EP1655800B1 - Planar microwave line with a directional change - Google Patents

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EP1655800B1
EP1655800B1 EP05023458A EP05023458A EP1655800B1 EP 1655800 B1 EP1655800 B1 EP 1655800B1 EP 05023458 A EP05023458 A EP 05023458A EP 05023458 A EP05023458 A EP 05023458A EP 1655800 B1 EP1655800 B1 EP 1655800B1
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EP
European Patent Office
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microstrip
microwave guide
region
microstrip conductor
conductor
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP05023458A
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French (fr)
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EP1655800A1 (en
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Detlef Zimmerling
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Atmel Germany GmbH
Original Assignee
Atmel Germany GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184Conjugate 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
    • H01P5/185Edge coupled lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/02Bends; Corners; Twists
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/003Coplanar lines

Definitions

  • the invention relates to a planar microwave line having a dielectric substrate and a planar arrangement of a first microstrip line and at least one further microstrip line, wherein a distance of the first microstrip line and the further microstrip line allows electromagnetic coupling, a first region in which the microwave line a first direction has, a second region in which the microwave line has a second direction, and a transition region in which a change from the first direction to the second direction occurs.
  • Such a microwave line is from the DE 29 43 502 , which forms the preamble of claim 1, known.
  • This document relates to so-called supported microstrip lines, under which there is understood a composite of two parallel metal surfaces, a parallel to and arranged between these dielectric support and arranged on a first surface of the support first strip-shaped microstrip.
  • a second microstrip conductor is to be arranged on the surface of the carrier, which runs mainly parallel to the first conductor and can be electromagnetically coupled thereto.
  • this document prescribes interrupting the first and second lines through a gap in the direction of a bisector of the deflection angle and cross-connecting the first and second conductors.
  • the crosswise connection takes place with the aid of a first connection running in the conductor plane and with the aid of a second connection which runs outside the conductor plane and is realized in the form of a conductor wire bridge.
  • discontinuities in the signal path such as open ends, vias through the dielectric, impedance jumps, line crossings, or direction changes, for example kinks in the line, create distortions in the electromagnetic fields that distort transmitted signals.
  • coplanar lines (without accompanying ground layer on the substrate side, the substrate side with the planar microstrip lines opposite), with straight laying very good high-frequency characteristics.
  • changes in direction as occur, for example, when laying in circular arcs, unwanted signal distortions and shifts of the electrical ground zero point are shown.
  • the known microwave line also has discontinuities and the outgoing from the plane in the third dimension extending conductor wire bridge discontinuities and thus undesirable wave resistance jumps.
  • the object of the invention is to specify a directional changes having planar microwave line with minimized distortion of transmitted signals.
  • the object of the invention is achieved.
  • the invention is based on the fact that both different transit times of signals on mutually coupled microstrip conductors, as well as discontinuities in the line path are avoided.
  • the identical lengths of the coupled microstrip conductors in the transition region according to the invention eliminate the cause of signal distortions resulting from different signal path lengths in the two-dimensional transition region from a first direction to a second direction.
  • discontinuities due to the course of the microstrip conductors, which also takes place in a transitional region in a plane and without crossing, discontinuities are avoided.
  • the invention thus provides a planar microwave line, the good high-frequency properties are largely retained even with a curved installation.
  • the microwave line it is preferable for the microwave line to have a second microstrip conductor and a third microstrip conductor as further microstrip conductors.
  • This configuration results in a coplanar line, which can be known to be used as a cost-effective replacement for a coaxial line. It is a particular advantage of the invention that it can also be used in such coplanar lines.
  • the distance of the first microstrip conductor from each further microstrip conductor in the first region and in the second region is constant in each case and in the transition region has a periodic modulation around an average which corresponds to the distance in the first region and / or in the second region.
  • the periodic modulation of the spacing results from a periodic convolution of at least one inner edge having a particular wavelength.
  • an inner edge can be lengthened as desired and thus be matched to the length of a further outer edge of an adjacent microstrip conductor having a larger radius of curvature.
  • the periodic modulation of the pitch results from convolution of opposite edges of adjacent microstrip lines having different wavelengths.
  • a number of convolution periods, that is a number of wavelengths, on an inner edge of the microwave line is equal to a number of convolution periods on each other inner edge of the microwave line.
  • minimum distance deviations from a mean distance also result for microwave lines with more than two microstrip lines coupled to one another.
  • the lengths of all edges of all microstrip lines in a transition region are the same.
  • at least the lengths of the inner edges are equal, wherein the lengths of the outer edges may be different.
  • the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength.
  • the shortest wavelength of a convolution of an edge of the microwave line is longer than the wavelength of a highest transmitted over the microwave line useful signal frequency.
  • FIG. 1 shows a planar microwave line 10 which extends on a dielectric substrate 12 and has a first microstrip line 14 and two further microstrip lines 16 and 18.
  • FIG. 1 thus shows a coplanar line as microwave line 10.
  • the coplanar line is known to correspond to a planar coaxial line.
  • a first distance 20 between the first microstrip conductor 14 and a second microstrip conductor 16 as a further microstrip conductor is dimensioned so that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14 and the second microstrip conductor 16 occurs during the transmission of microwaves.
  • a second distance 22 between the first microstrip conductor 14 and a third microstrip conductor 18 as a further microstrip conductor is dimensioned such that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14 and the third microstrip conductor 18 occurs during the transmission of microwaves.
