einer Microstrip-Leitung auf einen Hohlleiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Microstrip-Leitung (3, 4), deren Substrat (2) masseseitig auf einer Wand (5) eines Gehäuses (1) aufliegt, auf eine unilaterale Suspended Substrate-Leitung übergeht, daß sich ein über der dieser Leitung gegenüberliegenden Substratseite befindlicher Raum (7) im Gehäuse (1) auf einen Querschnitt aufweitet, der dem Querschnitt des daran anschließenden Hohlleiters (6) entspricht, und daß die Suspended Substrate-Leitung mit der Hohlleiterwand kontaktiert ist.

2. Übergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufweitung des Raumes (7) im Gehäuse (1) auf den Querschnitt des Hohlleiters (6) in Form eines Tapers erfolgt.

3. Übergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Suspended Substrate-Leitung (10) in Richtung zum Hohlleiter (6) hin aufweitet.

4. Übergang nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Suspended Substrate-Leitung leitende Flächen (11, 12) angeordnet sind, welche mit der Masseleitung (4) der Microstrip-Leitung kontaktiert sind.

5. Übergang nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Suspended Substrate-Leitung eine Metallplatte (9) aufliegt, welche durch das Substrat (2) hindurch mit einer am Gehäuse (1) befindlichen Auflage (8) für das Substrat (2) verschraubt ist.