EP0925617A1 - Übergang von einem hohlleiter auf eine streifenleitung - Google Patents

Übergang von einem hohlleiter auf eine streifenleitung

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EP0925617A1
EP0925617A1 EP97942808A EP97942808A EP0925617A1 EP 0925617 A1 EP0925617 A1 EP 0925617A1 EP 97942808 A EP97942808 A EP 97942808A EP 97942808 A EP97942808 A EP 97942808A EP 0925617 A1 EP0925617 A1 EP 0925617A1
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waveguide
web
strip line
cross
transition
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Ewald Schmidt
Klaus VOIGTLÄNDER
Hermann Mayer
Bernhard Lucas
Gerd Dennerlein
Thomas Beez
Roland Müller
Herbert Olbrich
Siegbert Martin
Joachim Dutzi
John Bird
David Neil Dawson
Colin Nash
Brian Prime
Cyril Edward Pettit
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Robert Bosch GmbH
Microchip Technology Caldicot Ltd
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Robert Bosch GmbH
GEC Plessey Semiconductor Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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 with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

Definitions

  • the present invention relates to a transition from a waveguide to a strip line, the waveguide having at least one web which reduces the waveguide cross section to the strip line and is in contact with it.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a transition of the type mentioned at the outset, which can be produced with as little effort as possible.
  • the at least one web has a cross-sectional shape that tapers conically towards the stripline.
  • This conically shaped web has the advantage that it can be integrally molded onto a hollow body by embossing or in a die casting or cold flow process or plastic injection molding process with subsequent metallization.
  • the conical shape of the web makes it easier to remove the process tool. In the case of a rectangular cross section of the web, there is a risk that it will get caught in the tool and that when the tool is detached it may happen that the web breaks off the waveguide wall. Due to the conical shape of the web, this gains a relatively large attachment surface on the waveguide wall, so that the connection between the waveguide wall and the web acquires high strength. Of course, this also applies if the bridge has been manufactured as a separate part and is subsequently inserted into the waveguide and soldered, glued or screwed to it.
  • a web can be present both on the waveguide wall above the stripline and on the waveguide wall below the stripline.
  • the height of the web or webs can increase in steps or steadily towards the strip line.
  • the aforementioned design of the transition enables mass production with relatively little effort, so that such a transition is advantageously carried out in a distance radar device
  • Motor vehicles can be used to z. B. to be able to couple a Gunn oscillator to a strip line.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a transition from a waveguide to a strip line with a stepped
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a transition with a continuously continuous web
  • FIG. 2a shows a cross section through the transition according to FIG. 2,
  • FIG. 3 shows a transition with a stepped, continuous web
  • FIG. 3a shows a cross section through the transition according to FIG. 3,
  • FIG. 4 shows a transition with two webs and FIG. 4a shows a cross section through the transition according to FIG. 4.
  • This web 5 forming a cross-sectional transformation is contacted with the strip line 3 at a point which forms the smallest waveguide cross-section.
  • the contact can be made in different ways. For example, as can be seen in the drawing, the substrate 2 with the strip line 3 can be placed under the web 5 in the waveguide 1, so that the web 5 on the Strip line 3 rests and is contacted with it by soldering or gluing.
  • the web 5 can also be contacted via a conductive ribbon with the strip line 3 ending in front of the waveguide 1.
  • FIG. 1 A cross section A-A through the waveguide 1 is shown in FIG. This view shows that the web 5 has a cross-sectional shape that tapers conically towards the strip line 3.
  • each cross-sectional step is of the same size
  • Output cross section at the transition to the waveguide wall 4 is tapered conically to the same small cross section facing the strip line 3.
  • a somewhat different cross-sectional shape of the web 5 is shown in FIG.
  • all cross-sectional levels have two common, conical flanks.
  • FIG. 2 there is a web 6 in the waveguide 1, the height of which rises steadily towards the strip line 3.
  • This continuous cross-section transition can either have a linear (solid line) or a non-linear (dashed line) course.
  • the cross section B-B through the waveguide 1 shown in FIG. 2a in turn shows the conical cross section of the web 6.
  • the transition from a waveguide 1 to a strip line 3 shown in FIG. 3 has a web 7 with a piecewise continuous cross-sectional transformation.
  • the conical cross-sectional shape of the web 7 is shown by the cross section C-C through the waveguide 1 shown in FIG. 3a.
  • Cross-sectional transformation of the waveguide could also be realized with two webs 8 and 9 extending from mutually opposite waveguide sides, as can be seen in FIG. 4 in longitudinal section and in FIG. 4a in cross section D-D through waveguide 1.
  • Both webs 8, 9 can have the cross-sectional shapes shown in FIGS. 1 to 3 or else.
  • the two webs 8, 9 are tapered towards the strip line 2, 3 (cf. FIG. 4a).
  • the substrate 2 with the strip line 3 lies in a plane between the two webs 8 and 9. It is expedient, as FIG. 4 shows, to continue the lower web 9 in the waveguide 1 so that a support 10 for the strip line substrate 2 is formed.
  • the substrate 2 with the strip line 3 can either be inserted between the two webs 8, 9, as shown in FIG. 4, or it can also terminate bluntly in front of the waveguide 1.
  • the waveguide with its web or webs are embossed, die-cast or cold-flow process or a plastic injection molding process with subsequent metallization.
  • the conical cross-sectional shape of the web or webs offers particular advantages for these manufacturing processes.
  • the waveguide can be produced as a one-piece body either together with the web or the webs. It can also be useful
  • each bar can also be manufactured as a separate part and subsequently inserted and fixed in the waveguide.
  • the conical cross-sectional shape of the web brings a relative wide contact surface for fixing to a waveguide wall. This has an advantageous effect on the fixation of the web z. B. by gluing, soldering or screwing.

