EP0798804B1 - Anordnung zum Ankoppeln einer Sonde an einen Hohlleiter - Google Patents

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EP0798804B1
EP0798804B1 EP96115285A EP96115285A EP0798804B1 EP 0798804 B1 EP0798804 B1 EP 0798804B1 EP 96115285 A EP96115285 A EP 96115285A EP 96115285 A EP96115285 A EP 96115285A EP 0798804 B1 EP0798804 B1 EP 0798804B1
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European Patent Office
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probe
waveguide
housing part
separating plane
substrate
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EP0798804A3 (de
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Konstantin Beis
Uwe Rosenberg
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Telent GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/103—Hollow-waveguide/coaxial-line transitions
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    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
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    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips

Definitions

  • the quality of the electrical connection depends on how tight the two flanges screwed together, soldered or are glued. So all of these connection techniques are supposed to on the one hand a mechanical connection between the Coaxial line and the waveguide and the other one Establish good electrical contact between the two. A high demands on the quality of the electrical connection such a galvanic contact can only with a relatively high amount of connection technology realize.
  • a coaxial waveguide transition is shown in each case an inner conductor of a coaxial line is electromagnetically coupled to a waveguide.
  • the waveguide consists of two interconnectable housing parts, one of which is the Inner conductor carries. In a parting plane between the two housing parts is in the vicinity of the A filter structure that reflects the coupled waves.
  • the invention is therefore based on the object Arrangement for coupling a probe to a waveguide to indicate which for the electrical connection of the to the Connection cable belonging to the probe with the waveguide requires as little effort as possible.
  • the object is achieved by a device with the Features of claim 1 solved.
  • the probe can for example the inner conductor of a coaxial line, whose outer conductor with the housing part carrying the probe is galvanically connected.
  • the probe can also be moved from one to the other strip line extending from a substrate, where das.Subat forms a housing part, and one for Stripline belonging to the ground plane of the substrate in the Separation level between the two housing parts.
  • the probe be it the inner conductor of a coaxial line or the extension of a stripline
  • carrying Housing part needs only mechanically with the other Housing part of the waveguide to be connected.
  • the mechanical connection between the two housing parts does not need additional high demands on you electrical connection.
  • a purely mechanical Connection requires less effort Joining techniques.
  • the invention between the filter structure realized in both housing parts namely that the waves coupled by the probe in the Separating plane of the two housing parts are reflected so that there is no impairment of the coupling by not ideal galvanic contacts at the fastening points between the two housing parts.
  • FIG. 1 shows a cross section through a waveguide 1 shown, which consists of a first housing part 2 and a second housing part 3 exists.
  • the first is Housing part 2 is a base body in which the waveguide 1 is embedded, and the second housing part 3 has the Function of a cover for the waveguide 1.
  • This cover 3 closes an opening of the waveguide 1 through which one Probe 4 protrudes into the waveguide.
  • the probe 4 of the Inner conductor of a coaxial line the outer conductor 5 with the housing part 3 formed as a cover galvanically connected is.
  • a filter structure is provided in the parting plane between the two housing parts 2 and 3 of the waveguide 1 is around the opening for the probe 4 .
  • the one shown in Figure 2 Section A-A through the waveguide parallel to the parting plane this shows the coupling opening 7 surrounding the waveguide 1 Filter structure 6, which here, for example, as Waffle iron structure is executed.
  • This filter structure 6 causes waveguide waves to reflect in the parting plane be so that connection points further away between the housing part 3 and the housing part 2, the waves do not affect.
  • the filter structure 6 is closed dimension that this effect over the whole Usable frequency range of the coupled waves occurs. you can the filter structure either in the base body 2 (as in shown in the drawing) or in the lid 3 or in both Provide housing parts 2 and 3.
  • Parting plane between the two housing parts 2 and 3 am outermost edge of the waveguide 1
  • others can Layers can be selected for the parting plane.
  • the waveguide shown in Figure 1 has one Cross-sectional jump 8 on the function of a Has impedance transformation, but none for the invention Role play.
  • the probe 3 shows the same waveguide 1 as in FIG. 1 shown, the same housing part 2 as a base body for the waveguide 1 and also with a Filter structure 6 provided parting plane to a cover trained second housing part 9.
  • the probe 4 belongs to one in this embodiment Stripline 10, which on a housing part 9th forming substrate.
  • the probe 4 is with the Stripline 10 is contacted by the substrate 9 the opposite side passes through and protrudes into the Waveguide 1 into it.
  • On the waveguide 1 facing Side of the substrate 9 is the to Strip line 10 belonging to ground plane 11.
  • the ground plane has a recess 12 around the probe 4. Together with the filter structure 6, the ground surface 11 ensures that already described above the reflection in the parting plane penetrating waves.
  • the trained as a cover for the waveguide 1 Housing part be it the one connected to the coaxial line conductive plate 3 or the stripline substrate 9 either with a few screws or simply by gluing (no contact adhesive required) with the other Housing part 2 connected.
  • the probe protruding into the waveguide can also be used Discontinuities are provided to deal with a optimal adaptation to the widest possible frequency range between the line belonging to the probe and the Achieve waveguide. To optimize the customization between the strip line and the waveguide can also on the stripline substrate near the probe Adaptation means are provided.

