EP4117108A1 - Waveguide assembly comprising a ridge waveguide and a waveguide and interconnect interface - Google Patents

Waveguide assembly comprising a ridge waveguide and a waveguide and interconnect interface Download PDF

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EP4117108A1
EP4117108A1 EP22181787.7A EP22181787A EP4117108A1 EP 4117108 A1 EP4117108 A1 EP 4117108A1 EP 22181787 A EP22181787 A EP 22181787A EP 4117108 A1 EP4117108 A1 EP 4117108A1
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EP
European Patent Office
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waveguide
ridge
window
housing
web
Prior art date
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EP22181787.7A
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German (de)
French (fr)
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EP4117108B1 (en
Inventor
Christian Arnold
Sebastian BARTZ
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Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Original Assignee
Tesat Spacecom GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP4117108A1 publication Critical patent/EP4117108A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/04Fixed joints
    • H01P1/042Hollow waveguide joints
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/123Hollow waveguides with a complex or stepped cross-section, e.g. ridged or grooved waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/082Transitions between hollow waveguides of different shape, e.g. between a rectangular and a circular waveguide

Definitions

  • the present invention relates generally to the technical field of high-frequency technology and relates in particular to a waveguide arrangement having a first ridge waveguide and a second waveguide which are connected to one another in a connecting section in order to be able to transmit signals between the first ridge waveguide and the second waveguide.
  • the second waveguide can also be designed as a ridge waveguide.
  • waveguides are usually used to transmit high-frequency signals between components.
  • Components that work with signals at high frequencies are particularly common in communications satellites.
  • High-frequency connections can be used, for example, as part of satellite transmission paths.
  • the satellite transmission path can be, for example, a Ka-band transmission path in a frequency range of 17.7-21.2 GHz for the downlink (downlink) and 27.5-31 GHz for the uplink (uplink), a Ku- or X-band implementation in the range around 11 or 7 GHz, or an L-band (around 1.5 GHz), S-band (around 2.5 GHz) or C-band implementation (around 4 GHz).
  • Small, efficient electronic assemblies are usually required for constellations, for example to control active antennas and to transmit signals in parallel via several channels.
  • These electronic assemblies are usually equipped with high-frequency amplifiers and their controls, as well as passive high-frequency components (filters, transitions, isolators, couplers, etc.).
  • passive high-frequency components filters, transitions, isolators, couplers, etc.
  • these assemblies usually consist of several parallel processing paths.
  • Two waveguides can be connected at their connection interface using a flange, for example.
  • coaxial lines can be used for the transmission of high-frequency signals, for which corresponding connection technologies are available.
  • U.S. 3,629,734 A describes a waveguide connector which has a plurality of waveguide connections which are designed as ridge waveguides.
  • the waveguide connector has four waveguide terminals which extend in different directions and are capacitively coupled to one another at a common crossing point of the walls of the waveguide terminals.
  • U.S.A. 4,720,693 describes a ridge waveguide with a window in a metallic housing.
  • CN 1 05 633 524 A describes a connection technology for ridge waveguides in which a coupling structure is used at the connection point.
  • CN 1 01 485 038 A describes a waveguide interface with flanges for connecting waveguide sections.
  • connection techniques Even if the previous connection techniques meet the requirements placed on them, there may be a need for an improved connection technique between two waveguides.
  • the use of waveguides and waveguide technology in large numbers has created a need for miniaturization in this field.
  • a waveguide arrangement is specified with a first ridge waveguide and a second waveguide.
  • the first ridge waveguide includes a first housing having a first cavity and a first ridge extending longitudinally within the first cavity, the first ridge being galvanically connected to a wall of the first housing.
  • the second waveguide includes a second housing having a second cavity.
  • the first ridge waveguide overlaps the second waveguide in a connecting section Longitudinal direction of the waveguide arrangement in order to produce a capacitive coupling between the first web and the second waveguide.
  • the first housing has a first window and the second housing has a second window, the first window overlapping the second window in the connection portion.
  • Both the first ridge waveguide and the second waveguide include a longitudinal stepping in the connecting portion, and the two steppings are complementary.
  • the overlapping of the first ridge waveguide and the second waveguide is achieved by the two complementary steps abutting each other when the first ridge waveguide abuts the second waveguide and defines an assembled condition.
  • the first window and the second window are each arranged in a stepped surface in the gradation, these two stepped surfaces extending in the longitudinal direction of the waveguide arrangement (running horizontally, so to speak), whereby the first window and the second window face each other in the assembled state and thereby overlap.
  • the two ridge waveguides are designed in such a way that they have sections that correspond to one another in the connecting section. These sections are connected directly to each other, creating a capacitive coupling between the first ridge waveguide and the second ridge waveguide and enabling the transmission of high-frequency signals.
  • This construction reduces the space requirement of the waveguide arrangement because the separate connecting element is dispensed with.
  • a ridge waveguide can be connected to a conventional waveguide (without a ridge in the cavity).
  • a propagating along the web electromagnetic Wave coupled into the second waveguide or vice versa.
  • two ridge waveguides it is just as possible for two ridge waveguides to be connected to one another.
  • connection in connection with this description is to be understood to mean that it is a communicative connection for transmitting signals, in particular high-frequency signals. This does not rule out the possibility that a “connection” can also be a mechanical connection, however, unless explicitly stated otherwise, a signal transmission connection is always present when the general term “connection” is used.
  • signal is to be understood to mean that high-frequency signals are involved, as mentioned above in the introductory part, unless a signal is explicitly defined differently at one point.
  • the second waveguide is a ridge waveguide and has a second ridge extending in the longitudinal direction in the second cavity, the second ridge being galvanically connected to a wall of the second housing, and the first ridge waveguide connecting the second waveguide in a connecting section in Longitudinally the waveguide arrangement overlaps to produce a capacitive coupling between the first web and the second web.
  • the second web overlaps the first housing in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.
  • HF signal high-frequency signal
  • the first web overlaps the second housing in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.
  • the first web just as the second web longitudinally overlaps the first housing, the first web also overlaps the second housing.
  • the cross section of the first ridge waveguide and the cross section of the second riser waveguide in the connecting section of the waveguide arrangement are changed along the longitudinal direction of the waveguide arrangement, so that the two ridge waveguides can be connected to one another in a space-saving manner in the connecting section.
  • the direction of propagation changes in the connecting section and runs transversely to the longitudinal direction of the waveguide arrangement, so that the electromagnetic wave to be transmitted is transmitted from one ridge waveguide to the other ridge waveguide. Then the electromagnetic wave propagates again in the longitudinal direction of the ridge waveguide after the transition in the connection section in the other ridge waveguide.
  • the first web overlaps the second web in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.
  • the webs it is possible for the webs to extend in the longitudinal direction and into the connecting section to such an extent that there is one in the longitudinal direction There is an overlap between the two webs. This improves the quality of the capacitive coupling between the two webs.
  • the ridges of the two ridge waveguides are preferably aligned with one another without offset in a direction transverse to the longitudinal direction.
  • the webs can have the same shape and dimensions, e.g. have the same height and the same width and protrude the same distance into the connecting section.
  • the webs are preferably arranged without offset to one another, i.e. they overlap completely in the transverse direction and no web protrudes laterally beyond the other web.
  • the first case has a first window
  • the second case has a second window
  • the first window overlaps the second window in the connection portion
  • the window represents an opening in the outer wall of a housing of the ridge waveguide.
  • the capacitive coupling between the two ridges of the ridge waveguide takes place through this opening.
  • the first window and the second window have identical dimensions and shape and overlap one another without any offset.
  • the first web at least partially overlaps the first window in the longitudinal direction and/or the second web at least partially overlaps the second window in the longitudinal direction.
  • a front face of the first and/or second web is thus located between the two opposite edges of the window in the longitudinal direction of the web waveguide.
  • the first window is completely circumferentially surrounded by an electrically conductive adhesive that defines an adhesive surface that completely surrounds the first window, the adhesive bonding the first ridge waveguide to the second ridge waveguide.
  • the adhesive can be a metalized adhesive, for example. This adhesive is applied to the adhesive surface and the two ridge waveguides are brought into contact with one another in the connecting section and are thereby also mechanically connected.
  • the adhesive surrounds the first window and also the second window, so that the HF connection is isolated from external electromagnetic influences in this area and does not itself represent a disruptive factor for neighboring signal connections.
  • the waveguide arrangement can have a plurality of spatially adjacent transmission channels, each of which has a web in the hollow space of the waveguide.
  • Each transmission channel is characterized by two bridges that are capacitively connected to one another via the windows described above. So that these transmission channels do not influence each other, the adhesive is arranged to run around the respective window, so that the adhesive surface forms a closed polygon around the window.
  • Such an adhesive surface is preferably in the form of a closed one Polyline arranged around each individual window of all transmission channels in order to eliminate disturbing influences on and from the capacitive coupling points.
  • first ridge waveguide and the second ridge waveguide are designed point-symmetrically in relation to one another in the connecting section.
  • Any two ridge waveguides can thus be connected to one another because their connecting sections are identical to one another and, given a corresponding orientation of the two ridge waveguides to one another, enable a mechanical and electrical connection.
  • the height of the first web in the connecting section is lower than the height of the first web outside of the connecting section.
  • the height or the cross section of the ridge and also of the housing of the ridge waveguide is changed so that the two ridge waveguides are designed to match one another.
  • the ridge waveguides are connected or joined together in such a way that they have a constant outer circumference and shape along the longitudinal direction of the connecting section. In this way, in particular, the space required for the waveguide arrangement with the two connected ridge waveguides is kept small.
  • the waveguide arrangement as described here can be used, for example, to produce HF signal connections in a communication satellite, since in this environment the parameter of a small space requirement for the electronics is particularly important.
  • the waveguide arrangement and the connection technology described here can be used to produce a spatially compact connection between HF components, for example in the field of active antennas, which can also be referred to as a phased array.
  • active antennas usually very small because the distance between the antennas affects their performance.
  • An active antenna usually consists of a two-dimensional arrangement of antennas (e.g. horn, patch or dipole antennas).
  • Each antenna is usually assigned a power amplifier (in the case of transmission) or a low-noise amplifier (in the case of reception), the maximum dimensions of which are determined by the antenna.
  • Several antennas can also be combined with such an amplifier module, which contains a number of independent amplifier paths that corresponds to the number of antennas. The typical number of antenna elements is variable and depends on the usage scenario, for typical satellite constellation applications some 100 antennas are used.
  • Various functional requirements can be placed on an amplifier module mentioned here (transmission case and/or reception case), which can make it necessary to physically subdivide the amplifier module into a number of spatially spaced sub-modules.
  • Such functional requirements can be: HF amplification, adjustment of phase and attenuation/gain factor (e.g. for beam control or temperature compensation), HF filtering, isolation, polarization (usually generation of circular polarization, possibly also as polarization multiplex by combining two functional strands an antenna), and finally the antenna element itself.
  • the waveguide arrangement described here can be used to advantage to establish an HF connection between these sub-modules.
  • a communication satellite with an antenna system can be provided, with the waveguide arrangement described here being arranged to establish an HF connection between modules and/or sub-modules of a functional strand of the antenna system.
  • FIG. 12 shows the general structure of a ridge waveguide 100.
  • the ridge waveguide 100 has a housing 110.
  • FIG. The housing 110 surrounds a cavity 120.
  • a web 130 extends in the cavity 120.
  • the housing 110, the cavity 120 and the stand 130 extend in a longitudinal direction 102.
  • the housing 110 has in the example the 1 a rectangular cross section. However, other cross-sectional shapes are possible, such as square, with or without rounded corners, elliptical, circular, etc.
  • the housing 110 is formed of a plurality of walls 112, the walls 112 surrounding the cavity 120. FIG. The end faces of the housing 110 are open so that the cavity 120 is accessible.
  • a ridge waveguide 100 as described herein serves to transmit electromagnetic waves or signals in a high-frequency range.
  • the housing 110 and the web 130 comprise an electrically conductive material.
  • the housing 110 and the web 130 are made of a metallic material or are coated with such a material.
  • the web 130 protrudes as a comb from a wall 112 into the cavity 120 .
  • the web 130 is galvanically connected to the housing 110 .
  • the web 130 is manufactured together with the housing 110 or a part of the housing 110 from a block of material. This means that the web 130 and at least part of the housing 110 are designed in one piece.
  • the housing 110 can also be composed of two or more half-shells or partial shells.
  • the ridge waveguide 100 can be manufactured using various manufacturing and manufacturing techniques.
  • a section or part of the ridge waveguide 100 may be manufactured using 3D printing, while other sections or parts may be manufactured from a body of material using milling. In principle, however, all suitable manufacturing processes can be used for each section or part of the ridge waveguide.
  • the geometric structure of the ridge waveguide 100 and in particular the positioning of the ridge 130 in the cavity 120 can have a positive effect on the transmission properties of high-frequency signals via the ridge waveguide 100 .
  • two ridge waveguides 100 In order to connect two ridge waveguides 100 to one another at their end faces, they are typically connected to one another in the sense of a butt joint in that the two end faces to be connected are placed butt against one another and connected, for example with a flange or a screw or clamp connection.
  • additional connecting elements have the disadvantage that they require additional installation space or assembly space, which is disadvantageous when used in large numbers.
  • FIG. 2 shows a waveguide arrangement 10 with a first ridge waveguide 100A and a second ridge waveguide 100B.
  • the first ridge waveguide 100A and the second ridge waveguide 100B are connected to each other in a connection portion 140 so that an electromagnetic wave propagating in the first ridge waveguide 100A is coupled into the second ridge waveguide 100B (or vice versa).
  • the waveguide arrangement 10 shown is characterized in particular by the fact that a separate connecting element in the connecting section 140 is dispensed with. Rather, the first ridge waveguide and the second ridge waveguide are changed in shape and structure in the connecting section such that the two ridge waveguides are joined to one another in order to produce a capacitive coupling between the first ridge 130A and the second ridge 130B.
  • the first ridge waveguide and the second ridge waveguide are in particular connected to one another in such a way that their outer surfaces merge flush into one another.
  • the same applies to the inner surfaces which define the cavity.
  • both the outer surfaces of the ridge waveguide and the inner surfaces of the ridge waveguide transition essentially without offset.
  • first ridge waveguide 100A and the second ridge waveguide 100B are constructed identically in terms of their shape in the connecting section 140 .
  • the second ridge waveguide 100B is only rotated by 180° and is connected to the first ridge waveguide 100A in the connection section 140 .
  • the first ridge 130A runs along the top wall, with this directional statement “up” and also other directional statements in this description relating to the illustrations in the figures.
  • the second ridge 130B runs on the bottom wall.
  • the webs 130A, 130B are shown in dashed lines and extend in the longitudinal direction 102 of the waveguide arrangement 10.
  • the first web 130A has a first holding lug 150A and the second web 130B has a second holding lug 150B.
  • the two retaining lugs fit into corresponding depressions in the respective other ridge waveguide.
  • a stepped transition from one ridge waveguide to the other ridge waveguide can be seen.
  • the shape and size of the web 130A, 130B also changes. This is due to the fact that the cross section of the ridge waveguide is changed in the connecting section 140 so that the ridge waveguides are connected to one another without offset upwards, downwards, forwards or backwards (relative to the plane of the drawing).
  • a signal transition 160 for high-frequency signals is arranged in the connecting section 140 and in the longitudinal direction 102 between the two retaining lugs 150A, 150B.
  • the two webs 130A, 130B are capacitively coupled to one another.
  • the propagation of an electromagnetic wave in the waveguide arrangement 10 takes place, for example, from left to right in the longitudinal direction 102 along the first web 130A, at the signal transition 160 the electromagnetic wave is capacitive in the second web 130B is coupled in, and then prepares again in the longitudinal direction 102 along the second web 130B.
  • the waveguide assembly 10 described herein is not so limited and may rather comprise a ridge waveguide and a conventional waveguide, in this second variant the conventional waveguide corresponding to the second ridge waveguide, but without a ridge being present in this second waveguide .
  • the other features relating to the housing also apply to the conventional waveguide.
  • FIG. 12 shows an isometric representation of the first ridge waveguide 100A by way of example.
  • the first ridge waveguide 100A the first ridge 130A is drawn in with dashed lines.
  • the height of the first ridge 130A varies along the longitudinal direction of the ridge waveguide 100A. In particular, the height and more generally the cross-sectional area of the first ridge 130A decreases as it gets closer to the connection portion 140 or to the second ridge waveguide 100B.
  • 4 12 shows, by way of example, the relative arrangement of the two ridges 130A, 130B in a state in which the two ridge waveguides 100A, 100B are connected to one another.
  • 4 only the ridges shown and not the other elements of the ridge waveguide.
  • the height and the shape of the ridges change in the connecting section 140.
  • the exact adaptation of the shape of the ridges is a question of the properties of the transition of a high-frequency electromagnetic wave or the high-frequency transformation in the connecting section 140.
  • the two webs 130A and 130B overlap at least partially in the longitudinal direction 102 in the connecting section 140.
  • the coupling or the capacitive transition between the two webs takes place at this point.
  • figure 5 12 shows a detailed representation of the construction of a waveguide 100A in the connection section 140.
  • the housing 110A has a stepped profile, with the rightmost step corresponding to the lug and the leftmost step being the counterpart to the lug of the other waveguide.
  • the high-frequency transition between the two waveguides takes place via the middle stage.
  • one or more windows 165 in the form of openings are arranged in the housing 110A.
  • the same number of windows is arranged in both waveguides. When two waveguides are joined together, the windows overlie one another and allow signal transition transverse to the longitudinal direction 102 of the waveguide assembly.
  • An electromagnetic wave is transmitted from one waveguide to the other waveguide through the windows 165 .
  • the number of windows also corresponds to the number of transmission channels which can be transmitted via a waveguide arrangement. If, for example, two ridge waveguides are connected to one another, a single ridge is preferably provided for each transmission channel, which ridge is spatially assigned to a window 165 . A ridge ends near or below a window 165.
  • the two retaining lugs are connected to the housing of the other waveguide in each case via an adhesive surface 170 .
  • the adhesive surfaces are in figure 5 represented by a shaded area.
  • An electrically conductive adhesive or a metallic adhesive is preferably used here as the adhesive.
  • the respective windows 165 are likewise enclosed by an adhesive surface 170 .
  • adhesive can be applied here around a window 165 in a closed line on the middle step, which is repeated for each window 165.
  • FIG. 6 14 is a sectional view of a ridge waveguide 100 and particularly highlights the relative position of a face 132 of the ridge 130 with respect to the window 165 in the housing of the ridge waveguide 100.
  • FIG. The ridge 130 extends in the longitudinal direction 102 in the cavity of the ridge waveguide 100.
  • the cross section and the height of the ridge 130 changes in the direction of the connecting section and extends into the stepped area of the connecting section.
  • the end face 132 extends so far in the longitudinal direction 102 that the end face 132 protrudes beyond the rear edge 167 of the window 165 (i.e.
  • the web 130 with its end face 132 in front of the front edge Edge 166 (which is the edge closest to the other waveguide) ends.
  • the web 130 thus (only) partially overlaps the window 165 in the longitudinal direction. It is conceivable that the end face 132 of the web 130 ends to the left of the rear edge 167 .