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Description

Übergang von einem Hohlleiter auf eine Streifenleitung
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Übergang von einem Hohlleiter auf eine Streifenleitung, wobei der Hohlleiter mindestens einen Steg aufweist, der den Hohlleiterquerschnitt zur Streifenleitung hin reduziert und mit dieser kontaktiert ist.
Ein solcher Übergang ist aus dem Lehrbuch von Reinmund Hoffmann „Integrierte Mikrowellenschaltung", Springer-Verlag 1983, Seiten 90, 91 bekannt. Wie dem Bild 1.40.b auf der
Seite 91 dieser Druckschrift zu entnehmen ist, weist der mit der Streifenleitung kontaktierte, gestufte Steg einen rechteckigen Querschnitt auf und ist als separates Teil in den Hohlleiter eingesetzt. Fertigungstechnisch ist dieser bekannte Übergang von einem Hohlleiter auf eine Streifenleitung relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Übergang der eingangs genannten Art anzugeben, der mit möglichst geringem Aufwand herstellbar ist. Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß der mindestens eine Steg eine sich auf die Streifenleitung hin konisch verjüngende Querschnittsform aufweist. Dieser konisch geformte Steg hat den Vorteil, daß er durch Prägen oder in einen Druckguß- oder Kaltfließprozeß oder Kunststoff- Spritzgußprozeß mit anschließender Metallisierung einstückig an einer Hohllei erwand angeformt werden kann. Die konische Form des Steges erleichtert ein Abnehmen des Prozeßwerkzeuges. Bei einem rechteckigen Querschnitt des Steges besteht nämlich die Gefahr, daß dieser im Werkzeug hängen bleibt und es beim Ablösen des Werkzeugs evtl. dazu kommt, daß der Steg von der Hohlleiterwand abbricht. Durch die konische Formung des Steges gewinnt diese eine relativ große Ansatzfläche an der Hohlleiterwand, so daß die Verbindung zwischen der Hohlleiterwand und dem Steg eine hohe Festigkeit erlangt. Das gilt natürlich auch, wenn der Steg als separates Teil hergestellt worden ist und im Nachhinein in den Hohlleiter eingesetzt und mit diesem verlötet, verklebt oder verschraubt wird.
Gemäß den Unteransprüchen kann sowohl an der Hohlleiterwand oberhalb der Streifenleitung als auch an der Hohlleiterwand unterhalb der Streifenleitung ein Steg vorhanden sein. Die Höhe des Steges bzw. der Stege kann in Stufen oder stetig zur Streifenleitung hin zunehmen.
Die genannte konstruktive Gestaltung des Überganges ermöglicht mit relativ geringem Aufwand eine Massenfertigung, so daß ein solcher Übergang vorteilhafterweise in einem Abstandradargerät für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden kann, um darin z. B. einen Gunn-Oszillator an eine Streifenleitung ankoppeln zu können.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Übergang von einem Hohlleiter auf eine Streifenleitung mit einem gestuften
Steg,
Figur la, lb zwei mögliche konische Querschnittsformungen des Steges,
Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Übergang mit einem durchgehend stetigen Steg,
Figur 2a einen Querschnitt durch den Übergang nach Figur 2,
Figur 3 einen Übergang mit einem gestuft stetigen Steg,
Figur 3a einen Querschnitt durch den Übergang nach Figur 3,
Figur 4 einen Übergang mit zwei Stegen und Figur 4a einen Querschnitt durch den Übergang nach Figur 4.
In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Hohlleiter l, der auf eine von einem Substrat 2 getragene Streifenleitung 3 übergeht, dargestellt. Für den Übergang von dem Hohlleiter 1 auf die Streifenleitung 3 befindet sich an der der