  • the first microstrip conductor 14 corresponds to the inner conductor of a coaxial line, and the further microstrip conductors 16 and 18 are to be compared with the outer conductor (shield) of a coaxial line.
  • the width of the first microstrip line 14, the distances 20 and 22, and the dielectric constant of the dielectric substrate 12 essentially determine the characteristic impedance Z of the microwave line 10.
  • Such coplanar microwave line 10 has very good high-frequency characteristics as long as it can be laid. In FIG. 1, the microwave line 10 is laid straight in a first area 24 in a first direction and in a second area 26 in a second direction.
  • the microwave line 10 of Figure 1 has the peculiarity that of the edges 30, 32, 34, 36, 38 and 40 at least adjacent edges 34 and 32 and 36 and 38 of the first microstrip line 14 and the second microstrip line 16 and the first microstrip line 14 and the third microstrip conductor 18 in the transition region 28 have an equal length and extend without crossing.
  • This embodiment of the length of the edges 34, 32 and 36, 38 is based on the recognition that the highest field strengths at the inner edges 32, 34, 36 and 38 of the microstrip conductors 14, 16 and 18 occur during the transport of high-frequency signals via the microwave line 10.
  • the lengths of the edges 34, 32, 36 and 38 are equal to each other, there are no differences in transit time of running along the edges 34, 32, 36 and 38 signals.
  • the same length of the edges 34, 32, 36 and 38 is achieved in the embodiment of Figure 1, characterized in that the distance between the first microstrip line 14 and the second microstrip line 16 and / or between the first microstrip line 14 and the third microstrip line 18 is a periodic Modulation around a mean around.
  • the mean value corresponds to the distance 20 and / or the distance 22 of the microstrip conductors 14 and 16, or 14 and 18 in the first region 24 and / or in the second region 26.
  • the modulation results in an inner edge, e.g.
  • the edge 34 periodically closer to an outer edge, e.g. led the edge 32 and led away from the outer edge.
  • the inner edge 32 is extended by the periodic approach and removal, which ideally compensates for their shortening by the smaller radius of curvature.
  • the length of the edge 36 is adjusted to the length of the edge 34, so that the edges 34, 32, 36 and 38 in the article of Figure 1 the same are.
  • mean values of distance maxima and distance minima in the transition region 28 should correspond to the associated constant distance in the first region 24 and / or second region 26.
  • FIG. 1 shows distance maxima 42 and distance minima 44, which lie in the transition region 28 and whose average values correspond to the distance 20 from the first region 24.
  • the lengths of all the edges 30, 32, 34, 36, 38 and 40 with each other are equal or the lengths of the edges 32, Vietnamese 40 are aligned with the length of the longest edge 30 due to their radius of curvature.
  • the alignment can be generated by a sinusoidal folding of the inner edges 32, ...., 40, in which each inner edge 32, ...., 40 carries the same number of waves. As a result, the further down an edge lies, the shorter the wavelength becomes.
  • each edge corresponds to the length of another edge results from the fact that the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength.
  • the amplitude of the innermost edge 40 is greater than the amplitude of the edge 38, which in turn is greater than the amplitude of the inner edge 36 and so on.
  • FIG. 2 thus shows in particular a section through a coplanar line without accompanying ground on a side 46 of the substrate 12 facing away from the microwave line 10 ,
  • FIG. 3 shows an alternative planar microwave line 10.1, which has only a first microstrip line 14.1 and a further microstrip line 16.1.
  • a first distance 20.1 between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 is dimensioned as a further microstrip conductor such that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 occurs during the transmission of microwaves.
  • the microwave line 10. 1 is laid straight in a first area 24. 1 in a first direction and in a second area 26. 1 in a second direction.
  • the direction change from the first direction to the second direction and vice versa takes place in a transition region 28.1, in which the microstrip conductors 14.1 and 16.1 of the microwave line 10.1 are laid in a curved manner.
  • edges 34.1 and 32.1 of the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 in the transition region 28.1 an equal length in conjunction with a crossing-free course.
  • the same length of the edges 34.1 and 32.1 is also achieved in the embodiment according to FIG. 3 in that the distance between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 has a periodic modulation about an average value.
  • the mean value corresponds to the distance 20.1 of the microstrip conductors 14 and 16.1 in the first region 24.1 and / or in the second region 26.1. Due to the modulation, the edge 34.1 is periodically brought closer to the edge 32.1 and led away from it.
  • the edge 34.1 is relatively more extended by the periodic approach and removal, which ideally compensates for their relative shortening relative to the edge 32.1, which is due to the smaller radius of curvature.
  • mean values of distance maxima 42.1 and distance minima 44.1 in the transition region 28.1 should correspond to the associated constant distance 20.1 in the first region 24.1 and / or second region 26.1.
  • the periodic modulation thus essentially corresponds to the comparable periodic modulation in FIG. 1, but appears more clearly in the subject matter of FIG. 3.
  • the approximation of the lengths of the inner edges 34.1, 32.1 can again be generated by a sinusoidal convolution of the inner edges 34.1 32.1, in which each inner edge 34.1, 32.1 carries the same number of waves. In the embodiment of FIG. 3, these are each three half-waves. As a result, the further down an edge lies, the shorter the wavelength becomes.
  • the fact that the length of the edge 32.1 corresponds to the length of the edge 34.1 results from the fact that the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength. In other words, the amplitude of the inner edge 34.1 is greater than the amplitude of the edge 32.1. In the embodiment of FIG. 3, the amplitudes differ approximately by a factor of 3.
  • outer edges 30.1 and 36.1 have their somewhat natural arc length in the embodiment of FIG. 3, ie they have different lengths. This is unproblematic in most cases, because the high-frequency signals propagate along the inner edges 32.1 and 34.1 which couple with one another. It is understood that these modifications also in the coplanar embodiment of FIG. 1 is usable.
  • the same length of the inner edges 34.1, 32.1 or the edges in Fig. 1 can be achieved not only by a sinusoidal convolution but also by other types of folding.
  • An example of another type of convolution results, for example, from the use of sections of straight lines, parabolic arcs or, more generally, arcs or sections of polynomials.