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Abstract

Eine Hohlleiteranordnung (10) enthält einen ersten Steghohlleiter (100A) und einen zweiten Hohlleiter (100B). Der erste Steghohlleiter (100A) enthält ein erstes Gehäuse (110) mit einem ersten Hohlraum (120) und einen sich in dem ersten Hohlraum (120) in Längsrichtung erstreckenden ersten Steg (130A). Der erste Steg (130A) ist galvanisch mit einer Wand (112) des ersten Gehäuses (110) verbunden. Der zweite Hohlleiter (100B) enthält ein zweites Gehäuse (110) mit einem zweiten Hohlraum. Der erste Steghohlleiter (100A) überlappt den zweiten Hohlleiter (100B) in einem Verbindungsabschnitt (140) in Längsrichtung (102) der Hohlleiteranordnung (10), um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg (130A) und dem zweiten Hohlleiter (100B) herzustellen.A waveguide assembly (10) includes a first ridge waveguide (100A) and a second waveguide (100B). The first ridge waveguide (100A) includes a first housing (110) having a first cavity (120) and a first ridge (130A) extending longitudinally within the first cavity (120). The first web (130A) is galvanically connected to a wall (112) of the first housing (110). The second waveguide (100B) includes a second housing (110) having a second cavity. The first ridge waveguide (100A) overlaps the second waveguide (100B) in a connecting section (140) in the longitudinal direction (102) of the waveguide arrangement (10) in order to produce a capacitive coupling between the first ridge (130A) and the second waveguide (100B).

