-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine in einem
Mikrowellenkommunikationsgerät, einem
Satellitenrundfunk/Fernsehempfangswandler oder dergleichen verwendete
Mikrowellenschaltung.
-
Es gab kürzlich bemerkenswerte Entwicklungen von
Mikrowellenbauelementen zur Verwendung in
Mikrowellenkommunikationsgeräten, und es ist einfach, Bauelemente mit niedrigem Rauschen,
etwa einen HEMT und einen MES-FET, zu beschaffen, so daß der
Rauschfaktor insbesondere bei Aufnahmetyp-Niederrausch-
Wandlern Jahr für Jahr abnimmt. Selbst wenn jedoch das
Niederrausch-Mikrowellenbauelement selbst einen
zufriedenstellenden Rauschfaktor zeigt, haben der Verlust und die
Impedanzfehlanpassung zwischen dem Eingangsabschnitt und dem
Mikrowellenbauelement einen erheblichen Einfluß, wodurch es
in manchen Fällen unmöglich wird, für den Niederrausch-
Wandler als ganzes den erwünschten Rauschfaktor zu erzielen.
-
Eine solche konventionelle Mikrowellenschaltung wird anhand
der zeichnungen beschrieben.
-
Fig. 3 zeigt einen Kurzschlußabschnitt eines konventionellen
zylindrischen Wellenleiters, und Fig. 4 ist eine
Schnittansicht desselben. In Fig. 3 bezeichnet die Ziffer 1 einen
Metallkörper mit einem Zylinderwellenleiter 5, und die Ziffer 2
bezeichnet eine Montageoberfläche für eine Kurzschlußplatte
4. Gewöhnlich ist die Kurzschlußplatte 4 mit Hilfe von
Schrauben od. dergleichen an der Montageoberfläche 2
angebracht, um eine Kurzschlußebene zu bilden. Wenn die
Kurzschlußplatte 4 in einem idealen Kurzschlußzustand ist, wird
eine sich durch den Zylinderwellenleiter 5 ausbreitende
Mikrowelle totalreflektiert, um die Ausbreitungsrichtung ohne
Verlust zu ändern.
-
Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann jedoch kein adäquater
Kontakt erzielt werden, insbesondere am Ende des
zylindrischen Wellenleiters, und zwar wegen einer Schwankung der
Oberflächenpräzision der Montageplatte 2 und der Flachheit
der Kurzschlußplatte 4, mit dem Ergebnis, daß die
Kurzschlußplatte 4 nicht als perfekte Kurzschlußebene wirkt. Wenn also
die Kurzschlußebene eines Niederrausch-Wandlers verwendet
wird, kann die Eingangsleistung nicht adäquat reflektiert
wird, was zu einer Verschlechterung im Rauschfaktor und
Eingangs-VSWR führt.
-
Ein ähnliches Problem ist mit
Zylinderwellenleiter-/Mikrostreifenleitungs-(CWG/MSL)-Wandlerabschnitten verbunden,
wo ein schlechter Kontakt zwischen Leitern einer
Koaxialleitung zu einer VSWR-Verschlechterung führen kann.
-
Es ist aus der JP-A-2-183601 bekannt, eine
Mikrowellenschaltung vorzusehen, bei der ein als externer Leiter einer
Koaxialleitung wirkender Metallkörper eine an seiner
Kontaktoberfläche gebildete konzentrische kreisartige Erhöhung
aufweist, um eine Einrichtung zum Bilden eines adäquaten
Kontakts zwischen dem Metallkörper und einer Grundplatte einer
Mikrostreifenleitung (MSL) zu bilden. Wenn jedoch kein
adäquater Kontakt erzielt wird, kann es erforderlich sein, den
ganzen Metallkörper zu ersetzen.
-
Es ist aus der EP-A1-0498896 bekannt, eine
Mikrowellenschaltung vorzusehen, die einen Metallkörper mit einem
Zylinderwellenleiter, einer Kontaktoberfläche und einer sich von dem
Zylinderwellenleiter zu der Oberfläche erstreckenden Bohrung
aufweist. Der Metallkörper dient als externer Leiter einer
Koaxialleitung. In die Bohrung ist ein hohler dielektrischer
Halter eingepaßt, und ein als innerer Leiter der
Koaxialleitung dienender Leiter erstreckt sich durch den hohlen
dielektrischen Halter und steht in den Zylinderwellenleiter hinein.
Der Leiter erstreckt sich ferner durch einen hohlen
metallischen
Halter, der auch in die Bohrung eingepaßt ist. Die
Bohrung weist einen Bohrungsteil mit kleinem Durchmesser und
einen Bohrungsteil mit großem Durchmesser auf, wobei der
hohle dielektrische Halter in den Bohrungsteil mit kleinem
Durchmesser eingepaßt ist und der hohle metallische Halter in
den Bohrungsteil mit großem Durchmesser eingepaßt ist. Der
hohle metallische Halter ist so beschaffen, daß er von der
Oberfläche des Metallkörpers absteht, um einen sicheren
Kontakt mit einer Grundebene eines dielektrischen Substrats
herzustellen, wodurch ein adäquater Kontakt zwischen dem
Metallkörper und der Grundebene hergestellt wird.
-
Die EP-A1-0498896 bildet einen Teil des Standes der Technik
entsprechend Artikel 54(3) EPÜ.
-
Die JP-A-2-183601 und die EP-A1-0498896 beschreiben beide
Einrichtungen zur Verbesserung des Kontakts zwischen einem
äußeren Leiter einer Koaxialleitung und einer Grundebene
einer CWG/MSL.