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

Stand der Technik
Aus dem Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, H. Meinke und F.W. Gundlach, dritte verbesserte Auflage 1968, Springer-Verlag, S. 426 bis 430 sind mehrere Übergänge von Koaxialleitungen auf Hohlleiter bekannt. Bei diesen Übergängen ragt der Innenleiter der Koaxialleitung durch eine Öffnung in den Hohlleiter hinein, und der Außenleiter der Koaxialleitung ist mit der Hohlleiterwand galvanisch verbunden. In den in dieser Veröffentlichung dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Außenleiter der Koaxialleitung einstückig mit dem Hohlleiter verbunden. Soll dagegen eine lösbare Verbindung zwischen einer Koaxialleitung und einem Hohlleiter hergestellt werden, so sind geeignete Maßnahmen zu ergreifen, die für einen guten galvanischen Kontakt zwischen dem Außenleiter der Koaxialleitung und einer Hohlleiterwand sorgen. Üblicherweise wird dafür die Flanschverbindungstechnik eingesetzt. Die Qualität der elektrischen Verbindung hängt dabei davon ab, wie dicht die beiden Flansche miteinander verschraubt, verlötet oder verklebt sind. All diese Verbindungstechniken sollen also einerseits eine mechanische Verbindung zwischen der Koaxialleitung und dem Hohlleiter und andererseits einen guten elektrischen Kontakt zwischen beiden herstellen. Eine hohe Anforderung an die Qualität der elektrischen Verbindung einer solchen galvanischen Kontaktierung läßt sich auch nur mit einem relativ hohen Aufwand an Verbindungstechnik realisieren.
Sowohl in der Schrift "Patent Abstracts Of Japan vol. 16, no 224 (E-1206), 25. Mai 1992 & JP 04 040 101 A (ICOM INC), 10. Februar 1992" als auch in der Schrift "Patent Abstracts Of Japan vol. 5, no 145 (E-074), 12. September 1981 & JP 56 079501 A (MITSUBISHI ELECTRIC CORP.), 30. Juni 1981", ist jeweils ein Koaxial-Hohlleiter-Übergang gezeigt, bei dem ein Innenleiter einer Koaxialleitung elektromagnetisch an einen Hohlleiter gekoppelt ist. Der Hohlleiter besteht aus zwei miteinander verbindbaren Gehäuseteilen, von denen eines den Innenleiter trägt. In einer Trennebene zwischen beiden Gehäuseteilen ist in der Umgebung des Innenleiters eine Filterstrukturvorhanden, welche die eingekoppelten Wellen reflektiert. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Ankoppeln einer Sonde an einen Hohlleiter anzugeben, welche für die elektrische Verbindung der zu der Sonde gehörenden Anschlußleitung mit dem Hohlleiter einen möglichst geringen Aufwand erfordert.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Sonde kann beispielsweise der Innenleiter einer Koaxialleitung sein, deren Außenleiter mit dem die Sonde tragenden Gehäuseteil galvanisch verbunden ist. Auch kann die Sonde von einer auf einem Substrat verlaufenden Streifenleitung ausgehen, wobei das.Substrat ein Gehäuseteil bildet, und eine zur Streifenleitung gehörende Massefläche des Substrats in der Trennebene zwischen beiden Gehäuseteilen liegt.
Das die Sonde, sei sie der Innenleiter einer Koaxialleitung oder der Fortsatz einer Streifenleitung, tragende Gehäuseteil braucht lediglich mechanisch mit dem anderen Gehäuseteil des Hohlleiters verbunden zu werden. Die mechanische Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen braucht nicht zusätzlich noch hohe Anforderungen an eine elektrische Verbindung zu erfüllen. Eine rein mechanische Verbindung erfordert weniger aufwendige Verbindungstechniken. Die erfindungsgemäß zwischen den beiden Gehäuseteilen realisierte Filterstruktur bewirkt nämlich, daß die von der Sonde angekoppelten Wellen in der Trennebene der beiden Gehäuseteile so reflektiert werden, daß sich keine Beeinträchtigung der Ankopplung durch nicht ideale galvanische Kontakte an den Befestigungsstellen zwischen den beiden Gehäuseteilen ergibt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Hohlleiter-Koaxialleitungs-Verbindung,