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Hochfrequenztechnik und betrifft insbesondere eine Hohlleiteranordnung mit einem ersten Steghohlleiter und einem zweiten Hohlleiter, die in einem Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, um Signale zwischen dem ersten Steghohlleiter und dem zweiten Hohlleiter übertragen zu können. Der zweite Hohlleiter kann ebenfalls als Steghohlleiter ausgestaltet sein.The present invention relates generally to the technical field of high-frequency technology and relates in particular to a waveguide arrangement having a first ridge waveguide and a second waveguide which are connected to one another in a connecting section in order to be able to transmit signals between the first ridge waveguide and the second waveguide. The second waveguide can also be designed as a ridge waveguide.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

In der Hochfrequenztechnik, also für die Übertragung und Verarbeitung von Signalen mit sehr hohen Frequenzen, beispielsweise Signale deutlich über 1 GHz bis hin zu 35 bis 40 GHz, werden üblicherweise Hohlleiter verwendet, um hochfrequente Signale zwischen Komponenten zu übertragen. Komponenten, welche mit Signalen bei hohen Frequenzen arbeiten, sind insbesondere in Kommunikationssatelliten verbreitet.In high-frequency technology, ie for the transmission and processing of signals with very high frequencies, for example signals well above 1 GHz up to 35 to 40 GHz, waveguides are usually used to transmit high-frequency signals between components. Components that work with signals at high frequencies are particularly common in communications satellites.

Hochfrequenzverbindungen können beispielsweise als Bestandteil von Satellitenübertragungsstrecken genutzt werden. Bei der Satellitenübertragungsstrecke kann es sich beispielsweise um eine Ka-Band Übertragungsstrecke handeln in einem Frequenzbereich von 17,7 - 21,2 GHz für die Abwärtsstrecke (downlink) und 27,5 - 31 GHz für die Aufwärtsstrecke (uplink), um eine Ku- oder X-Band-Implementierung im Bereich um 11 bzw. 7 GHz, oder um eine L-Band- (um 1,5 GHz), S-Band- (um 2,5 GHz) oder C-Band-Implementierung (um 4 GHz).High-frequency connections can be used, for example, as part of satellite transmission paths. The satellite transmission path can be, for example, a Ka-band transmission path in a frequency range of 17.7-21.2 GHz for the downlink (downlink) and 27.5-31 GHz for the uplink (uplink), a Ku- or X-band implementation in the range around 11 or 7 GHz, or an L-band (around 1.5 GHz), S-band (around 2.5 GHz) or C-band implementation (around 4 GHz).

Mit der zunehmenden Verbreitung von Satellitenkonstellationen im niedrigen und mittleren Erdorbit wandeln sich die Anforderungen an die Geräte auf der Nutzlast zunehmend hin zu niedrigeren Kosten und höheren Stückzahlen. Für Konstellationen werden in der Regel kleine, effiziente Elektronikbaugruppen gefordert, um beispielsweise aktive Antennen anzusteuern und Signale über mehrere Kanäle parallel zu übertragen. Diese Elektronikbaugruppen sind in der Regel mit Hochfrequenzverstärkern und deren Ansteuerung, sowie passiven Hochfrequenzbauteilen (Filtern, Übergängen, Isolatoren, Kopplern etc.) bestückt. Insbesondere bei aktiven Antennenstrukturen bestehen diese Baugruppen in der Regel aus mehreren parallelen Verarbeitungspfaden.With the proliferation of satellite constellations in low and medium earth orbit, the requirements for equipment on the payload are increasingly shifting toward lower cost and higher volume. Small, efficient electronic assemblies are usually required for constellations, for example to control active antennas and to transmit signals in parallel via several channels. These electronic assemblies are usually equipped with high-frequency amplifiers and their controls, as well as passive high-frequency components (filters, transitions, isolators, couplers, etc.). In the case of active antenna structures in particular, these assemblies usually consist of several parallel processing paths.

DE 10 2017 124 974 B3 beschreibt eine Möglichkeit einer modularen Verbindung zwischen zwei Hochfrequenzkomponenten, wobei die modulare Verbindung zwei Schnittstellen aufweist, an welche jeweils eine aktive oder passive Hochfrequenzkomponente oder eine Hochfrequenzleitung angeschlossen werden kann. DE 10 2017 124 974 B3 describes a possibility of a modular connection between two high-frequency components, the modular connection having two interfaces to which an active or passive high-frequency component or a high-frequency line can be connected.

Zwei Hohlleiter können an ihrer Verbindungsschnittstelle beispielsweise unter Verwendung eines Flanschs verbunden werden. Alternativ können für die Übertragung hochfrequenter Signale Koaxialleitungen verwendet werden, für welche wiederum entsprechende Verbindungstechniken verfügbar sind.Two waveguides can be connected at their connection interface using a flange, for example. Alternatively, coaxial lines can be used for the transmission of high-frequency signals, for which corresponding connection technologies are available.

US 3 629 734 A beschreibt ein Hohlleiterverbindungsstück, welches mehrere Hohlleiteranschlüsse aufweist, die als Steghohlleiter ausgestaltet sind. Das Hohlleiterverbindungsstück weist vier Hohlleiteranschlüsse auf, die sich in verschiedene Richtungen erstrecken und an einem gemeinsamen Kreuzungspunkt der Umwandungen der Hohlleiteranschlüsse kapazitiv miteinander gekoppelt sind. U.S. 3,629,734 A describes a waveguide connector which has a plurality of waveguide connections which are designed as ridge waveguides. The waveguide connector has four waveguide terminals which extend in different directions and are capacitively coupled to one another at a common crossing point of the walls of the waveguide terminals.

US 4 720 693 A beschreibt einen Steghohlleiter mit einem Fenster in einem metallischen Gehäuse. U.S.A. 4,720,693 describes a ridge waveguide with a window in a metallic housing.

CN 1 05 633 524 A beschreibt eine Verbindungstechnik für Steghohlleiter, bei der eine Kopplungsstruktur an der Verbindungsstelle zum Einsatz kommt. CN 1 05 633 524 A describes a connection technology for ridge waveguides in which a coupling structure is used at the connection point.

CN 1 01 485 038 A beschreibt eine Hohlleiterschnittstelle mit Flanschen zum Verbinden von Hohlleiterabschnitten. CN 1 01 485 038 A describes a waveguide interface with flanges for connecting waveguide sections.

Auch wenn die bisherigen Verbindungstechniken die an sie gestellten Anforderungen erfüllen, kann ein Bedarf an einer verbesserten Verbindungstechnik zwischen zwei Hohlleitern bestehen. Insbesondere die Verwendung von Hohlleitern und Hohlleitertechnik in einer großen Stückzahl hat einen Bedarf nach Miniaturisierung auf diesem Gebiet entstehen lassen.Even if the previous connection techniques meet the requirements placed on them, there may be a need for an improved connection technique between two waveguides. In particular, the use of waveguides and waveguide technology in large numbers has created a need for miniaturization in this field.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Es kann daher als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, das Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Hohlleitern, insbesondere Steghohlleitern, dahingehend zu verbessern, dass der Platzbedarf für die Verbindung reduziert wird, ohne dadurch die Güte der Signalverbindung negativ zu beeinflussen.It can therefore be regarded as an object of the invention to improve the establishment of a connection between two waveguides, in particular ridge waveguides, to the effect that the space required for the connection is reduced without thereby negatively influencing the quality of the signal connection.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claim. Further embodiments emerge from the dependent claims and from the following description.

Gemäß der Erfindung ist eine Hohlleiteranordnung mit einem ersten Steghohlleiter und einem zweiten Hohlleiter angegeben. Der erste Steghohlleiter enthält ein erstes Gehäuse mit einem ersten Hohlraum und einen sich in dem ersten Hohlraum in Längsrichtung erstreckenden ersten Steg, wobei der erste Steg galvanisch mit einer Wand des ersten Gehäuses verbunden ist. Der zweite Hohlleiter enthält ein zweites Gehäuse mit einem zweiten Hohlraum. Der erste Steghohlleiter überlappt den zweiten Hohlleiter in einem Verbindungsabschnitt in Längsrichtung der Hohlleiteranordnung, um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg und dem zweiten Hohlleiter herzustellen. Das erste Gehäuse weist ein erstes Fenster auf und das zweite Gehäuse weist ein zweites Fenster auf, wobei das erste Fenster das zweite Fenster in dem Verbindungsabschnitt überlappt. Sowohl der erste Steghohlleiter als auch der zweite Hohlleiter enthalten in dem Verbindungsabschnitt eine Stufung in Längsrichtung und die beiden Stufungen sind komplementär. Das Überlappen des ersten Steghohlleiters und des zweiten Hohlleiters wird erreicht, indem die beiden komplementären Stufungen aneinander anliegen, wenn der erste Steghohlleiter an dem zweiten Hohlleiter anliegt und einen zusammengesetzten Zustand definiert. Das erste Fenster und das zweite Fenster sind jeweils in einer Stufenfläche in der Stufung angeordnet, wobei diese zwei Stufenflächen sich in Längsrichtung der Hohlleiteranordnung erstrecken (sozusagen horizontal verlaufen), wodurch sich das erste Fenster und das zweite Fenster in dem zusammengesetzten Zustand gegenüberliegen und sich dadurch überlappen.According to the invention, a waveguide arrangement is specified with a first ridge waveguide and a second waveguide. The first ridge waveguide includes a first housing having a first cavity and a first ridge extending longitudinally within the first cavity, the first ridge being galvanically connected to a wall of the first housing. The second waveguide includes a second housing having a second cavity. The first ridge waveguide overlaps the second waveguide in a connecting section Longitudinal direction of the waveguide arrangement in order to produce a capacitive coupling between the first web and the second waveguide. The first housing has a first window and the second housing has a second window, the first window overlapping the second window in the connection portion. Both the first ridge waveguide and the second waveguide include a longitudinal stepping in the connecting portion, and the two steppings are complementary. The overlapping of the first ridge waveguide and the second waveguide is achieved by the two complementary steps abutting each other when the first ridge waveguide abuts the second waveguide and defines an assembled condition. The first window and the second window are each arranged in a stepped surface in the gradation, these two stepped surfaces extending in the longitudinal direction of the waveguide arrangement (running horizontally, so to speak), whereby the first window and the second window face each other in the assembled state and thereby overlap.