-
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine
Mikrowellenschaltung anzugeben, bei der zwischen Leitungsabschnitte einer
Koaxialleitung aufweisenden äußeren Leitern ein adäquater
Kontakt sichergestellt ist.
-
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist eine
Mikrowellenschaltung nach der Erfindung auf:
-
einen Metallkörper mit einem Zylinderwellenleiter, einer
Kontaktoberfläche und einer sich von dem Zylinderwellenleiter zu
der Oberfläche erstreckenden Bohrung, wobei der Metallkörper
als äußerer Leiter einer Koaxialleitung dient; ein auf dem
Metallkörper liegendes dielektrisches Substrat; einen in die
Bohrung eingepaßten dielektrischen Halter; und einen Leiter,
der als sich durch den dielektrischen Halter erstreckender
innerer Leiter der Koaxialleitung dient und in den
Zylinderwellenleiter vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich der
Leiter ferner durch einen auch in die Bohrung eingepaßten
Metallhalter erstreckt, wobei der Metallhalter und der
Metallkörper
Leiterabschnitte der Koaxialleitung aufweisen, und die
Bohrung einen Bohrungsteil mit kleinem Durchmesser und einen
Bohrungsteil mit großem Durchmesser aufweist, wobei der
dielektrische Halter in den Bohrungsteil mit kleinem
Durchmesser eingepaßt ist und der Metallhalter in den Bohrungsteil
mit großem Durchmesser eingepaßt ist, und eine
konzentrischkreisartige Erhöhung entweder an dem Metallkörper oder dem
Metallhalter vorgesehen ist, die bei der Verwendung in
Kontakt miteinander gebracht werden, wodurch zwischen dem
Metallhalter und dem Metallkörper, die die Leiterabschnitte der
Koaxialleitung aufweisen, ein adäquater Kontakt hergestellt
wird.
-
wegen des obigen Aufbaus nach der Erfindung wird der
Metallkörper nur durch einen kleinen Bereich, der der auf entweder
dem Metallkörper oder dem Metallhalter vorgesehenen Erhöhung
entspricht, in Kontakt mit dem Metallhalter gehalten, wodurch
zwischen den beiden Metallkörpern ein adäquater elektrischer
Kontakt erzielt und befriedigende Charakteristiken
sichergestellt werden.
-
Die Eigenschaften der Erfindung werden besser verständlich
aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen, wobei:
-
Die Fig. 1 und 2 Schnittansichten von
Zylinderwellenleiter/Mikrostreifenleitungs-(CWG/MSL)-Wandlerabschnitten nach dem
ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind;
-
Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht eines
Kurzschlußabschnitts eines konventionellen Zylinderwellenleiters
ist; und
-
Fig. 4 eine Schnittansicht desselben ist.
-
Das erste und das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung
werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Die Fig. 1 und 2
zeigen eine Schnittansicht von
Zylinderwellenleiter-/Mikrostreifenleitungs-Wandlerabschnitten in einem
Kurzschlußabschnitt eines Zylinderwellenleiters.
-
Die Ziffer 10 bezeichnet einen Metallkörper mit einem
Zylinderwellenleiter; die Ziffer 6 bezeichnet ein Stabelement; die
Ziffer 7 bezeichnet ein MIC-Substrat mit einer
Mikrostreifenleitung; die Ziffer 8 bezeichnet einen Metallhalter zum
Bilden einer Hohlkoaxialleitung zusammen mit dem Stabelement 6;
und die Ziffer 9 bezeichnet einen mit dem Stabelement 6 eine
dielektrische Koaxialleitung bildenden dielektrischen Halter.
-
In den Fig. 1 und 2 wird eine sich durch den
Zylinderwellenleiter in einer zu der Ebene der Zeichnung senkrechten
Richtung ausbreitende Mikrowelle in dem Abschnitt des
Stabelements 6 in einen Koaxialmodus umgewandelt und breitet sich
durch die durch die Komponenten 9 und 8 gebildeten
Koaxialleitungen aus, und in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem
MIC-Substrat 7 und dem Stabelement 6 wird die Modenumwandlung
weiter ausgeführt, so daß die Mikrowelle durch die
Mikrostreifenleitung auf dem MIC-Substrat 7 ausbreitet.
-
Wenn bei dem obigen Wellenleiter-/Mikrostreifenleitungs-
Wandlerabschnitt der Kontakt zwischen dem
Metallabstandselement 8 und dem Metallkörper 10 nicht adäquat ist, sind in den
äußeren Leitern in der aus dem Metallabstandselement 8 und
dem dielektrischen Halter 9 gebildeten Koaxialleitungen
diskontinuierliche Bereiche vorhanden, wodurch ein Verlust und
eine Verschlechterung der VSWR bei der Mikrowellenausbreitung
verursacht wird. Daher ist an der Seite des Metallkörpers 10,
im Fall der Fig. 5, und an der Seite des Metallhalters 8, im
Fall der Fig. 6, eine konzentrisch-kreisartige Erhöhung 11
vorgesehen, wodurch in den äußeren Leiterabschnitten der zwei
oben erwähnten Koaxialleitungen ein adäquater Kontakt erzielt
wird, so daß befriedigende Ausbreitungscharakteristiken
sichergestellt werden.
-
Es wird also nach der vorliegenden Erfindung an dem eine
Koaxialleitung bildenden äußeren Leiter eine
konzentrischkreisartige Erhöhung vorgesehen und in Kontakt mit dem
äußeren Leiter der anderen Koaxialleitung gebracht, wodurch ein
Verlust und eine Verschlechterung der VSWR wegen der
Erzeugung von diskontinuierlichen Bereichen in den koaxialen
äußeren Leitern vermieden wird.