Landscapes

  • Waveguides (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine planare Mikrowellenleitung mit einem dielektrischen Substrat und einer planaren Anordnung eines ersten Mikrostreifenleiters und wenigstens eines weiteren Mikrostreifenleiters, bei der ein Abstand des ersten Mikrostreifenleiters und des weiteren Mikrostreifenleiters eine elektromagnetische Kopplung erlaubt, einem ersten Bereich, in dem die Mikrowellenleitung eine erste Richtung besitzt, einem zweiten Bereich, in dem die Mikrowellenleitung eine zweite Richtung besitzt, und einem Übergangsbereich, in dem ein Wechsel von der ersten Richtung in die zweite Richtung auftritt.The invention relates to a planar microwave line having a dielectric substrate and a planar arrangement of a first microstrip line and at least one further microstrip line, wherein a distance of the first microstrip line and the further microstrip line allows electromagnetic coupling, a first region in which the microwave line a first direction has, a second region in which the microwave line has a second direction, and a transition region in which a change from the first direction to the second direction occurs.

Eine solche Mikrowellenleitung ist aus der DE 29 43 502 , die den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, bekannt. Diese Schrift betrifft sogenannte unterstützte Mikrostreifenleitungen, unter denen dort ein Verbund aus zwei parallelen Metallflächen, einem parallel zu und zwischen diesen angeordneten dielektrischen Träger und einem auf einer ersten Oberfläche des Träges angeordneten ersten streifenförmingen Mikrostreifenleiter verstanden wird. Nach der DE 29 43 502 soll auf der Oberfläche des Trägers ein zweiter Mikrostreifenleiter angeordnet werden, der hauptsächlich parallel zu dem ersten Leiter verläuft und mit diesem elektromagnetisch koppelbar ist. Für den Fall einer Kurve in der Leitung schreibt diese Schrift vor, die erste und die zweite Leitung durch einen Spalt in Richtung einer Halbierenden des Ablenkwinkels zu unterbrechen und die ersten und die zweiten Leiter kreuzweise zu verbinden. Dadurch soll die Länge der beiden Leiter längs der Kurve gleich gehalten werden. Das kreuzweise Verbinden erfolgt mit Hilfe einer in der Leiterebene verlaufenden ersten Verbindung und mit Hilfe einer zweiten Verbindung, die außerhalb der Leiterebene verläuft und in Form einer Leiterdrahtbrücke realisiert ist.Such a microwave line is from the DE 29 43 502 , which forms the preamble of claim 1, known. This document relates to so-called supported microstrip lines, under which there is understood a composite of two parallel metal surfaces, a parallel to and arranged between these dielectric support and arranged on a first surface of the support first strip-shaped microstrip. After DE 29 43 502 a second microstrip conductor is to be arranged on the surface of the carrier, which runs mainly parallel to the first conductor and can be electromagnetically coupled thereto. In the case of a curve in the line, this document prescribes interrupting the first and second lines through a gap in the direction of a bisector of the deflection angle and cross-connecting the first and second conductors. This is intended to keep the length of the two conductors equal along the curve. The crosswise connection takes place with the aid of a first connection running in the conductor plane and with the aid of a second connection which runs outside the conductor plane and is realized in the form of a conductor wire bridge.

Es ist aber bekannt, dass Diskontinuitäten im Signalweg wie offene Enden, Durchkontaktierungen durch das Dielektrikum, Wellenwiderstandssprünge, Leitungskreuzungen oder Richtungsänderungen, zum Beispiel Knicke im Leitungsverlauf, Verzerrungen in den elektromagnetischen Feldern erzeugen, die übertragene Signale verfälschen.However, it is known that discontinuities in the signal path, such as open ends, vias through the dielectric, impedance jumps, line crossings, or direction changes, for example kinks in the line, create distortions in the electromagnetic fields that distort transmitted signals.

Zum Beispiel weisen Koplanarleitungen (ohne begleitende Masseschicht auf der Substratseite, die der Substratseite mit den planaren Mikrostreifenleitern gegenüberliegt), bei gerader Verlegung sehr gute Hochfrequenzeigenschaften auf. Bei Richtungsänderungen, wie sie zum Beispiel bei einer Verlegung in Kreisbögen auftreten, zeigen sich dagegen unerwünschte Signalverfälschungen und Verschiebungen des elektrischen Masse-Nullpunktes.For example, coplanar lines (without accompanying ground layer on the substrate side, the substrate side with the planar microstrip lines opposite), with straight laying very good high-frequency characteristics. In the case of changes in direction, as occur, for example, when laying in circular arcs, unwanted signal distortions and shifts of the electrical ground zero point are shown.

Die bekannte Mikrowellenleitung weist mit den Unterbrechungen und der aus der Ebene in die dritte Dimension hinausreichenden Leiterdrahtbrücke ebenfalls Diskontinuitäten und damit unerwünschte Wellenwiderstandsprünge auf.The known microwave line also has discontinuities and the outgoing from the plane in the third dimension extending conductor wire bridge discontinuities and thus undesirable wave resistance jumps.

Aus dem in IEE Proceedings: Microwaves, Antennas and Propagation, Bd. 143, Nr. 5, Oktober 1996 auf den Seiten 447-450 erschienenen Artikel ,,Coplanar Waveguide Bend with radial compensation" von D. Jaisson ist eine Koplanar Leitung mit einer Biegung bekannt, bei der die Ausbreitung des "slot modes" durch sog. "air bridges" verhindert wird, die in den geraden Abschnitten des Wellenleiters angeordnet sind.From the in IEE Proceedings: Microwaves, Antennas and Propagation, Vol. 143, No. 5, October 1996 at pages 447-450 Published article "Coplanar Waveguide Bend with radial compensation" by D. Jaisson is a coplanar line with a bend known in which the propagation of the "slot modes" is prevented by so-called "air bridges" in the straight sections of the waveguide are arranged.

Aus Patent Abstracts of Japan, Bd. 2003, Nr. 12, 5. Dezember 2003 sowie aus JP 2003 289206 A ist eine Koplanar Leitung mit einem eine Biegung aufweisenden Leiter bekannt, wobei auf dem inneren Rand des mittleren Leiters ein zinnenförmiger Phasenschieber vorgesehen ist, wobei der Längenunterschied benachbarter Kanten aber vergrössert wird.Out Patent Abstracts of Japan, Vol. 2003, No. 12, 5 December 2003 as well as out JP 2003 289206 A a coplanar line is known with a bend having a conductor, wherein on the inner edge of the middle conductor a crenellated phase shifter is provided, wherein the difference in length of adjacent edges but is increased.

Aus dem in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Bd. 37, Nr. 4, April 1989 auf den Seiten 748-753 erschienenen Artikel "A Quasi-TEM Analysis for Curved and Straight Planar Multiconductor Systems" von H. Diestel ist ein planares Multileitersystem bekannt, das gerade und kreisförmig gebogene Abschnitte von gekoppelten Transmissionsleitungen aufweist.From the in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 37, no. 4, April 1989 at pages 748-753 H. Diestel's "A Quasi-TEM Analysis for Curved and Straight Planar Multicon- ductor Systems" is a planar multi-conductor system which has straight and circularly curved sections of coupled transmission lines.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Richtungsänderungen aufweisenden planaren Mikrowellenleitung mit minimierter Verfälschung übertragener Signale.Against this background, the object of the invention is to specify a directional changes having planar microwave line with minimized distortion of transmitted signals.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is solved by the features of patent claim 1.

Durch diese Merkmale wird die Aufgabe der Erfindung gelöst. Dabei basiert die Erfindung darauf, dass sowohl unterschiedliche Laufzeiten von Signalen auf miteinander gekoppelten Mikrostreifenleitern, als auch Diskontinuitäten im Leitungsverlauf vermieden werden. Wenn eine Mikrowellenleitung mit zunächst parallel in die erste Richtung verlaufenden Mikrostreifenleitern in dem zweidimensionalen Übergangsbereich zur zweiten Richtung eine Krümmung erfährt, ergibt sich ohne Gegenmaßnahmen zunächst eine Differenz zwischen den Längen des äußeren Mikrostreifenleiters und des inneren Mikrostreifenleiters, da die Bogenlängen unterschiedlicher Krümmungsradien unterschiedlich sind. Daraus ergeben sich unterschiedliche Signallaufzeiten zwischen beiden gekoppelten Mikrostreifenleitern, die gemeinsam das propagierende Signal übertragen.By these features, the object of the invention is achieved. In this case, the invention is based on the fact that both different transit times of signals on mutually coupled microstrip conductors, as well as discontinuities in the line path are avoided. When a microwave line with a first parallel direction in the first direction extending microstrip lines in the two-dimensional transition region to the second direction undergoes a curvature, initially results without countermeasures, a difference between the lengths of the outer microstrip line and the inner microstrip line, since the arc lengths of different radii of curvature are different. This results in different signal propagation times between the two coupled microstrip conductors, which together transmit the propagating signal.