  • Figur 2 eine Draufsicht auf eine Filterstruktur und
  • Figur 3 einen Längsschnitt durch eine Hohlleiter-Streifenleitungs-Verbindung.
    • In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Hohlleiter 1 dargestellt, der aus einem ersten Gehäuseteil 2 und einem zweiten Gehäuseteil 3 besteht. Dabei ist das erste Gehäuseteil 2 ein Basiskörper, in dem der Hohlleiter 1 eingelassen ist, und das zweite Gehäuseteil 3 hat die Funktion eines Deckels für den Hohlleiter 1. Dieser Deckel 3 schließt eine Öffnung des Hohlleiters 1 ab, durch die eine Sonde 4 in den Hohlleiter hineinragt. In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sonde 4 der Innenleiter einer Koaxialleitung, dessen Außenleiter 5 mit dem als Deckel ausgebildeten Gehäuseteil 3 galvanisch verbunden ist.
    In der Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 des Hohlleiters 1 ist um die Öffnung für die Sonde 4 herum eine Filterstruktur vorgesehen. Der in Figur 2 dargestellte Schnitt A-A durch den Hohlleiter parallel zur Trennebene zeigt diese die Koppelöffnung 7 im Hohlleiter 1 umgebende Filterstruktur 6, welche hier beispielsweise als Waffeleisenstruktur ausgeführt ist. Diese Filterstruktur 6 bewirkt, daß Hohlleiterwellen in der Trennebene reflektiert werden, so daß weiter entfernt liegende Verbindungsstellen zwischen dem Gehäuseteil 3 und dem Gehäuseteil 2 die Wellen nicht beeinflussen. Die Filterstruktur 6 ist so zu dimensionieren, daß diese besagte Wirkung über dem gesamten Nutzfrequenzbereich der angekoppelten Wellen eintritt. Man kann die Filterstruktur entweder im Basiskörper 2 (wie in der Zeichnung dargestellt) oder im Deckel 3 oder in beiden Gehäuseteilen 2 und 3 vorsehen.
    Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 am äußersten Rand des Hohlleiters 1 liegt, können auch andere Lagen für die Trennebene gewählt werden.
    Der in Figur 1 dargestellte Hohlleiter weist einen Querschnittssprung 8 auf, der die Funktion einer Impedanztransformation hat, für die Erfindung aber keine Rolle spielt.
    In der Figur 3 ist derselbe Hohlleiter 1 wie in Figur 1 dargestellt, der dasselbe Gehäuseteil 2 als Basiskörper für den Hohlleiter 1 und die ebenfalls mit einer Filterstruktur 6 versehene Trennebene zu einem als Deckel ausgebildeten zweiten Gehäuseteil 9 aufweist. Die Sonde 4 gehört in diesem Ausführungsbeispiel zu einer Streifenleitung 10, welche auf einem das Gehäuseteil 9 bildenden Substrat verläuft. Die Sonde 4 ist mit der Streifenleitung 10 kontaktiert, ist durch das Substrat 9 auf die gegenüberliegende Seite hindurchgeführt und ragt in den Hohlleiter 1 hinein. Auf der dem Hohlleiter 1 zugewandten Seite des Substrats 9 befindet sich die zu der Streifenleitung 10 gehörende Massefläche 11. Die Massefläche besitzt um die Sonde 4 herum eine Aussparung 12. Zusammen mit der Filterstruktur 6 sorgt die Massefläche 11 für die bereits oben beschriebene Reflexion der in die Trennebene eindringenden Wellen.
    Das als Deckel für den Hohlleiter 1 ausgebildete Gehäuseteil, sei es die mit der Koaxialleitung verbundene leitende Platte 3 oder das Streifenleitungs-Substrat 9, wird entweder mit wenigen Schrauben oder durch einfaches Kleben (kein Kontaktkleber erforderlich) mit dem anderen Gehäuseteil 2 verbunden.
    Die in den Hohlleiter hineinragende Sonde kann mit Diskontinuitäten versehen werden, um damit über einen möglichst weiten Frequenzbereich eine optimale Anpassung zwischen der zu der Sonde gehörenden Leitung und dem Hohlleiter zu erzielen. Zur Optimierung der Anpassung zwischen der Streifenleitung und dem Hohlleiter können auch auf dem Streifenleiter-Substrat in der Nähe der Sonde Anpassungsmittel vorgesehen werden.