Auf diese Weise wird auf ein gesondertes Verbindungselement zwischen dem ersten Steghohlleiter und dem zweiten Steghohlleiter verzichtet. Die beiden Steghohlleiter sind vielmehr so ausgestaltet, dass sie in dem Verbindungsabschnitt einander entsprechende Abschnitte aufweisen. Diese Abschnitte werden direkt miteinander verbunden, wodurch eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steghohlleiter und dem zweiten Steghohlleiter hergestellt und das Übertragen von hochfrequenten Signalen ermöglicht wird.In this way, a separate connecting element between the first ridge waveguide and the second ridge waveguide is dispensed with. Rather, the two ridge waveguides are designed in such a way that they have sections that correspond to one another in the connecting section. These sections are connected directly to each other, creating a capacitive coupling between the first ridge waveguide and the second ridge waveguide and enabling the transmission of high-frequency signals.

Durch diesen Aufbau wird der Platzbedarf der Hohlleiteranordnung reduziert, weil auf das gesonderte Verbindungselement verzichtet wird.This construction reduces the space requirement of the waveguide arrangement because the separate connecting element is dispensed with.

Mit der hier beschriebenen Hohlleiteranordnung kann ein Steghohlleiter mit einem herkömmlichen Hohlleiter (ohne Steg in dem Hohlraum) verbunden werden. Bei dieser Variante wird eine sich entlang des Stegs ausbreitende elektromagnetische Welle in den zweiten Hohlleiter eingekoppelt (oder umgekehrt). Es ist aber genauso möglich, dass zwei Steghohlleiter miteinander verbunden werden.With the waveguide arrangement described here, a ridge waveguide can be connected to a conventional waveguide (without a ridge in the cavity). In this variant, a propagating along the web electromagnetic Wave coupled into the second waveguide (or vice versa). However, it is just as possible for two ridge waveguides to be connected to one another.

Soweit nicht anders angegeben, ist im Zusammenhang mit dieser Beschreibung der Begriff "verbunden" oder "Verbindung" dahingehend zu verstehen, dass es sich dabei um eine kommunikative Verbindung zum Übertragen von Signalen, insbesondere Hochfrequenzsignale, handelt. Dies schließt nicht aus, dass eine "Verbindung" auch eine mechanische Verbindung sein kann, allerdings ist stets, soweit nicht explizit anders angegeben oder bezeichnet, eine Signalübertragungsverbindung vorhanden, wenn der allgemeine Begriff "Verbindung" verwendet wird.Unless otherwise stated, the term "connected" or "connection" in connection with this description is to be understood to mean that it is a communicative connection for transmitting signals, in particular high-frequency signals. This does not rule out the possibility that a "connection" can also be a mechanical connection, however, unless explicitly stated otherwise, a signal transmission connection is always present when the general term "connection" is used.

Ebenso ist der Begriff "Signal" dahingehend zu verstehen, dass es sich dabei um Hochfrequenzsignale handelt, wie sie oben im einleitenden Teil erwähnt sind, es sei denn, dass an einer Stelle ein Signal explizit abweichend definiert wird.Likewise, the term “signal” is to be understood to mean that high-frequency signals are involved, as mentioned above in the introductory part, unless a signal is explicitly defined differently at one point.

Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Hohlleiter ein Steghohlleiter und weist einen sich in dem zweiten Hohlraum in Längsrichtung erstreckenden zweiten Steg auf, wobei der zweite Steg galvanisch mit einer Wand des zweiten Gehäuses verbunden ist, und wobei der erste Steghohlleiter den zweiten Hohlleiter in einem Verbindungsabschnitt in Längsrichtung der Hohlleiteranordnung überlappt, um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg und dem zweiten Steg herzustellen.According to one embodiment, the second waveguide is a ridge waveguide and has a second ridge extending in the longitudinal direction in the second cavity, the second ridge being galvanically connected to a wall of the second housing, and the first ridge waveguide connecting the second waveguide in a connecting section in Longitudinally the waveguide arrangement overlaps to produce a capacitive coupling between the first web and the second web.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappt der zweite Steg das erste Gehäuse in dem Verbindungsabschnitt wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung.According to a further embodiment, the second web overlaps the first housing in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.

Hierdurch wird ermöglicht, dass ein hochfrequentes Signal (HF-Signal) von dem zweiten Steg in das erste Gehäuse und dessen Steg (oder umgekehrt) kapazitiv übertragen oder eingekoppelt wird.This makes it possible for a high-frequency signal (HF signal) to be capacitively transmitted or coupled from the second web into the first housing and its web (or vice versa).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappt der erste Steg das zweite Gehäuse in dem Verbindungsabschnitt wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung.According to a further embodiment, the first web overlaps the second housing in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.

So wie der zweite Steg das erste Gehäuse in Längsrichtung überlappt, überlappt auch der erste Steg das zweite Gehäuse, gemäß dieser Ausführungsform.According to this embodiment, just as the second web longitudinally overlaps the first housing, the first web also overlaps the second housing.

Ganz allgemein ausgedrückt, und nicht nur auf diese Ausführungsform bezogen, wird der Querschnitt des ersten Steghohlleiters und der Querschnitt des zweiten Steighohlleiters im Verbindungsabschnitt der Hohlleiteranordnung entlang der Längsrichtung der Hohlleiteranordnung verändert, damit die beiden Steghohlleiter in dem Verbindungsabschnitt platzsparend miteinander verbunden werden können.Expressed in very general terms, and not only in relation to this embodiment, the cross section of the first ridge waveguide and the cross section of the second riser waveguide in the connecting section of the waveguide arrangement are changed along the longitudinal direction of the waveguide arrangement, so that the two ridge waveguides can be connected to one another in a space-saving manner in the connecting section.

Während eine elektromagnetische Welle sich in jedem Steghohlleiter entlang der Längsrichtung des Steghohlleiters und des Stegs ausbreitet, wird die Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle in dem Verbindungsabschnitt geändert. In dem Verbindungsabschnitt ändert sich die Ausbreitungsrichtung und verläuft quer zu der Längsrichtung der Hohlleiteranordnung, damit die zu übertragende elektromagnetische Welle von einem Steghohlleiter auf den anderen Steghohlleiter übertragen wird. Sodann breitet sich die elektromagnetische Welle nach dem Übergang im Verbindungsabschnitt in dem anderen Steghohlleiter erneut in Längsrichtung des Steghohlleiters aus.While an electromagnetic wave is propagating in each ridge waveguide along the longitudinal direction of the ridge waveguide and the ridge, the propagation direction of the electromagnetic wave is changed in the connection portion. The direction of propagation changes in the connecting section and runs transversely to the longitudinal direction of the waveguide arrangement, so that the electromagnetic wave to be transmitted is transmitted from one ridge waveguide to the other ridge waveguide. Then the electromagnetic wave propagates again in the longitudinal direction of the ridge waveguide after the transition in the connection section in the other ridge waveguide.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappt der erste Steg den zweiten Steg in dem Verbindungsabschnitt wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung.According to a further embodiment, the first web overlaps the second web in the connecting section at least in sections in the longitudinal direction.

In einer Variante ist es möglich, dass die Stege sich soweit in Längsrichtung und in den Verbindungsabschnitt hinein erstrecken, dass es in Längsrichtung einen Überlapp zwischen den beiden Stegen gibt. Hierdurch wird die Güte der kapazitiven Kopplung zwischen den beiden Stegen verbessert.In one variant, it is possible for the webs to extend in the longitudinal direction and into the connecting section to such an extent that there is one in the longitudinal direction There is an overlap between the two webs. This improves the quality of the capacitive coupling between the two webs.

Bevorzugt sind die Stege der beiden Steghohlleiter in einer Richtung quer zu der Längsrichtung versatzfrei zueinander ausgerichtet. Die Stege können bezüglich ihrer Form und ihrer Maße gleich ausgestaltet sein, z.B. die gleiche Höhe und die gleiche Breite haben und gleich weit in den Verbindungsabschnitt hineinragen. In einer Querrichtung sind die Stege bevorzugt versatzfrei zueinander angeordnet, d.h. sie überlappen sich in Querrichtung vollständig und kein Steg ragt seitlich über den anderen Steg hinaus.The ridges of the two ridge waveguides are preferably aligned with one another without offset in a direction transverse to the longitudinal direction. The webs can have the same shape and dimensions, e.g. have the same height and the same width and protrude the same distance into the connecting section. In a transverse direction, the webs are preferably arranged without offset to one another, i.e. they overlap completely in the transverse direction and no web protrudes laterally beyond the other web.

Gemäß der Erfindung weist das erste Gehäuse ein erstes Fenster auf, das zweite Gehäuse weist ein zweites Fenster auf, und das erste Fenster überlappt das zweite Fenster in dem Verbindungsabschnitt.According to the invention, the first case has a first window, the second case has a second window, and the first window overlaps the second window in the connection portion.

Das Fenster stellt eine Öffnung in der Außenwand eines Gehäuses des Steghohlleiters dar. Durch diese Öffnung erfolgt die kapazitive Kopplung zwischen den beiden Stegen der Steghohlleiter.The window represents an opening in the outer wall of a housing of the ridge waveguide. The capacitive coupling between the two ridges of the ridge waveguide takes place through this opening.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform haben das erste Fenster und das zweite Fenster identische Ausmaße und Form und überlappen sich gegenseitig versatzfrei.According to a further embodiment, the first window and the second window have identical dimensions and shape and overlap one another without any offset.

Damit ist eine freie Verbindung (im Sinne einer freien Sichtlinie) zwischen dem Hohlraum des ersten Steghohlleiters und dem Hohlraum des zweiten Steghohlleiters geschaffen. Die elektromagnetische Welle breitet sich in der Hohlleiteranordnung entlang eines Stegs aus, wird dann in dem Verbindungsabschnitt durch die Fenster mittels kapazitiver Kopplung auf den anderen Steg übertragen, und breitet sich entlang des anderen Stegs weiter aus.This creates a free connection (in the sense of a free line of sight) between the cavity of the first ridge waveguide and the cavity of the second ridge waveguide. The electromagnetic wave propagates along one ridge in the waveguide assembly, is then transmitted to the other ridge in the connection portion through the windows by means of capacitive coupling, and further propagates along the other ridge.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform überlappt der erste Steg das erste Fenster in Längsrichtung wenigstens teilweise und/oder der zweite Steg überlappt das zweite Fenster in Längsrichtung wenigstens teilweise.According to a further embodiment, the first web at least partially overlaps the first window in the longitudinal direction and/or the second web at least partially overlaps the second window in the longitudinal direction.