Durch die erfindungsgemäß gleichen Längen der gekoppelten Mikrostreifenleiter im Übergangsbereich wird die Ursache für Signalverfälschungen, die aus unterschiedlichen Signalweglängen im zweidimensionalen Übergangsbereich von einer ersten Richtung auf eine zweite Richtung resultieren, beseitigt. Durch den auch im Übergangsbereich weiter in einer Ebene und kreuzungsfrei erfolgenden Verlauf der Mikrostreifenleiter werden darüber hinaus Diskontinuitäten vermieden.The identical lengths of the coupled microstrip conductors in the transition region according to the invention eliminate the cause of signal distortions resulting from different signal path lengths in the two-dimensional transition region from a first direction to a second direction. In addition, due to the course of the microstrip conductors, which also takes place in a transitional region in a plane and without crossing, discontinuities are avoided.

Wegen der Beseitigung dieser Ursachen von Signalverfälschungen sind aufwendige Analysen der Verzweigung und die Einschaltung von kompensierenden Blindelementen nicht notwendig. Die Erfindung stellt damit eine planare Mikrowellenleitung bereit, deren gute Hochfrequenzeigenschaften auch bei gekrümmter Verlegung weitgehend erhalten bleiben.Because of the elimination of these causes of signal corruption, complex analysis of the branching and the inclusion of compensating reactive elements are not necessary. The invention thus provides a planar microwave line, the good high-frequency properties are largely retained even with a curved installation.

Im Rahmen von Ausgestaltungen der Erfindung ist bevorzugt, dass die Mikrowellenleitung einen zweiten Mikrostreifenleiter und einen dritten Mikrostreifenleiter als weitere Mikrostreifenleiter aufweist.Within the scope of embodiments of the invention, it is preferable for the microwave line to have a second microstrip conductor and a third microstrip conductor as further microstrip conductors.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine Koplanarleitung, die bekanntlich als kostengünstiger Ersatz für eine Koaxialleitung verwendet werden kann. Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass sie auch bei solchen Koplanarleitungen verwendbar ist. Bei einer Anwendung des Gegenstandes der DE 29 43 502 auf eine Koplanarleitung käme es dagegen zu einer Vertauschung von Signalleiter und Abschirmleiter, was die Abschirm-Funktionalität der Koplanarleitung zerstören würde. Bevorzugt ist auch, dass der Abstand des ersten Mikrostreifenleiters von jedem weiteren Mikrostreifenleiter im ersten Bereich und im zweiten Bereich jeweils konstant ist und im Übergangsbereich eine periodische Modulation um einen Mittelwert herum aufweist, der dem Abstand im ersten Bereich und/oder im zweiten Bereich entspricht.This configuration results in a coplanar line, which can be known to be used as a cost-effective replacement for a coaxial line. It is a particular advantage of the invention that it can also be used in such coplanar lines. In an application of the subject of the DE 29 43 502 on a coplanar line, on the other hand, there would be an exchange of signal conductor and shielding conductor, which would destroy the shielding functionality of the coplanar line. It is also preferred that the distance of the first microstrip conductor from each further microstrip conductor in the first region and in the second region is constant in each case and in the transition region has a periodic modulation around an average which corresponds to the distance in the first region and / or in the second region.

Durch diese Ausgestaltung wird neben der Längengleichheit noch eine weitgehende Konstanz des vom Abstand der Mikrostreifenleiter abhängigen Wellenwiderstands der Mikrowellenleitung erzielt. Im Idealfall kompensieren sich Abschnitte mit größerem Abstand und damit größerem Wellenwiderstand und Abschnitte mit kleinerem Abstand und damit kleinerem Wellenwiderstand.By this embodiment, in addition to the length equality even a substantial constancy of the dependence of the distance of the microstrip characteristic impedance of the microwave line is achieved. Ideally, sections with greater distance and thus greater characteristic impedance and sections with smaller spacing and thus smaller characteristic impedance compensate each other.

Ferner ist bevorzugt, dass sich die periodische Modulation des Abstands als Folge einer periodischen Faltung wenigstens einer inneren Kante ergibt, die eine bestimmte Wellenlänge besitzt.Furthermore, it is preferred that the periodic modulation of the spacing results from a periodic convolution of at least one inner edge having a particular wavelength.

Durch eine solche periodische Faltung lässt sich eine innere Kante wunschgemäß verlängern und damit an die Länge einer weiter außen liegenden Kante eines benachbarten Mikrostreifenleiters mit größerem Krümmungsradius angleichen.By means of such periodic folding, an inner edge can be lengthened as desired and thus be matched to the length of a further outer edge of an adjacent microstrip conductor having a larger radius of curvature.

Bevorzugt ist auch, dass sich die periodische Modulation des Abstands durch Faltung gegenüberliegender Kanten benachbarter Mikrostreifenleitungen mit unterschiedlichen Wellenlängen ergibt.It is also preferable that the periodic modulation of the pitch results from convolution of opposite edges of adjacent microstrip lines having different wavelengths.

Durch diese Ausgestaltung lassen sich Ausbuchtungen in den Verläufen der Kanten weitgehend an das Ideal eines parallelen Verlaufs annähern, so dass Abweichungen des Abstandes beider Kanten von einem Mittelwert sehr gering sind.As a result of this configuration, bulges in the progressions of the edges can be largely approximated to the ideal of a parallel course, so that deviations of the distance between the two edges from an average value are very small.

Bevorzugt ist auch, dass eine Zahl von Faltungsperioden, also eine Zahl von Wellenlängen, auf einer inneren Kante der Mikrowellenleitung gleich ist mit einer Zahl von Faltungsperioden auf jeder anderen inneren Kante der Mikrowellenleitung.It is also preferable that a number of convolution periods, that is a number of wavelengths, on an inner edge of the microwave line is equal to a number of convolution periods on each other inner edge of the microwave line.

Durch diese Ausgestaltung ergeben sich minimale Abstandsabweichungen von einem mittleren Abstand auch bei Mikrowellenleitungen mit mehr als zwei miteinander gekoppelten Mikrostreifenleitungen.As a result of this refinement, minimum distance deviations from a mean distance also result for microwave lines with more than two microstrip lines coupled to one another.

Ferner ist bevorzugt, dass die Längen aller Kanten aller Mikrostreifenleitungen in einem Übergangsbereich gleich sind. Alternativ ist bevorzugt, dass zumindest die Längen der inneren Kanten gleich sind, wobei die Längen der äußeren Kanten unterschiedlich sein dürfen.Furthermore, it is preferred that the lengths of all edges of all microstrip lines in a transition region are the same. Alternatively it is preferred that at least the lengths of the inner edges are equal, wherein the lengths of the outer edges may be different.