    Claims (3)

    1. Anordnung zum elektromagnetischen Ankoppeln einer Sonde (4) an einen Hohlleiter (1), mit einem die Sonde (4) tragenden Gehäuseteil (3, 9) und einem den Hohlleiter (1) aufweisenden Gehäuseteil (2), wobei das den Hohlleiter (1) aufweisende Gehäuseteil (2) eine Koppelöffnung (7) aufweist und mit dem die Sonde (4) tragenden Gehauseteil (3, 9) in einer Trennebene so verbindbar ist, dass die Koppelöffnung (7) dem die Sonde (4) tragenden Gehäuseteil (3, 9) zugewandt ist,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      sie in der Trennebene eine die Koppelöffnung (7) umgebende Filterstruktur (6), die eine Waffeleisenstruktur ist, welche in mindestens eines der beiden Gehäuseteile (2, 3, 9) eingelassen ist und sich in Richtung der Trennebene ausbreitet, enthält, die die angekoppelten Wellen in der Trennebene so reflektiert, dass weiter entfernt liegende Verbindungsstellen zwischen den Gehäuseteilen die Wellen nicht beeinflussen.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (4) der Innenleiter einer Koaxialleitung ist, deren Außenleiter (5) mit dem die Sonde (4) tragenden Gehäuseteil (3) galvanisch verbunden ist.
    3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (4) von einer auf einem Substrat (9) verlaufenden Streifenleitung (10) ausgeht und daß das Substrat (9) ein Gehäuseteil bildet, wobei eine zur Streifenleitung (10) gehörende Massefläche (11) des Substrats (9) in der Trennebene zwischen beiden Gehäuseteilen (2, 9) liegt.
    EP96115285A 1996-03-26 1996-09-24 Anordnung zum Ankoppeln einer Sonde an einen Hohlleiter Expired - Lifetime EP0798804B1 (de)

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    DE19611841 1996-03-26
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    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0798804A2 EP0798804A2 (de) 1997-10-01
    EP0798804A3 EP0798804A3 (de) 1998-07-22
    EP0798804B1 true EP0798804B1 (de) 2003-07-09

    Family

    ID=7789415

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    EP (1) EP0798804B1 (de)
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    DE (2) DE19611841A1 (de)

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    EP0798804A3 (de) 1998-07-22

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