Eine vordere Stirnseite des ersten und/oder zweiten Stegs befindet sich damit zwischen den beiden in Längsrichtung des Steghohlleiters gegenüberliegenden Kanten des Fensters.A front face of the first and/or second web is thus located between the two opposite edges of the window in the longitudinal direction of the web waveguide.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Fenster in Umfangsrichtung vollständig von einem elektrisch leitfähigen Klebstoff umgeben, welcher eine Klebefläche definiert, die das erste Fenster vollständig umgibt, wobei der Klebstoff den ersten Steghohlleiter mit dem zweiten Steghohlleiter verklebt.According to another embodiment, the first window is completely circumferentially surrounded by an electrically conductive adhesive that defines an adhesive surface that completely surrounds the first window, the adhesive bonding the first ridge waveguide to the second ridge waveguide.

Bei dem Klebstoff kann es sich beispielsweise um einen metallisierten Klebstoff handeln. Dieser Klebstoff wird auf die Klebefläche aufgetragen und die beiden Steghohlleiter werden in dem Verbindungsabschnitt miteinander in Kontakt gebracht und dadurch auch mechanisch verbunden.The adhesive can be a metalized adhesive, for example. This adhesive is applied to the adhesive surface and the two ridge waveguides are brought into contact with one another in the connecting section and are thereby also mechanically connected.

Der Klebstoff umgibt das erste Fenster und auch das zweite Fenster, so dass die HF-Verbindung in diesem Bereich gegen elektromagnetische Einflüsse von außen isoliert ist und auch selbst keinen Störfaktor für benachbarte Signalverbindungen darstellt.The adhesive surrounds the first window and also the second window, so that the HF connection is isolated from external electromagnetic influences in this area and does not itself represent a disruptive factor for neighboring signal connections.

Beispielsweise kann die Hohlleiteranordnung mehrere räumlich nebeneinanderliegende Übertragungskanäle aufweisen, welche jeweils einen Steg in dem Hohlraum des Hohlleiters aufweisen. Jeder Übertragungskanal ist durch zwei Stege gekennzeichnet, die kapazitiv über die weiter oben beschriebenen Fenster miteinander verbunden sind. Damit sich diese Übertragungskanäle nicht gegenseitig beeinflussen, ist der Kleber um die jeweiligen Fenster verlaufend angeordnet, so dass die Klebefläche ein geschlossenes Polygon um das Fenster darstellt. Bevorzugt ist eine solche Klebefläche in Form eines geschlossenen Linienzugs um jedes einzelne Fenster aller Übertragungskanäle angeordnet, um störende Einflüsse auf und von den kapazitiven Kopplungsstellen zu eliminieren.For example, the waveguide arrangement can have a plurality of spatially adjacent transmission channels, each of which has a web in the hollow space of the waveguide. Each transmission channel is characterized by two bridges that are capacitively connected to one another via the windows described above. So that these transmission channels do not influence each other, the adhesive is arranged to run around the respective window, so that the adhesive surface forms a closed polygon around the window. Such an adhesive surface is preferably in the form of a closed one Polyline arranged around each individual window of all transmission channels in order to eliminate disturbing influences on and from the capacitive coupling points.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der erste Steghohlleiter und der zweite Steghohlleiter in dem Verbindungsabschnitt mit Bezug zueinander punktsymmetrisch ausgestaltet.According to a further embodiment, the first ridge waveguide and the second ridge waveguide are designed point-symmetrically in relation to one another in the connecting section.

Somit können beliebige zwei Steghohlleiter miteinander verbunden werden, weil ihre Verbindungsabschnitte identisch zueinander sind und bei entsprechender Orientierung der zwei Steghohlleiter zueinander eine mechanische und elektrische Verbindung ermöglichen.Any two ridge waveguides can thus be connected to one another because their connecting sections are identical to one another and, given a corresponding orientation of the two ridge waveguides to one another, enable a mechanical and electrical connection.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Steg in dem Verbindungsabschnitt mindestens abschnittsweise eine Höhe auf, welche niedriger ist als die Höhe des ersten Stegs außerhalb des Verbindungsabschnitts.According to a further embodiment, the height of the first web in the connecting section, at least in sections, is lower than the height of the first web outside of the connecting section.

In dem Verbindungsabschnitt wird die Höhe bzw. der Querschnitt des Stegs und auch des Gehäuses der Steghohlleiter verändert, damit die beiden Steghohlleiter passend zueinander ausgestaltet sind. Insbesondere sind die Steghohlleiter so miteinander verbunden oder zusammengefügt, dass diese entlang der Längsrichtung des Verbindungsabschnitts einen gleichbleibenden äußeren Umfang und Form haben. Insbesondere hierdurch wird der Platzbedarf für die Hohlleiteranordnung mit den beiden verbundenen Steghohlleitern geringgehalten.In the connecting section, the height or the cross section of the ridge and also of the housing of the ridge waveguide is changed so that the two ridge waveguides are designed to match one another. In particular, the ridge waveguides are connected or joined together in such a way that they have a constant outer circumference and shape along the longitudinal direction of the connecting section. In this way, in particular, the space required for the waveguide arrangement with the two connected ridge waveguides is kept small.

Die Hohlleiteranordnung wie hierin beschrieben kann beispielsweise genutzt werden, um HF-Signalverbindungen in einem Kommunikationssatelliten herzustellen, da in dieser Umgebung insbesondere der Parameter eines geringen Platzbedarfs für die Elektronik einen hohen Stellenwert hat. Die Hohlleiteranordnung und die hier beschriebene Verbindungstechnik kann verwendet werden, um eine räumlich kompakte Verbindung zwischen HF-Komponenten herzustellen, beispielsweise im Bereich aktiver Antennen, welche auch als phased array bezeichnet werden können. In diesem Bereich ist der Abstand zwischen benachbarten Modulen üblicherweise sehr gering, weil der Abstand zwischen den Antennen einen Einfluss auf deren Leistung hat. Eine aktive Antenne besteht in der Regel aus einer zweidimensionalen Anordnung von Antennen (z.B. Horn-, Patch-, oder Dipolantennen). Jeder Antenne ist üblicherweise ein Leistungsverstärker (im Sendefall) bzw. ein Low-Noise Verstärker (im Empfangsfall) zugeordnet, dessen maximale Abmessungen durch die Antenne bestimmt werden. Es können auch mehrere Antennen mit einem solchen Verstärkermodul kombiniert werden, welches eine Anzahl unabhängiger Verstärkerpfade enthält, die der Anzahl der Antennen entspricht. Die typische Anzahl von Antennenelementen ist variabel und hängt vom Nutzungsszenario ab, für typische Satellitenkonstellations-Anwendungen werden einige 100 Antennen verwendet.The waveguide arrangement as described here can be used, for example, to produce HF signal connections in a communication satellite, since in this environment the parameter of a small space requirement for the electronics is particularly important. The waveguide arrangement and the connection technology described here can be used to produce a spatially compact connection between HF components, for example in the field of active antennas, which can also be referred to as a phased array. In this area, the distance between adjacent modules is usually very small because the distance between the antennas affects their performance. An active antenna usually consists of a two-dimensional arrangement of antennas (e.g. horn, patch or dipole antennas). Each antenna is usually assigned a power amplifier (in the case of transmission) or a low-noise amplifier (in the case of reception), the maximum dimensions of which are determined by the antenna. Several antennas can also be combined with such an amplifier module, which contains a number of independent amplifier paths that corresponds to the number of antennas. The typical number of antenna elements is variable and depends on the usage scenario, for typical satellite constellation applications some 100 antennas are used.

An ein hier genanntes Verstärkermodul (Sendefall und/oder Empfangsfall) können verschiedene Funktionsanforderungen gestellt sein, die es erforderlich machen können, das Verstärkermodul physisch in mehrere räumlich beabstandete Sub-Module zu unterteilen. Solche Funktionsanforderungen können sein: HF-Verstärkung, Einstellung von Phase und Dämpfung/Verstärkungsfaktor (z.B. zur Strahlsteuerung oder Temperaturkompensation), HF-Filterung, Isolation, Polarisierung (in der Regel Erzeugung zirkularer Polarisation, ggf. auch als Polarisationsmultiplex durch Kombination von zwei Funktionssträngen auf eine Antenne), und zuletzt das Antennenelement selbst.Various functional requirements can be placed on an amplifier module mentioned here (transmission case and/or reception case), which can make it necessary to physically subdivide the amplifier module into a number of spatially spaced sub-modules. Such functional requirements can be: HF amplification, adjustment of phase and attenuation/gain factor (e.g. for beam control or temperature compensation), HF filtering, isolation, polarization (usually generation of circular polarization, possibly also as polarization multiplex by combining two functional strands an antenna), and finally the antenna element itself.

Die hier beschriebene Hohlleiteranordnung kann vorteilhaft genutzt werden, um eine HF-Verbindung zwischen diesen genannten Sub-Modulen herzustellen.The waveguide arrangement described here can be used to advantage to establish an HF connection between these sub-modules.

Gemäß einem Aspekt kann ein Kommunikationssatellit mit einer Antennenanlage vorgesehen sein, wobei die hier beschriebene Hohlleiteranordnung angeordnet ist, eine HF-Verbindung zwischen Modulen und/oder Sub-Modulen eines Funktionsstrangs der Antennenanlage herzustellen.According to one aspect, a communication satellite with an antenna system can be provided, with the waveguide arrangement described here being arranged to establish an HF connection between modules and/or sub-modules of a functional strand of the antenna system.