Durch diese Ausgestaltung wird auch bei Mikrowellenleitungen mit mehr als zwei gekoppelten Mikrostreifenleitungen eine durch Laufzeit-Differenzen bedingte Verfälschung von übertragenen Signalen vermieden.As a result of this refinement, a corruption of transmitted signals caused by propagation delay differences is avoided even in the case of microwave lines with more than two coupled microstrip lines.

Bevorzugt ist auch, dass die Amplitude der Faltung mit kürzer werdender Wellenlänge ansteigt.It is also preferable that the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength.

Als Folge ergibt sich der Vorteil, dass die Länge einer Kante mit geringerem Krümmungsradius und vorgegebener Zahl von Faltungsperioden durch eine Vergrößerung der Faltungsamplitude beliebig genau an die Länge einer benachbarten Kante mit größerem Krümmungsradius und gleicher Zahl von Faltungsperioden angepasst werden kann.As a result, there is the advantage that the length of an edge with a smaller radius of curvature and a predetermined number of convolution periods can be adjusted by an enlargement of the convolution amplitude arbitrarily exactly to the length of an adjacent edge with a larger radius of curvature and the same number of convolution periods.

Bevorzugt ist auch, dass die kürzeste Wellenlänge einer Faltung einer Kante der Mikrowellenleitung länger als die Wellenlänge einer höchsten über die Mikrowellenleitung übertragenen Nutzsignalfrequenz ist.It is also preferred that the shortest wavelength of a convolution of an edge of the microwave line is longer than the wavelength of a highest transmitted over the microwave line useful signal frequency.

Im Allgemeinen treten Wechselwirkungen wie Beugungsphänomene zwischen Strukturen und Wellen dann auf, wenn die geometrischen Abmessungen der Strukturen in der Größenordnung der Wellenlänge liegen. Dadurch, dass die kürzeste Wellenlänge der Struktur in Rahmen dieser Ausgestaltung kleiner ist als die Wellenlänge, die sich aus der höchsten (erlaubten) Frequenz des übertragen Nutzsignals ergibt, werden solche unerwünschten Wechselwirkungen vermieden.In general, interactions such as diffraction phenomena between structures and waves occur when the geometric dimensions of the structures are of the order of magnitude of the wavelength. Because the shortest wavelength of the structure in this embodiment is smaller than the wavelength resulting from the highest (permitted) frequency of the transmitted useful signal, such undesired interactions are avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will become apparent from the description and the accompanying figures.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
schematisch eine Draufsicht einer planaren Mikrowellenleitung auf einem dielektrischen Substrat;
Fig. 2
einen Schnitt durch die Mikrowellenleitung und das Substrat der Fig. 1 gemäss Linie II-II; und
Fig. 3
eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Mikrostreifenleitung mit Merkmalen der Erfindung.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1
schematically a plan view of a planar microwave line on a dielectric substrate;
Fig. 2
a section through the microwave line and the substrate of Figure 1 along line II-II. and
Fig. 3
a further embodiment of a microstrip line according to the invention with features of the invention.

Im Einzelnen zeigt Figur 1 eine planare Mikrowellenleitung 10, die sich auf einem dielektrischen Substrat 12 erstreckt und einen ersten Mikrostreifenleiter 14 sowie zwei weitere Mikrostreifenleiter 16 und 18 aufweist. Figur 1 zeigt damit eine Koplanarleitung als Mikrowellenleitung 10. Die Koplanarleitung entspricht bekanntlich einer planaren Koaxialleitung. Ein erster Abstand 20 zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und einem zweiten Mikrostreifenleiter 16 als weiterem Mikrostreifenleiter ist so bemessen, dass bei der Übertragung von Mikrowellen eine elektromagnetische Kopplung zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und dem zweiten Mikrostreifenleiter 16 auftritt. Analog ist ein zweiter Abstand 22 zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und einem dritten Mikrostreifenleiter 18 als weiterem Mikrostreifenleiter so bemessen, dass bei der Übertragung von Mikrowellen eine elektromagnetische Kopplung zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und dem dritten Mikrostreifenleiter 18 auftritt.In detail, FIG. 1 shows a planar microwave line 10 which extends on a dielectric substrate 12 and has a first microstrip line 14 and two further microstrip lines 16 and 18. FIG. 1 thus shows a coplanar line as microwave line 10. The coplanar line is known to correspond to a planar coaxial line. A first distance 20 between the first microstrip conductor 14 and a second microstrip conductor 16 as a further microstrip conductor is dimensioned so that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14 and the second microstrip conductor 16 occurs during the transmission of microwaves. Similarly, a second distance 22 between the first microstrip conductor 14 and a third microstrip conductor 18 as a further microstrip conductor is dimensioned such that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14 and the third microstrip conductor 18 occurs during the transmission of microwaves.

Der erste Mikrostreifenleiter 14 entspricht dem Innenleiter einer Koaxialleitung und die weiteren Mikrostreifenleiter 16 und 18 sind mit dem Außenleiter (Schirm) einer Koaxialleitung zu vergleichen. Die Breite des ersten Mikrostreifenleiters 14, die Abstände 20 und 22 sowie die Dielelektrizitätskonstante des dielektrischen Substrates 12 bestimmen im Wesentlichen den Wellenwiderstand Z der Mikrowellenleitung 10. Eine solche koplanare Mikrowellenleitung 10 besitzt sehr gute Hochfrequenzeigenschaften, solange sie gerade verlegt werden kann. In der Figur 1 ist die Mikrowellenleitung 10 in einem ersten Bereich 24 in eine erste Richtung und in einem zweiten Bereich 26 in eine zweite Richtung gerade verlegt. Der Richtungswechsel von der ersten Richtung in die zweite Richtung und umgekehrt geschieht in einem Übergangsbereich 28, in dem die Mikrostreifenleiter 14, 16 und 18 der Mikrowellenleitung 10 gekrümmt verlegt sind. Daher weisen auch Kanten 30, 32, 34, 36, 38 und 40 der drei Mikrostreifenleiter 14, 16 und 18 im Übergangsbereich 28 eine Krümmung auf.The first microstrip conductor 14 corresponds to the inner conductor of a coaxial line, and the further microstrip conductors 16 and 18 are to be compared with the outer conductor (shield) of a coaxial line. The width of the first microstrip line 14, the distances 20 and 22, and the dielectric constant of the dielectric substrate 12 essentially determine the characteristic impedance Z of the microwave line 10. Such coplanar microwave line 10 has very good high-frequency characteristics as long as it can be laid. In FIG. 1, the microwave line 10 is laid straight in a first area 24 in a first direction and in a second area 26 in a second direction. The change of direction from the first direction to the second direction and vice versa takes place in a transition region 28 in which the microstrip conductors 14, 16 and 18 of the microwave line 10 are laid in a curved manner. Therefore, edges 30, 32, 34, 36, 38 and 40 of the three microstrip conductors 14, 16 and 18 in the transition region 28 have a curvature.