Streifenleitung 3 gegenüberliegenden Hohlleiterwand 4 ein Steg 5, der in Längsrichtung des Hohlleiters 1 verläuft, und dessen Höhe in Stufen zur Streifenleitung 3 hin zunimmt. Dieser eine Querschnittstransformation bildende Steg 5 ist an einer Stelle, die den geringsten Hohlleiterquerschnitt bildet, mit der Streifenleitung 3 kontaktiert. Die Kontaktierung kann auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise kann, wie der Zeichnung zu entnehmen ist, das Substrat 2 mit der Streifenleitung 3 unter den Steg 5 in den Hohlleiter 1 hineingesetzt werden, so daß der Steg 5 auf der Streifenleitung 3 aufliegt und mit dieser durch Löten oder Kleben kontaktiert wird. Auch kann der Steg 5 über ein leitendes Bändchen mit der vor dem Hohlleiter 1 endenden Streifenleitung 3 kontaktiert werden.
In der Figur la ist ein Querschnitt A-A durch den Hohlleiter 1 dargestellt. Diese Ansicht zeigt, daß der Steg 5 eine sich auf die Streifenleitung 3 hin konisch verjüngende Querschnittsform aufweist. Bei dem in Figur la dargestellten Steg 5 ist jede Querschnittsstufe von demselben großen
Ausgangsquerschnitt am Übergang zur Hohlleiterwand 4 auf denselben kleinen, der Streifenleitung 3 zugewandten Querschnitt konisch verjüngt. Eine etwas andere Querschnittsformung des Steges 5 zeigt die Figur Ib. Hier weisen alle Querschnittsstufen zwei gemeinsame konisch verlaufende Flanken auf .
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich in dem Hohlleiter 1 ein Steg 6, dessen Höhe stetig zur Streifenleitung 3 hin zunimmt. Dieser stetige Querschnittsübergang kann entweder einen linearen (durchgezogene Linie) oder einen nicht linearen (strichlierte Linie) Verlauf haben. Der in der Figur 2a dargestellte Querschnitt B-B durch den Hohlleiter l zeigt wiederum die konische Querschnittsfor ung des Steges 6.
Der in Figur 3 dargestellte Übergang von einem Hohlleiter 1 auf eine Streifenleitung 3 weist einen Steg 7 mit einer stückweise stetigen Querschnittstransformation auf. Die konische Querschnittsformung des Steges 7 zeigt der in Figur 3a dargestellte Querschnitt C-C durch den Hohlleiter 1.
Abweichend von den in der Zeichnung dargestellten Formen für den Steg im Hohlleiter sind auch andere beliebige Formen des Steges zur Realisierung optimaler Querschnittstransformationen möglich. Die
Querschnittstransformation des Hohlleiters könnte auch mit zwei von einander gegenüberliegenden Hohlleiterseiten ausgehenden Stegen 8 und 9 realisiert werden, wie der Figur 4 im Längsschnitt und der Figur 4a im Querschnitt D-D durch den Hohlleiter 1 zu entnehmen ist.
Beide Stege 8, 9 können die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten oder auch andere Querschnittsformen haben. Jedenfalls sind beide Stege 8,9 zur Streifenleitung 2, 3 hin konisch verjüngt (vgl. Figur 4a) . Das Substrat 2 mit der Streifenleitung 3 liegt in einer Ebene zwischen beiden Stegen 8 und 9. Es ist zweckmäßig, wie Figur 4 zeigt, den unteren Steg 9 im Hohlleiter 1 nach außen fortzuführen, so daß eine Auflage 10 für das Streifenleitungssubstrat 2 entsteht. Das Substrat 2 mit der Streifenleitung 3 kann entweder entsprechend der Darstellung in Figur 4 zwischen beide Stege 8, 9 eingefügt werden oder auch stumpf vor dem Hohlleiter 1 enden.
Für eine Massenproduktion geeignete und kostengünstige Fertigungsverfahren für den Hohlleiter mit samt seinem Steg bzw. seinen Stegen bieten sich Prägen, Druckguß- oder Kaltfließprozeß oder ein Kunststoff-Spritzgußprozeß mit anschließender Metallisierung an. Wie einleitend dargelegt, bietet für diese Herstellungsprozesse die konische Querschnittsform des Steges bzw. der Stege besondere Vorteile. Mit diesen Verfahren kann der Hohlleiter entweder mitsamt dem Steg bzw. den Stegen als einstückiger Körper hergestellt werden. Es kann auch zweckmäßig sein, den
Hohlleiter aus zwei Teilen zusammenzusetzen, von denen jeder mit einem Steg versehen sein kann. Natürlich kann jeder Steg auch als separates Teil gefertigt werden und nachträglich in den Hohlleiter eingesetzt und darin fixiert werden. Die konische Querschnittsform des Steges bringt eine relativ breite Auflagefläche zum Fixieren an einer Hohlleiterwand mit sich. Das wirkt sich vorteilhaft auf die Fixierung des Steges z. B. mittels Kleben, Löten oder Schrauben aus.