Weitere Ausgestaltungen der Hohlleiteranordnung werden mit Bezug zu den folgenden Zeichnungen beschrieben.Further configurations of the waveguide arrangement are described with reference to the following drawings.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the figures

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Die Darstellungen sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche oder ähnliche Elemente. Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Steghohlleiters.
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer Hohlleiteranordnung.
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines Steghohlleiters.
Fig. 4
eine schematische Darstellung zweier miteinander kapazitiv gekoppelter Stege von zwei Steghohlleitern.
Fig. 5
eine schematische Darstellung eines Steghohlleiters.
Fig. 6
eine schematische Darstellung einer Schnittansicht eines Steghohlleiters.
Exemplary embodiments of the invention will be discussed in more detail below with reference to the attached drawings. The illustrations are schematic and not true to scale. The same reference numbers relate to the same or similar elements. Show it:
1
a schematic representation of a ridge waveguide.
2
a schematic representation of a waveguide arrangement.
3
a schematic representation of a ridge waveguide.
4
a schematic representation of two mutually capacitively coupled ridges of two ridge waveguides.
figure 5
a schematic representation of a ridge waveguide.
6
a schematic representation of a sectional view of a ridge waveguide.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of exemplary embodiments

Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Steghohlleiters 100. Der Steghohlleiter 100 weist ein Gehäuse 110 auf. Das Gehäuse 110 umgibt einen Hohlraum 120. In dem Hohlraum 120 erstreckt sich ein Steg 130. Das Gehäuse 110, der Hohlraum 120 und der steht 130 erstrecken sich in einer Längsrichtung 102. Das Gehäuse 110 hat in dem Beispiel der Fig. 1 einen rechteckigen Querschnitt. Andere Querschnittsformen sind jedoch möglich, beispielsweise quadratisch, mit oder ohne abgerundete Ecken, elliptisch, kreisförmig, etc. Das Gehäuse 110 ist aus mehreren Wänden 112 gebildet, wobei die Wände 112 den Hohlraum 120 umgeben. Die Stirnflächen des Gehäuses 110 sind offen, so dass der Hohlraum 120 zugänglich ist. Eine elektromagnetische Welle wird in den Steghohlleiter 100 an einer Stirnfläche eingespeist und bereitet sich dann in Längsrichtung 102 durch den Hohlraum 120 in Richtung der gegenüberliegenden Stirnfläche aus. Somit dient ein Steghohlleiter 100 wie hierin beschriebenen dazu, elektromagnetische Wellen bzw. Signale in einem hochfrequenten Bereich zu übertragen. 1 FIG. 12 shows the general structure of a ridge waveguide 100. The ridge waveguide 100 has a housing 110. FIG. The housing 110 surrounds a cavity 120. A web 130 extends in the cavity 120. The housing 110, the cavity 120 and the stand 130 extend in a longitudinal direction 102. The housing 110 has in the example the 1 a rectangular cross section. However, other cross-sectional shapes are possible, such as square, with or without rounded corners, elliptical, circular, etc. The housing 110 is formed of a plurality of walls 112, the walls 112 surrounding the cavity 120. FIG. The end faces of the housing 110 are open so that the cavity 120 is accessible. An electromagnetic wave is injected into the ridge waveguide 100 at one end face and then propagates in the longitudinal direction 102 through the cavity 120 toward the opposite end face. Thus, a ridge waveguide 100 as described herein serves to transmit electromagnetic waves or signals in a high-frequency range.

Das Gehäuse 110 und der Steg 130 weisen ein elektrisch leitfähiges Material auf. Beispielsweise ist das Gehäuse 110 und der Steg 130 aus einem metallischen Material gefertigt oder mit einem solchen Material beschichtet. Der Steg 130 ragt als Kamm von einer Wand 112 in den Hohlraum 120 hinein. Der Steg 130 ist galvanisch mit dem Gehäuse 110 verbunden. Beispielsweise ist der Steg 130 gemeinsam mit dem Gehäuse 110 oder einem Teil des Gehäuses 110 aus einem Materialblock gefertigt. Dies bedeutet, dass der Steg 130 und mindestens ein Teil des Gehäuses 110 einstückig ausgestaltet sind. Das Gehäuse 110 kann aber auch aus zwei oder mehreren Halbschalen oder Teilschalen zusammengesetzt sein. Allgemein kann der Steghohlleiter 100 unter Verwendung verschiedener Herstellungs- und Fertigungstechniken hergestellt werden. Ein Abschnitt oder Teil des Steghohlleiters 100 kann beispielsweise mittels 3D-Druck hergestellt werden, wohingegen andere Abschnitte oder Teile aus einem Materialkörper mittels Fräsen hergestellt werden. Grundsätzlich kommen aber sämtliche geeigneten Herstellungsverfahren für jeden Abschnitt bzw. Teil des Steghohlleiters in Frage.The housing 110 and the web 130 comprise an electrically conductive material. For example, the housing 110 and the web 130 are made of a metallic material or are coated with such a material. The web 130 protrudes as a comb from a wall 112 into the cavity 120 . The web 130 is galvanically connected to the housing 110 . For example, the web 130 is manufactured together with the housing 110 or a part of the housing 110 from a block of material. This means that the web 130 and at least part of the housing 110 are designed in one piece. However, the housing 110 can also be composed of two or more half-shells or partial shells. In general, the ridge waveguide 100 can be manufactured using various manufacturing and manufacturing techniques. For example, a section or part of the ridge waveguide 100 may be manufactured using 3D printing, while other sections or parts may be manufactured from a body of material using milling. In principle, however, all suitable manufacturing processes can be used for each section or part of the ridge waveguide.

Der geometrische Aufbau des Steghohlleiters 100 und insbesondere die Positionierung des Stegs 130 in dem Hohlraum 120 kann sich positiv auf die Übertragungseigenschaften von hochfrequenten Signalen über den Steghohlleiter 100 auswirken.The geometric structure of the ridge waveguide 100 and in particular the positioning of the ridge 130 in the cavity 120 can have a positive effect on the transmission properties of high-frequency signals via the ridge waveguide 100 .

Um zwei Steghohlleiter 100 an ihren Stirnflächen miteinander zu verbinden, werden diese typischerweise im Sinne eines Stumpfstoßes miteinander verbunden, indem die zwei zu verbindendenden Stirnflächen stumpf aneinander gelegt und verbunden werden, beispielsweise mit einem Flansch oder einer Schraub- oder Klemmverbindung. Solche zusätzlichen Verbindungselemente haben jedoch den Nachteil, dass sie zusätzlichen Bauraum oder Montageraum benötigen, was für die Verwendung in großer Stückzahl nachteilig ist.In order to connect two ridge waveguides 100 to one another at their end faces, they are typically connected to one another in the sense of a butt joint in that the two end faces to be connected are placed butt against one another and connected, for example with a flange or a screw or clamp connection. However, such additional connecting elements have the disadvantage that they require additional installation space or assembly space, which is disadvantageous when used in large numbers.

Fig. 2 zeigt eine Hohlleiteranordnung 10 mit einem ersten Steghohlleiter 100A und einem zweiten Steghohlleiter 100B. Der erste Steghohlleiter 100A und der zweite Steghohlleiter 100B sind in einem Verbindungsabschnitt 140 miteinander verbunden, so dass eine elektromagnetische Welle, die sich in dem ersten Steghohlleiter 100A ausbreitet, in den zweiten Steghohlleiter 100B ein gekoppelt wird (oder umgekehrt). 2 shows a waveguide arrangement 10 with a first ridge waveguide 100A and a second ridge waveguide 100B. The first ridge waveguide 100A and the second ridge waveguide 100B are connected to each other in a connection portion 140 so that an electromagnetic wave propagating in the first ridge waveguide 100A is coupled into the second ridge waveguide 100B (or vice versa).

Die in Fig. 2 gezeigte Hohlleiteranordnung 10 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass auf ein gesondertes Verbindungselement in dem Verbindungsabschnitt 140 verzichtet wird. Vielmehr ist der erste Steghohlleiter und der zweite Steghohlleiter in dem Verbindungsabschnitt in Form und Aufbau so verändert, dass die beiden Steghohlleiter aneinander gefügt werden, um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg 130A und dem zweiten Steg 130B herzustellen.In the 2 The waveguide arrangement 10 shown is characterized in particular by the fact that a separate connecting element in the connecting section 140 is dispensed with. Rather, the first ridge waveguide and the second ridge waveguide are changed in shape and structure in the connecting section such that the two ridge waveguides are joined to one another in order to produce a capacitive coupling between the first ridge 130A and the second ridge 130B.

Der erste Steghohlleiter und der zweite Steghohlleiter sind insbesondere so miteinander verbunden, dass ihre äußeren Oberflächen bündig ineinander übergehen. Bevorzugt gilt dasselbe für die inneren Oberflächen, welche den Hohlraum definieren. Das bedeutet, dass in der bevorzugten Ausgestaltung sowohl die äußeren Oberflächen der Steghohlleiter und die inneren Oberflächen der Steghohlleiter im Wesentlichen versatzfrei übergehen.The first ridge waveguide and the second ridge waveguide are in particular connected to one another in such a way that their outer surfaces merge flush into one another. Preferably the same applies to the inner surfaces which define the cavity. This means that in the preferred embodiment, both the outer surfaces of the ridge waveguide and the inner surfaces of the ridge waveguide transition essentially without offset.

Der erste Steghohlleiter 100A und der zweite Steghohlleiter 100B sind in dieser Ausgestaltung in dem Verbindungsabschnitt 140 identisch hinsichtlich ihrer Form aufgebaut. Der zweite Steghohlleiter 100B ist lediglich um 180° gedreht, und ist in dem Verbindungsabschnitt 140 mit dem ersten Steghohlleiter 100A verbunden.In this configuration, the first ridge waveguide 100A and the second ridge waveguide 100B are constructed identically in terms of their shape in the connecting section 140 . The second ridge waveguide 100B is only rotated by 180° and is connected to the first ridge waveguide 100A in the connection section 140 .

In dem ersten Steghohlleiter 100A verläuft der erste Steg 130A an der oberen Wand, wobei sich diese Richtungsangabe "oben" und auch andere Richtungsangaben in dieser Beschreibung auf die Darstellungen den Fig. beziehen. In dem zweiten Steghohlleiter 100B verläuft der zweite Steg 130B an der unteren Wand. Die Stege 130A, 130B sind gestrichelt gezeichnet und erstrecken sich in Längsrichtung 102 der Hohlleiteranordnung 10.In the first ridge waveguide 100A, the first ridge 130A runs along the top wall, with this directional statement “up” and also other directional statements in this description relating to the illustrations in the figures. In the second ridge waveguide 100B, the second ridge 130B runs on the bottom wall. The webs 130A, 130B are shown in dashed lines and extend in the longitudinal direction 102 of the waveguide arrangement 10.

In dem Verbindungsabschnitt 140 weist der erste Steg 130A eine erste Haltenase 150A und der zweite Steg 130B eine zweite Haltenase 150B auf. Die beiden Haltenasen fügen sich in entsprechende Vertiefungen des jeweils anderen Steghohlleiters. In der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 ist ein gestufter Übergang von einem Steghohlleiter zu dem anderen Steghohlleiter zu erkennen.In the connecting section 140, the first web 130A has a first holding lug 150A and the second web 130B has a second holding lug 150B. The two retaining lugs fit into corresponding depressions in the respective other ridge waveguide. In the cross-sectional view of the 2 a stepped transition from one ridge waveguide to the other ridge waveguide can be seen.