Dabei weist die Mikrowellenleitung 10 der Figur 1 die Besonderheit auf, dass von den Kanten 30, 32, 34, 36, 38 und 40 zumindest benachbarte Kanten 34 und 32 sowie 36 und 38 des ersten Mikrostreifenleiters 14 und des zweiten Mikrostreifenleiters 16 sowie des ersten Mikrostreifenleiters 14 und des dritten Mikrostreifenleiters 18 im Übergangsbereich 28 eine gleiche Länge besitzen und kreuzungsfrei verlaufen. Diese Ausgestaltung der Länge der Kanten 34, 32 und 36, 38 basiert auf der Erkenntnis, dass beim Transport hochfrequenter Signale über die Mikrowellenleitung 10 die höchsten Feldstärken an den inneren Kanten 32, 34, 36 und 38 der Mikrostreifenleiter 14, 16 und 18 auftreten. Dadurch, dass die Längen der Kanten 34, 32, 36 und 38 unter einander gleich sind, treten keine Laufzeitunterschiede von an den Kanten 34, 32, 36 und 38 entlanglaufenden Signalen auf. Die gleiche Länge der Kanten 34, 32, 36 und 38 wird bei der Ausgestaltung nach Figur 1 dadurch erreicht, dass der Abstand zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und dem zweiten Mikrostreifenleiter 16 und/oder zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14 und dem dritten Mikrostreifenleiter 18 eine periodische Modulation um einen Mittelwert herum aufweist. Der Mittelwert entspricht dem Abstand 20 und/oder dem Abstand 22 der Mikrostreifenleiter 14 und 16, bzw. 14 und 18 im ersten Bereich 24 und/oder im zweiten Bereich 26. Durch die Modulation wird eine innere Kante, z.B. die Kante 34, periodisch näher an eine äußere Kante, z.B. die Kante 32 herangeführt und von der äußeren Kante weggeführt. Im Vergleich zu einem rein parallelen Verlauf der Kanten 34 und 32 wird die innere Kante 32 durch das periodische Annähern und Entfernen verlängert, was ihre Verkürzung durch den kleineren Krümmungsradius im Idealfall kompensiert. Das gleiche gilt für eine Verlängerung der Kante 40 zur Angleichung an die Länge der Kante 36. Außerdem wird die Länge der Kante 36 an die Länge der Kante 34 angeglichen, so dass die Kanten 34, 32, 36 und 38 beim Gegenstand der Figur 1 gleich sind. Wie bereits erwähnt, sollen dabei Mittelwerte von Abstandsmaxima und Abstandsminima im Übergangsbereich 28 dem zugehörigen konstanten Abstand im ersten Bereich 24 und/oder zweiten Bereich 26 entsprechen.In this case, the microwave line 10 of Figure 1 has the peculiarity that of the edges 30, 32, 34, 36, 38 and 40 at least adjacent edges 34 and 32 and 36 and 38 of the first microstrip line 14 and the second microstrip line 16 and the first microstrip line 14 and the third microstrip conductor 18 in the transition region 28 have an equal length and extend without crossing. This embodiment of the length of the edges 34, 32 and 36, 38 is based on the recognition that the highest field strengths at the inner edges 32, 34, 36 and 38 of the microstrip conductors 14, 16 and 18 occur during the transport of high-frequency signals via the microwave line 10. Characterized in that the lengths of the edges 34, 32, 36 and 38 are equal to each other, there are no differences in transit time of running along the edges 34, 32, 36 and 38 signals. The same length of the edges 34, 32, 36 and 38 is achieved in the embodiment of Figure 1, characterized in that the distance between the first microstrip line 14 and the second microstrip line 16 and / or between the first microstrip line 14 and the third microstrip line 18 is a periodic Modulation around a mean around. The mean value corresponds to the distance 20 and / or the distance 22 of the microstrip conductors 14 and 16, or 14 and 18 in the first region 24 and / or in the second region 26. The modulation results in an inner edge, e.g. the edge 34, periodically closer to an outer edge, e.g. led the edge 32 and led away from the outer edge. Compared to a purely parallel course of the edges 34 and 32, the inner edge 32 is extended by the periodic approach and removal, which ideally compensates for their shortening by the smaller radius of curvature. The same applies to an extension of the edge 40 to approximate the length of the edge 36. In addition, the length of the edge 36 is adjusted to the length of the edge 34, so that the edges 34, 32, 36 and 38 in the article of Figure 1 the same are. As already mentioned, mean values of distance maxima and distance minima in the transition region 28 should correspond to the associated constant distance in the first region 24 and / or second region 26.

Zur Veranschaulichung zeigt Figur 1 Abstandsmaxima 42 und Abstandsminima 44, die im Übergangsbereich 28 liegen und deren Mittelwerte dem Abstand 20 aus dem ersten Bereich 24 entsprechen. Wie bereits erwähnt wurde, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Längen sämtlicher Kanten 30, 32, 34, 36, 38 und 40 untereinander gleich sind bzw. die Längen der Kanten 32, .....40 an die Länge der aufgrund ihres Krümmungsradiusses längsten Kante 30 angeglichen sind. Dabei kann die Angleichung durch eine sinusartige Faltung der inneren Kanten 32, ...., 40 erzeugt werden, bei der jede innere Kante 32, ...., 40 die gleiche Zahl von Wellen trägt. Dadurch wird die Wellenlänge umso kürzer, je weiter innen eine Kante liegt. Dass die Länge jeder Kante der Länge einer anderen Kante entspricht, ergibt sich daraus, dass die Amplitude der Faltung mit kürzer werdender Wellenlänge ansteigt. Mit anderen Worten: die Amplitude der innersten Kante 40 ist größer als die Amplitude der Kante 38, die wiederum größer als die Amplitude der inneren Kante 36 usw. ist. Zur Veranschaulichung zeigt die Figur 2 einen Schnitt durch das dielektrische Substrat 12 und die daraufliegende Mikrowellenleitung 10 mit Mikrostreifenleitungen 18, 14 und 16. Figur 2 zeigt damit insbesondere einen Schnitt durch eine Koplanarleitung ohne begleitende Masse auf einer der Mikrowellenleitung 10 abgewandten Seite 46 des Substrates 12.For illustration, FIG. 1 shows distance maxima 42 and distance minima 44, which lie in the transition region 28 and whose average values correspond to the distance 20 from the first region 24. As already mentioned, it can also be provided in one embodiment of the invention that the lengths of all the edges 30, 32, 34, 36, 38 and 40 with each other are equal or the lengths of the edges 32, ..... 40 are aligned with the length of the longest edge 30 due to their radius of curvature. In this case, the alignment can be generated by a sinusoidal folding of the inner edges 32, ...., 40, in which each inner edge 32, ...., 40 carries the same number of waves. As a result, the further down an edge lies, the shorter the wavelength becomes. The fact that the length of each edge corresponds to the length of another edge results from the fact that the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength. In other words, the amplitude of the innermost edge 40 is greater than the amplitude of the edge 38, which in turn is greater than the amplitude of the inner edge 36 and so on. 2 shows a section through the dielectric substrate 12 and the microwave line 10 thereon with microstrip lines 18, 14 and 16. FIG. 2 thus shows in particular a section through a coplanar line without accompanying ground on a side 46 of the substrate 12 facing away from the microwave line 10 ,