Claims

Ansprüche
1. Übergang von einem Hohlleiter auf eine Streifenleitung, wobei der Hohlleiter mindestens einen Steg aufweist, der den
Hohlleiterquerschnitt zur Streifenleitung hin reduziert und mit dieser kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (5, 6, 7, 8, 9) eine sich auf die Streifenleitung (2, 3) hin konisch verjüngende Querschnittsform aufweist.
2. Übergang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl an der oberhalb der Streifenleitung (2, 3) liegenden Hohlleiterwand als auch an der unterhalb der Streifenleitung (2, 3) liegenden Hohlleiterwand ein Steg (8, 9) vorhanden ist.
3. Übergang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Steges (5) oberhalb und/oder unterhalb der Streifenleitung (2, 3) in Stufen zur Streifenleitung (2, 3) hin zunimmt.
4. Übergang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Steges (6, 7) oberhalb und/oder unterhalb der Streifenleitung (2, 3) stetig zur Streifenleitung (2, 3) hin zunimmt.
5. Übergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitung (2, 3) in den Hohlleiter (11) hineinragt.
6. Übergang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitung (2, 3) vor dem Hohlleiter (1) ende .
EP97942808A 1996-09-11 1997-09-06 Übergang von einem hohlleiter auf eine streifenleitung Expired - Lifetime EP0925617B1 (de)

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EP0925617A1 true EP0925617A1 (de) 1999-06-30
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AT (1) ATE198011T1 (de)
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