In dem Verbindungsabschnitt 140 verändert sich auch die Form und die Größe des Stegs 130A, 130B. Dies begründet sich dadurch, dass in dem Verbindungsabschnitt 140 der Querschnitt der Steghohlleiter verändert wird, damit die Steghohlleiter ohne Versatz nach oben, nach unten, nach vorne oder nach hinten (bezogen auf die Zeichenebene) miteinander verbunden werden.In the connecting section 140, the shape and size of the web 130A, 130B also changes. This is due to the fact that the cross section of the ridge waveguide is changed in the connecting section 140 so that the ridge waveguides are connected to one another without offset upwards, downwards, forwards or backwards (relative to the plane of the drawing).

In dem Verbindungsabschnitt 140 und in Längsrichtung 102 zwischen den beiden Haltenasen 150A, 150B ist ein Signalübergang 160 für hochfrequente Signale angeordnet. An diesem Signalübergang 160 werden die beiden Stege 130A, 130B kapazitiv miteinander gekoppelt. Die Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in der Hohlleiteranordnung 10 erfolgt beispielsweise von links nach rechts in Längsrichtung 102 entlang des ersten Stegs 130A, an dem Signalübergang 160 wird die elektromagnetische Welle kapazitiven in den zweiten Steg 130B eingekoppelt, und bereitet sich dann entlang des zweiten Stegs 130B erneut in Längsrichtung 102 aus.A signal transition 160 for high-frequency signals is arranged in the connecting section 140 and in the longitudinal direction 102 between the two retaining lugs 150A, 150B. At this signal transition 160, the two webs 130A, 130B are capacitively coupled to one another. The propagation of an electromagnetic wave in the waveguide arrangement 10 takes place, for example, from left to right in the longitudinal direction 102 along the first web 130A, at the signal transition 160 the electromagnetic wave is capacitive in the second web 130B is coupled in, and then prepares again in the longitudinal direction 102 along the second web 130B.

Auch wenn in Fig. 2 zwei Steghohlleiter miteinander verbunden sind, ist die hierin beschriebene Hohlleiteranordnung 10 nicht darauf beschränkt und kann vielmehr einen Steghohlleiter und einen herkömmlichen Hohlleiter aufweisen, wobei in dieser zweiten Variante der herkömmliche Hohlleiter dem zweiten Steghohlleiter entspricht, jedoch ohne dass ein Steg in diesem zweiten Hohlleiter vorhanden ist. Die übrigen das Gehäuse betreffenden Merkmale gelten auch für den herkömmlichen Hohlleiter.Even if in 2 two ridge waveguides are interconnected, the waveguide assembly 10 described herein is not so limited and may rather comprise a ridge waveguide and a conventional waveguide, in this second variant the conventional waveguide corresponding to the second ridge waveguide, but without a ridge being present in this second waveguide . The other features relating to the housing also apply to the conventional waveguide.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine isometrische Darstellung des ersten Steghohlleiters 100A. In dieser Darstellung ist die erste Haltenase 150A, der Signalübergang 160A mit einem Fenster 165A, und eine weitere Stufe als Gegenstück zu der zweiten Haltenase 150B (siehe Fig. 2) zu erkennen. In dem ersten Steghohlleiter 100A ist der erste Steg 130A mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Die Höhe des ersten Stegs 130A verändert sich entlang der Längsrichtung des Steghohlleiters 100A. Insbesondere nimmt die Höhe und ganz allgemein die Querschnittsfläche des ersten Stegs 130A ab, mit zunehmender Annäherung an den Verbindungsabschnitt 140 oder an den zweiten Steghohlleiter 100B. 3 FIG. 12 shows an isometric representation of the first ridge waveguide 100A by way of example. In this illustration, the first retaining lug 150A, the signal transition 160A with a window 165A, and a further step as a counterpart to the second retaining lug 150B (see 2 ) to recognize. In the first ridge waveguide 100A, the first ridge 130A is drawn in with dashed lines. The height of the first ridge 130A varies along the longitudinal direction of the ridge waveguide 100A. In particular, the height and more generally the cross-sectional area of the first ridge 130A decreases as it gets closer to the connection portion 140 or to the second ridge waveguide 100B.

Fig. 4 zeigt beispielhaft die relative Anordnung der zwei Stege 130A, 130B in einem Zustand, in welchem die beiden Steghohlleiter 100A, 100B miteinander verbunden sind. Zum Zwecke der einfacheren Darstellung sind in Fig. 4 nur die Stege dargestellt und nicht die übrigen Elemente der Steghohlleiter. 4 12 shows, by way of example, the relative arrangement of the two ridges 130A, 130B in a state in which the two ridge waveguides 100A, 100B are connected to one another. For the purpose of simplifying the illustration, 4 only the ridges shown and not the other elements of the ridge waveguide.

Wie deutlich zu erkennen ist, verändert sich die Höhe und die Form der Stege im Verbindungsabschnitt 140. Die genaue Anpassung der Form der Stege ist eine Frage der Eigenschaften des Übergangs einer hochfrequenten elektromagnetischen Welle bzw. der Hochfrequenztransformation in dem Verbindungsabschnitt 140.As can be clearly seen, the height and the shape of the ridges change in the connecting section 140. The exact adaptation of the shape of the ridges is a question of the properties of the transition of a high-frequency electromagnetic wave or the high-frequency transformation in the connecting section 140.

Die beiden Stege 130A und 130B überlappen sich zumindest teilweise in Längsrichtung 102 in dem Verbindungsabschnitt 140. An dieser Stelle findet die Kopplung bzw. der kapazitive Übergang zwischen den beiden Stegen statt.The two webs 130A and 130B overlap at least partially in the longitudinal direction 102 in the connecting section 140. The coupling or the capacitive transition between the two webs takes place at this point.

Fig. 5 zeigt eine detaillierte Darstellung des Aufbaus eines Hohlleiters 100A in dem Verbindungsabschnitt 140. Das Gehäuse 110A weist einen gestuften Verlauf auf, wobei die äußerst rechte Stufe der Haltenase entspricht und die äußerst linke Stufe das Gegenstück zu der Haltenase des anderen Hohlleiters ist. Der hochfrequente Übergang zwischen den beiden Hohlleitern erfolgt über die mittlere Stufe. Hier sind in dem Gehäuse 110A eines oder mehrere Fenster 165 in der Form von Durchbrüchen angeordnet. In beiden Hohlleitern ist die gleiche Anzahl an Fenstern angeordnet. Wenn zwei Hohlleiter miteinander verbunden werden, liegen die Fenster übereinander und ermöglichen einen Signalübergang quer zu der Längsrichtung 102 der Hohlleiteranordnung. Eine elektromagnetische Welle wird aus einem Hohlleiter in den anderen Hohlleiter durch die Fenster 165 übertragen. figure 5 12 shows a detailed representation of the construction of a waveguide 100A in the connection section 140. The housing 110A has a stepped profile, with the rightmost step corresponding to the lug and the leftmost step being the counterpart to the lug of the other waveguide. The high-frequency transition between the two waveguides takes place via the middle stage. Here, one or more windows 165 in the form of openings are arranged in the housing 110A. The same number of windows is arranged in both waveguides. When two waveguides are joined together, the windows overlie one another and allow signal transition transverse to the longitudinal direction 102 of the waveguide assembly. An electromagnetic wave is transmitted from one waveguide to the other waveguide through the windows 165 .

Die Anzahl der Fenster entspricht auch der Anzahl der Übertragungskanäle, welche über eine Hohlleiteranordnung übertragen werden können. Werden beispielsweise zwei Steghohlleiter miteinander verbunden, ist bevorzugt für jeden Übertragungskanal ein einzelner Steg vorgesehen, welcher räumlich einem Fenster 165 zugeordnet ist. Ein Steg endet jeweils in der Nähe oder unterhalb eines Fensters 165.The number of windows also corresponds to the number of transmission channels which can be transmitted via a waveguide arrangement. If, for example, two ridge waveguides are connected to one another, a single ridge is preferably provided for each transmission channel, which ridge is spatially assigned to a window 165 . A ridge ends near or below a window 165.

Um zwei Hohlleiter miteinander zu verbinden, ist vorgesehen, dass die beiden Haltenasen über eine Klebefläche 170 mit dem Gehäuse des jeweils anderen Hohlleiters verbunden werden. Die Klebeflächen sind in Fig. 5 durch eine schraffierte Fläche dargestellt. Als Kleber wird hier bevorzugt ein elektrisch leitfähiger Kleber bzw. ein metallischer Kleber verwendet.In order to connect two waveguides to one another, it is provided that the two retaining lugs are connected to the housing of the other waveguide in each case via an adhesive surface 170 . The adhesive surfaces are in figure 5 represented by a shaded area. An electrically conductive adhesive or a metallic adhesive is preferably used here as the adhesive.