Fig. 3 zeigt eine alternative planare Mikrowellenleitung 10.1, die nur einen ersten Mikrostreifenleiter 14.1 und einen weiteren Mikrostreifenleiter 16.1 aufweist. Auch hier ist ein erster Abstand 20.1 zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14.1 und dem zweiten Mikrostreifenleiter 16.1 als weiterem Mikrostreifenleiter so bemessen, dass bei der Übertragung von Mikrowellen eine elektromagnetische Kopplung zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14.1 und dem zweiten Mikrostreifenleiter 16.1 auftritt.FIG. 3 shows an alternative planar microwave line 10.1, which has only a first microstrip line 14.1 and a further microstrip line 16.1. Here, too, a first distance 20.1 between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 is dimensioned as a further microstrip conductor such that an electromagnetic coupling between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 occurs during the transmission of microwaves.

Die Breite des der beiden Mikrostreifenleiter 14.1 und 16.1, ihr Abstand 20.1 und die Dielelektrizitätskonstante des dielektrischen Substrates 12, das die Mikrostreifenleiter 14.1, 16.1 trägt, bestimmen im Wesentlichen den Wellenwiderstand Z der Mikrowellenleitung 10.1. In der Figur 3 ist die Mikrowellenleitung 10.1 in einem ersten Bereich 24.1 in eine erste Richtung und in einem zweiten Bereich 26.1 in eine zweite Richtung gerade verlegt. Der Richtungswechsel von der ersten Richtung in die zweite Richtung und umgekehrt geschieht in einem Übergangsbereich 28.1, in dem die Mikrostreifenleiter 14.1 und 16.1 der Mikrowellenleitung 10.1 gekrümmt verlegt sind.The width of the two microstrip conductors 14.1 and 16.1, their distance 20.1 and the dielectric constant of the dielectric substrate 12, which carries the microstrip conductors 14.1, 16.1, essentially determine the characteristic impedance Z of the microwave line 10.1. In FIG. 3, the microwave line 10. 1 is laid straight in a first area 24. 1 in a first direction and in a second area 26. 1 in a second direction. The direction change from the first direction to the second direction and vice versa takes place in a transition region 28.1, in which the microstrip conductors 14.1 and 16.1 of the microwave line 10.1 are laid in a curved manner.

Auch bei der Ausgestaltung der Fig. 3 weisen zumindest die benachbarten Kanten 34.1 und 32.1 des ersten Mikrostreifenleiters 14.1 und des zweiten Mikrostreifenleiters 16.1 im Übergangsbereich 28.1 eine gleiche Länge in Verbindung mit einem kreuzungsfreien Verlauf auf. Die gleiche Länge der Kanten 34.1 und 32.1 wird auch bei der Ausgestaltung nach Figur 3 dadurch erreicht, dass der Abstand zwischen dem ersten Mikrostreifenleiter 14.1 und dem zweiten Mikrostreifenleiter 16.1 eine periodische Modulation um einen Mittelwert herum aufweist. Der Mittelwert entspricht dem Abstand 20.1 der Mikrostreifenleiter 14. und 16.1 im ersten Bereich 24.1 und/oder im zweiten Bereich 26.1. Durch die Modulation wird die Kante 34.1 periodisch näher an die Kante 32.1 herangeführt und von dieser weggeführt. Im Vergleich zu einem rein parallelen Verlauf der Kanten 34.1 und 32.1 wird die Kante 34.1 durch das periodische Annähern und Entfernen vergleichsweise stärker verlängert, was ihre relative Verkürzung gegenüber der Kante 32.1, die durch den kleineren Krümmungsradius bedingt ist, im Idealfall kompensiert.Also in the embodiment of FIG. 3, at least the adjacent edges 34.1 and 32.1 of the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 in the transition region 28.1 an equal length in conjunction with a crossing-free course. The same length of the edges 34.1 and 32.1 is also achieved in the embodiment according to FIG. 3 in that the distance between the first microstrip conductor 14.1 and the second microstrip conductor 16.1 has a periodic modulation about an average value. The mean value corresponds to the distance 20.1 of the microstrip conductors 14 and 16.1 in the first region 24.1 and / or in the second region 26.1. Due to the modulation, the edge 34.1 is periodically brought closer to the edge 32.1 and led away from it. Compared to a purely parallel course of the edges 34.1 and 32.1, the edge 34.1 is relatively more extended by the periodic approach and removal, which ideally compensates for their relative shortening relative to the edge 32.1, which is due to the smaller radius of curvature.

Dabei sollen Mittelwerte von Abstandsmaxima 42.1 und Abstandsminima 44.1 im Übergangsbereich 28.1 dem zugehörigen konstanten Abstand 20.1 im ersten Bereich 24.1 und/oder zweiten Bereich 26.1 entsprechen. Die periodische Modulation entspricht damit im Wesentlichen der vergleichbaren periodischen Modulation in der Fig. 1, tritt aber beim Gegenstand der Fig. 3 deutlicher in Erscheinung.In this case, mean values of distance maxima 42.1 and distance minima 44.1 in the transition region 28.1 should correspond to the associated constant distance 20.1 in the first region 24.1 and / or second region 26.1. The periodic modulation thus essentially corresponds to the comparable periodic modulation in FIG. 1, but appears more clearly in the subject matter of FIG. 3.

Die Angleichung der Längen der inneren Kanten 34.1, 32.1 kann wieder durch eine sinusartige Faltung der inneren Kanten 34.1 32.1 erzeugt werden, bei der jede innere Kante 34.1, 32.1 die gleiche Zahl von Wellen trägt. In der Ausgestaltung der Fig. 3 sind dies jeweils drei Halbwellen. Dadurch wird die Wellenlänge umso kürzer, je weiter innen eine Kante liegt. Dass die Länge der Kante 32.1 der Länge der Kante 34.1 entspricht, ergibt sich daraus, dass die Amplitude der Faltung mit kürzer werdender Wellenlänge ansteigt. Mit anderen Worten: die Amplitude der inneren Kante 34.1 ist größer als die Amplitude der Kante 32.1. In der Ausgestaltung der Fig. 3 unterscheiden sich die Amplituden etwa um einen Faktor 3. Die äußeren Kanten 30.1 und 36.1 besitzen bei der Ausgestaltung der Fig. 3 ihre gewissermaßen natürliche Bogenlänge, sie sind also unterschiedlich lang. Dies ist in den meisten Fällen unproblematisch, weil die hochfrequenten Signale entlang der miteinander koppelnden inneren Kanten 32.1 und 34.1 propagieren. Es versteht sich, dass diese Abwandlungen auch bei der koplanaren Ausgestaltung der Fig. 1 verwendbar ist.The approximation of the lengths of the inner edges 34.1, 32.1 can again be generated by a sinusoidal convolution of the inner edges 34.1 32.1, in which each inner edge 34.1, 32.1 carries the same number of waves. In the embodiment of FIG. 3, these are each three half-waves. As a result, the further down an edge lies, the shorter the wavelength becomes. The fact that the length of the edge 32.1 corresponds to the length of the edge 34.1 results from the fact that the amplitude of the convolution increases with shorter wavelength. In other words, the amplitude of the inner edge 34.1 is greater than the amplitude of the edge 32.1. In the embodiment of FIG. 3, the amplitudes differ approximately by a factor of 3. The outer edges 30.1 and 36.1 have their somewhat natural arc length in the embodiment of FIG. 3, ie they have different lengths. This is unproblematic in most cases, because the high-frequency signals propagate along the inner edges 32.1 and 34.1 which couple with one another. It is understood that these modifications also in the coplanar embodiment of FIG. 1 is usable.

Es versteht sich ferner, dass die gleiche Länge der inneren Kanten 34.1, 32.1 oder der kanten in der Fig. 1 nicht nur durch eine sinusartige Faltung sondern auch durch andere Arten der Faltung erzielt werden kann. Ein Beispiel einer anderen Art der Faltung ergibt sich zum Beispiel durch eine Verwendung von Abschnitten von Geraden, Parabelbögen oder allgemeiner durch Bögen oder Abschnitte von Polynomen.It is also understood that the same length of the inner edges 34.1, 32.1 or the edges in Fig. 1 can be achieved not only by a sinusoidal convolution but also by other types of folding. An example of another type of convolution results, for example, from the use of sections of straight lines, parabolic arcs or, more generally, arcs or sections of polynomials.

Claims (9)

  1. Planar microwave guide (10) with a dielectric substrate (12) and a coplanar arrangement of a first microstrip conductor (14) and at least one further microstrip conductor (16, 18), in which a spacing (20, 22) of the first microstrip conductor (14) and the further microstrip conductor (16, 18) allows an electromagnetic coupling, a first region (24) in which the microwave guide (10) has a first direction, a second region (26) in which the microwave guide (10) has a second direction and a transition region (28) in which a change from the first direction to the second direction takes place, characterised in that the first microstrip conductor (14) and the further microstrip conductor (16, 18) extend in the transition region free of crossing and adjacent edges (32, 34; 36, 38) of the first microstrip conductor (14) and of the further microstrip conductor (16, 18) have the same length in the transition region (28).
  2. Microwave guide (10) according to claim 1, with a second microstrip conductor (16) and a third microstrip conductor (18) as further microstrip conductor (16, 18).
  3. Microwave guide (10) according to claim 1 or 2, characterised in that a spacing (20, 22) of the first microstrip conductor (14) from each further microstrip conductor (16, 18) is respectively constant in the first region (24) and the second region (26) and has in the transition region (28) a periodic modulation about a mean value corresponding with the spacing (20, 22) in the first region (24) and/or in the second region (26).
  4. Microwave guide (10) according to claim 3, characterised in that periodic modulation of the spacing results as a consequence of a periodic folding, which has a specific wavelength, of an inner edge (32, 34; 36, 38).
  5. Microwave guide (10) according to claim 4, characterised in that the periodic modulation of the spacing results by folding opposite edges (32, 34; 36, 38) of adjacent microstrip conductors (14, 16, 18) with different wavelengths.
  6. Microwave guide (10) according to claim 4 or 5, characterised in that a number of fold periods on one inner edge (32, 34; 36, 38) of the microstrip conductors (14, 16, 18) is the same as the number of fold periods on each other inner edge (32, 34; 36, 38) of the microstrip conductors (14, 16, 18).
  7. Microwave guide (10) according to at least one of claims 3 to 6, characterised in that the lengths of all edges (32, 34, 36, 38, 40) of all microstrip conductors (14, 16, 18) are the same with respect to one another in the transition region (28).
  8. Microwave guide (10) according to at least one of claims 4 to 7, characterised in that the amplitude of the folding increases with reducing wavelength of the folding.
  9. Microwave guide (10) according to at least one of claims 3 to 8, characterised in that the shortest wavelength of a folding of an edge (32, 34, 36, 38, 40) of the microwave guide (10) is longer than the wavelength of a highest useful signal frequency transmissible by way of the microwave guide (10).
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070222533A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Chun-Yu Lai Capacitance-compensated differential circuit line layout structure
EP2317600A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-04 Nxp B.V. Electronic circuit having multiple transmission lines
JP6237265B2 (en) * 2014-01-24 2017-11-29 富士通株式会社 Printed circuit board and wiring arrangement method
WO2018128082A1 (en) * 2017-01-05 2018-07-12 住友電工プリントサーキット株式会社 Flexible printed wiring board
JP7061459B2 (en) * 2017-12-25 2022-04-28 日本航空電子工業株式会社 Circuit board, connector assembly and cable harness
US11929540B2 (en) * 2018-06-21 2024-03-12 Bae Systems Australia Limited Electromagnetic coupler including spaced apart coupled conductors having inner edges with alternating convex and concave arcuate formations
CN115395195B (en) * 2022-09-16 2023-09-15 安徽大学 Irregular broadband slot line structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7810942A (en) 1978-11-03 1980-05-07 Philips Nv SUPPORTED MICROSTRIP LINE FOR PROPAGING AN ODD WAVE MODE.
DE3638112C1 (en) * 1986-11-07 1987-12-17 Georg Dr-Ing Spinner Coaxial elbow
JP3252605B2 (en) * 1994-07-04 2002-02-04 株式会社村田製作所 Electronic component and method of manufacturing the same
JP3125691B2 (en) * 1995-11-16 2001-01-22 株式会社村田製作所 Coupled line element
US6347041B1 (en) * 2000-01-21 2002-02-12 Dell Usa, L.P. Incremental phase correcting mechanisms for differential signals to decrease electromagnetic emissions
JP2003289206A (en) * 2002-03-28 2003-10-10 Asahi Glass Co Ltd Coplanar transmission line and high-frequency antenna

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Publication number Publication date
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US7378919B2 (en) 2008-05-27
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DE502005002148D1 (en) 2008-01-17
US20060091973A1 (en) 2006-05-04

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