Um zwei räumlich benachbarte Übertragungskanäle in dem Verbindungsabschnitt 140 gegeneinander zu isolieren, sind die jeweiligen Fenster 165 ebenfalls durch eine Klebefläche 170 umschlossen. Beispielsweise kann hier Kleber um ein Fenster 165 in einem geschlossenen Linienzug auf die mittlere Stufe aufgetragen werden, was für jedes Fenster 165 wiederholt wird. Wenn der zweite Hohlleiter in dem Verbindungsabschnitt 140 auf den ersten Hohlleiter gepresst wird, sind zwei räumlich benachbarte Übertragungskanäle bezogen auf hochfrequente elektromagnetische Wellen gegeneinander isoliert, weil der Kleber, der die Fenster 165 umgibt, eine Lücke zwischen den beiden Hohlleitern in dem Verbindungsabschnitt ausfüllt.In order to insulate two spatially adjacent transmission channels in the connecting section 140 from one another, the respective windows 165 are likewise enclosed by an adhesive surface 170 . For example, adhesive can be applied here around a window 165 in a closed line on the middle step, which is repeated for each window 165. When the second waveguide is pressed onto the first waveguide in the connection section 140, two spatially adjacent transmission channels are isolated from one another with respect to high-frequency electromagnetic waves because the adhesive surrounding the windows 165 fills a gap between the two waveguides in the connection section.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines Steghohlleiters 100 und hebt insbesondere die relative Position einer Stirnseite 132 des Stegs 130 mit Bezug auf das Fenster 165 in dem Gehäuse des Steghohlleiter 100 hervor. Der Steg 130 erstreckt sich in Längsrichtung 102 in dem Hohlraum des Steghohlleiters 100. In Richtung des Verbindungsabschnitts ändert sich der Querschnitt und die Höhe des Stegs 130 und erstreckt sich in den gestuften Bereich des Verbindungsabschnitts. In einer Variante, welche in Fig. 6 gezeigt ist, erstreckt sich die Stirnseite 132 so weit in Längsrichtung 102, dass die Stirnseite 132 die hintere Kante 167 des Fensters 165 überragt (also in Längsrichtung 102 und in Richtung des anderen Hohlleiters), der Steg 130 mit seiner Stirnseite 132 allerdings vor der vorderen Kante 166 (welche die Kante ist, welche dem anderen Hohlleiter am nächsten ist) endet. Der Steg 130 überlappt in diesem Beispiel also das Fenster 165 in Längsrichtung (nur) teilweise. Es ist denkbar, dass die Stirnseite 132 des Stegs 130 links von der hinteren Kante 167 endet. 6 14 is a sectional view of a ridge waveguide 100 and particularly highlights the relative position of a face 132 of the ridge 130 with respect to the window 165 in the housing of the ridge waveguide 100. FIG. The ridge 130 extends in the longitudinal direction 102 in the cavity of the ridge waveguide 100. The cross section and the height of the ridge 130 changes in the direction of the connecting section and extends into the stepped area of the connecting section. In a variant, which in 6 shown, the end face 132 extends so far in the longitudinal direction 102 that the end face 132 protrudes beyond the rear edge 167 of the window 165 (i.e. in the longitudinal direction 102 and in the direction of the other waveguide), but the web 130 with its end face 132 in front of the front edge Edge 166 (which is the edge closest to the other waveguide) ends. In this example, the web 130 thus (only) partially overlaps the window 165 in the longitudinal direction. It is conceivable that the end face 132 of the web 130 ends to the left of the rear edge 167 .

BezugszeichenlisteReference List

1010
Hohlleiteranordnungwaveguide arrangement
100100
Steghohlleiterridge waveguide
100A100A
erster Steghohlleiterfirst web waveguide
100B100B
zweiter Steghohlleitersecond ridge waveguide
102102
Längsrichtunglongitudinal direction
110110
GehäuseHousing
112112
WandWall
120120
Hohlraumcavity
130130
Stegweb
132132
Stirnseiteface
140140
Verbindungsabschnittconnection section
150150
Haltenaseholding lug
160160
Signalübergangsignal transition
165165
Fensterwindow
166166
vordere Kantefront edge
167167
hintere Kanteback edge
170170
Klebeflächeadhesive surface

Claims (10)

Hohlleiteranordnung (10), aufweisend: einen ersten Steghohlleiter (100A); und einen zweiten Hohlleiter (100B); wobei der erste Steghohlleiter (100A) ein erstes Gehäuse (110) mit einem ersten Hohlraum (120) und einen sich in dem ersten Hohlraum (120) in Längsrichtung erstreckenden ersten Steg (130A) aufweist, wobei der erste Steg (130A) galvanisch mit einer Wand (112) des ersten Gehäuses (110) verbunden ist; wobei der zweite Hohlleiter (100B) ein zweites Gehäuse (110) mit einem zweiten Hohlraum (120) aufweist; wobei der erste Steghohlleiter (100A) den zweiten Hohlleiter (100B) in einem Verbindungsabschnitt (140) in Längsrichtung (102) der Hohlleiteranordnung (10) überlappt, um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg (130A) und dem zweiten Hohlleiter (100B) herzustellen; wobei das erste Gehäuse (110) ein erstes Fenster (165) aufweist; wobei das zweite Gehäuse (110) ein zweites Fenster (165) aufweist; wobei das erste Fenster (165) das zweite Fenster (165) in dem Verbindungsabschnitt (140) überlappt; wobei sowohl der erste Steghohlleiter (100A) als auch der zweite Hohlleiter (100B) in dem Verbindungsabschnitt (140) eine Stufung in Längsrichtung enthalten und die beiden Stufungen komplementär sind; wobei das Überlappen des ersten Steghohlleiters (100A) und des zweiten Hohlleiters (100B) erreicht wird, indem die beiden komplementären Stufungen aneinander anliegen, wenn der erste Steghohlleiter (100A) an dem zweiten Hohlleiter (100B) anliegt und einen zusammengesetzten Zustand definiert; wobei das erste Fenster (165) und das zweite Fenster (165) jeweils in einer Stufenfläche in der Stufung angeordnet sind, wobei diese zwei Stufenflächen sich in Längsrichtung (102) der Hohlleiteranordnung (10) erstrecken, wodurch sich das erste Fenster (165) und das zweite Fenster (165) in dem zusammengesetzten Zustand gegenüberliegen und sich dadurch überlappen. Waveguide arrangement (10), comprising: a first ridge waveguide (100A); and a second waveguide (100B); wherein the first ridge waveguide (100A) has a first housing (110) with a first cavity (120) and a first ridge (130A) extending longitudinally in the first cavity (120), the first ridge (130A) being galvanically connected to a wall (112) of the first housing (110); the second waveguide (100B) having a second housing (110) having a second cavity (120); wherein the first ridge waveguide (100A) overlaps the second waveguide (100B) in a connecting section (140) in the longitudinal direction (102) of the waveguide arrangement (10) in order to produce a capacitive coupling between the first ridge (130A) and the second waveguide (100B). ; the first housing (110) having a first window (165); the second housing (110) having a second window (165); wherein the first window (165) overlaps the second window (165) in the connecting portion (140); wherein both the first ridge waveguide (100A) and the second waveguide (100B) in the connecting portion (140) include a longitudinal stepping and the two steppings are complementary; wherein the overlapping of the first ridge waveguide (100A) and the second waveguide (100B) is achieved by abutting the two complementary steps when the first ridge waveguide (100A) abuts the second waveguide (100B) and defines an assembled state; wherein the first window (165) and the second window (165) are each arranged in a step surface in the step, these two step surfaces extending in the longitudinal direction (102) of the waveguide arrangement (10), whereby the first window (165) and the second window (165) face each other in the assembled state and thereby overlap. Hohlleiteranordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der zweite Hohlleiter (100B) ein Steghohlleiter ist und einen sich in dem zweiten Hohlraum (120) in Längsrichtung erstreckenden zweiten Steg (130B) aufweist; wobei der zweite Steg (130B) galvanisch mit einer Wand (112) des zweiten Gehäuses (110) verbunden ist; wobei der erste Steghohlleiter (100A) den zweiten Hohlleiter (100B) in einem Verbindungsabschnitt (140) in Längsrichtung (102) der Hohlleiteranordnung (10) überlappt, um eine kapazitive Kopplung zwischen dem ersten Steg (130A) und dem zweiten Steg (130B) herzustellen. Waveguide arrangement (10) according to claim 1, the second waveguide (100B) being a ridge waveguide and having a second ridge (130B) extending longitudinally within the second cavity (120); the second web (130B) being galvanically connected to a wall (112) of the second housing (110); wherein the first ridge waveguide (100A) overlaps the second waveguide (100B) in a connecting section (140) in the longitudinal direction (102) of the waveguide arrangement (10) in order to produce a capacitive coupling between the first ridge (130A) and the second ridge (130B). . Hohlleiteranordnung (10) nach Anspruch 2,
wobei der zweite Steg (130B) das erste Gehäuse (110) in dem Verbindungsabschnitt (140) wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung (102) überlappt.
Waveguide arrangement (10) according to claim 2,
wherein the second web (130B) overlaps the first housing (110) in the connecting section (140) at least in sections in the longitudinal direction (102).
Hohlleiteranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
wobei der erste Steg (130A) das zweite Gehäuse (110) in dem Verbindungsabschnitt (140) wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung (102) überlappt.
Waveguide arrangement (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first web (130A) overlaps the second housing (110) in the connecting section (140) at least in sections in the longitudinal direction (102).
Hohlleiteranordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
wobei der erste Steg (130A) den zweiten Steg (130B) in dem Verbindungsabschnitt (140) wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung (102) überlappt.
Waveguide arrangement (10) according to one of claims 2 to 4,
wherein the first web (130A) overlaps the second web (130B) in the connecting section (140) at least in sections in the longitudinal direction (102).
Hohlleiteranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
wobei das erste Fenster (165) und das zweite Fenster (165) identische Ausmaße und Form haben und sich gegenseitig versatzfrei überlappen.
Waveguide arrangement (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first window (165) and the second window (165) have identical dimensions and shape and overlap each other without offset.
Hohlleiteranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der erste Steg (130A) das erste Fenster (165) in Längsrichtung wenigstens teilweise überlappt; wobei der zweite Steg (130B) das zweite Fenster (165) in Längsrichtung wenigstens teilweise überlappt. Waveguide arrangement (10) according to one of the preceding claims, the first ridge (130A) at least partially longitudinally overlapping the first window (165); wherein the second ridge (130B) at least partially longitudinally overlaps the second window (165). Hohlleiteranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das erste Fenster (165) in Umfangsrichtung vollständig von einem elektrisch leitfähigen Klebstoff umgeben ist, welcher eine Klebefläche (170) definiert, die das erste Fenster (165) vollständig umgibt; wobei der Klebstoff den ersten Steghohlleiter (100A) mit dem zweiten Steghohlleiter (100B) verklebt. Waveguide arrangement (10) according to one of the preceding claims, the first window (165) being completely circumferentially surrounded by an electrically conductive adhesive defining an adhesive surface (170) completely surrounding the first window (165); wherein the adhesive bonds the first ridge waveguide (100A) to the second ridge waveguide (100B). Hohlleiteranordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
wobei der erste Steghohlleiter (100A) und der zweite Steghohlleiter (100B) in dem Verbindungsabschnitt (140) mit Bezug zueinander punktsymmetrisch ausgestaltet sind.
Waveguide arrangement (10) according to any one of claims 2 to 8,
wherein the first ridge waveguide (100A) and the second ridge waveguide (100B) in the connection portion (140) are configured point-symmetrically with respect to each other.
Hohlleiteranordnung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
wobei der erste Steg (130A) in dem Verbindungsabschnitt (140) mindestens abschnittsweise eine Höhe aufweist, welche niedriger ist als die Höhe des ersten Stegs (130A) außerhalb des Verbindungsabschnitts (140).
Waveguide arrangement (10) according to one of the preceding claims,
wherein the first web (130A) in the connecting section (140) has at least partially a height which is lower than the height of the first web (130A) outside of the connecting section (140).
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