SE510113C2 - Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devices - Google Patents
Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devicesInfo
- Publication number
- SE510113C2 SE510113C2 SE9701961A SE9701961A SE510113C2 SE 510113 C2 SE510113 C2 SE 510113C2 SE 9701961 A SE9701961 A SE 9701961A SE 9701961 A SE9701961 A SE 9701961A SE 510113 C2 SE510113 C2 SE 510113C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cavity
- slots
- stripline
- transmission line
- electrically conductive
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 71
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 510113 2 Den i denna patentskrift US 5 028 891 beskrivna konstruktionen med koaxialledningsmatade anpassningskammare är emellertid dyrbar och relativt komplex. Höga krav ställs exempelvis på att anpassningskammaren sluter tätt mot hàlrumsvàgledaren för att undvika effektförluster. Varje anpassningskammare för gruppantennen kräver individuell montering och inställning med små toleranser. Den presenterade konstruktionen tar också upp förhållandevis mycket utrymme i djupled, vilket utgör en betydande nackdel vid antennkonstruktioner där det tillgängliga utrymmet ofta är en begränsande faktor. Detta förhållande accentueras vid mobila tillämpningar. However, the construction described in this patent specification US 5,028,891 with coaxial conduction matching chambers is expensive and relatively complex. High demands are placed, for example, on the adaptation chamber closing tightly against the cavity guide to avoid power losses. Each adaptation chamber for the group antenna requires individual mounting and adjustment with small tolerances. The presented construction also takes up a relatively large amount of space in depth, which constitutes a significant disadvantage in antenna constructions where the available space is often a limiting factor. This relationship is accentuated in mobile applications.
Effektöverföring av mikrovågor mellan olika transmissions- ledningsanordningar med hjälp av slitsar är också kända i andra sammanhang. Den amerikanska patentskriften US 5539361 visar exempelvis en övergång mellan en hålrumsvágledare och en mikrostripledning. Hàlrumsvàgledaren uppvisar här en jämnt avsmalnande form fram till en apertur runt vilken hàlrumsvàgledaren är företrädesvis tätt ansluten till ett jordplan på mikrostripkortet. Mitt för denna apertur är en slits i jordplanet anordnad. Denna slits är lika stor som aperturen j. hàlrumsvàgledaren eller mindre. Hålrumsvàgledaren är anordnad att transmittera mikrovågor i dess längdriktning fram till aperturen. Då slitsen är liten i förhållande till hålrumsvägledarens tvärsnitt tenderar reflexioner att uppstå.Power transmission of microwaves between different transmission line devices by means of slots is also known in other contexts. For example, U.S. Patent No. 5,539,361 discloses a transition between a cavity waveguide and a microstrip line. The cavity waveguide here has an evenly tapered shape up to an aperture around which the cavity waveguide is preferably tightly connected to a ground plane on the microstrip board. In the middle of this aperture, a slit in the ground plane is arranged. This slit is as large as the aperture of the cavity guide or smaller. The cavity waveguide is arranged to transmit microwaves in its longitudinal direction up to the aperture. As the slit is small in relation to the cross section of the cavity guide, reflections tend to occur.
För att söka motverka denna effekt uppvisar hàlrumsvàgledaren ett långsamt avsmalnande tvärsnitt. Även för den i detta dokument beskrivna konstruktionen gäller att mycket möda behöver läggas för att erhålla en tät övergång för att undvika effektförluster. Vidare är denna konstruktion 10 15 20 25 3 510113 känslig för om aperturen förskjuts i förhållande till slitsen i jordplanet. Detta gäller i synnerhet då aperturen ungefärligen är lika stor som slitsen. Om istället slitsen är' mindre än aperturen erhålles problenl med. reflexioner vilket ger lägre effektivitet.To try to counteract this effect, the cavity waveguide has a slowly tapered cross section. Also for the construction described in this document, a lot of effort needs to be put in to obtain a tight transition to avoid power losses. Furthermore, this construction is sensitive to whether the aperture is displaced relative to the slot in the ground plane. This is especially true when the aperture is approximately the same size as the slit. If instead the slit is' smaller than the aperture, problems are obtained with. reflections, which results in lower efficiency.
REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Det är, som ovan nämnts, önskvärt att kunna realisera en anordning för effektöverföring av elektromagnetiska mikrovågor mellan en första och en andra transmissionsledningsanordning, såsom exempelvis en hålrumsvågledare och en stripline, där hög effektivitet kan kombineras med låg komplexitet och små utrymmeskrav. Särskilt önskvärt är möjligheten att kunna realisera en anordning för effektöverföring för antenner där antennelementen realiseras medelst hålrumsvågledare, där hög effektivitet kan kombineras med låg komplexitet och små utrymmeskrav, i synnerhet i djupled, utan att kraven på mekanisk precision blir för höga. Det har tidigare varit ett problem att uppfylla dessa önskemål.INFORMATION OF THE INVENTION As mentioned above, it is desirable to be able to realize a device for power transmission of electromagnetic microwaves between a first and a second transmission line device, such as a cavity waveguide and a stripline, where high efficiency can be combined with low complexity and small space requirements. Particularly desirable is the possibility of realizing a power transmission device for antennas where the antenna elements are realized by means of cavity waveguides, where high efficiency can be combined with low complexity and small space requirements, especially in depth, without the requirements for mechanical precision becoming too high. It has previously been a problem to fulfill these wishes.
Föreliggande uppfinning löser detta problem genom att anordna nämnda första och andra transmissionsledningsanordningar intill varandra på ett sådant sätt att den första transmissions- ledningsanordningen begränsas i riktning mot den andra transmissionsledningsanordningen av en första elektriskt ledande väg9. Och den andra transmissionsledningsanordningen begränsas i riktning mot den första transmissionslednings- anordningen av en andra elektriskt ledande vägg. Härvid nyttjas en första strålningsslits i den första elektriskt ledande väggen och en andra strålningsslits i ledande den andra elektriskt väggen för effektöverföringen, där den första 10 15 20 25 510115 4 elektriskt ledande väggen hör till nämnda första transmissionsledningsanordning och där den andra elektriskt ledande väggen hör till nämnda andra transmissionslednings- anordning. Dessa båda strålningsslitsar har huvudsakligen samma form och utsträckning, och är anordnade intill, och huvud- sakligen mittemot varandra. En elektriskt ledande packningsanordning är anordnad i elektrisk kontakt med nämnda första elektriskt ledande vägg och nämnda andra elektriskt ledande vägg runt nämnda första och andra strålningsslitsar på ett sådant sätt att en till omgivningen elektriskt huvudsakligen tätslutande kavitet uppstår mellan nämnda första och andra transmissionsledningsanordning, genom vilken kavitet mikrovågseffekt kan överföras.The present invention solves this problem by arranging said first and second transmission line devices next to each other in such a way that the first transmission line device is limited in the direction of the second transmission line device by a first electrically conductive path 9. And the second transmission line device is limited in the direction of the first transmission line device by a second electrically conductive wall. In this case, a first radiation slot in the first electrically conductive wall and a second radiation slot in the conductive second electrical wall are used for the power transmission, where the first electrically conductive wall belongs to said first transmission line device and where the second electrically conductive wall belongs to said second transmission line device. These two radiation slots have substantially the same shape and extent, and are arranged next to each other, and substantially opposite each other. An electrically conductive packing device is arranged in electrical contact with said first electrically conductive wall and said second electrically conductive wall around said first and second radiation slots in such a way that a substantially electrically substantially tight cavity arises between said first and second transmission line device, through which cavity microwave power can be transmitted.
Nämnda första transmissionsledningsanordning utgörs exempelvis av en hålrumsvågledare såsom exempelvis en ryggvågledare i en gruppantenn. Nämnda andra transmissionsledningsanordning är anordnad intill den första transmissionsledningsanordningen på ett sådant sätt att de nämnda elektriskt ledande väggarna huvudsakligen är planparallella, och slitsarna belägna huvudsakligen mittemot varandra. Två intilliggande, samverkande slitsar implicerar krav på en exakt centrering av slitsarna för god effektivitet. Denna effekt motverkas dock genom den elektriskt ledande packningsanordningen, vilken anligger mot både den första och den andra elektriskt ledande väggen så att en till omgivningen elektriskt huvudsakligen tätslutande kavitet uppstår mellan nämnda första och andra transmissions- ledningsanordningar. Denna kavitet har en utjämnande verkan varför kraven på mekanisk precision sjunker avsevärt. Kaviteten förhållande till transmissions- är företrädesvis liten i 10 15 20 25 5 ö410 Nä ledningsanordningarna och i förhållande till mikrovågornas våglängd.Said first transmission line device consists, for example, of a cavity waveguide such as, for example, a back waveguide in a group antenna. Said second transmission line device is arranged next to the first transmission line device in such a way that said electrically conductive walls are substantially plane-parallel, and the slots are located substantially opposite each other. Two adjacent, cooperating slots imply requirements for an exact centering of the slots for good efficiency. However, this effect is counteracted by the electrically conductive packing device, which abuts against both the first and the second electrically conductive wall so that a cavity which is electrically substantially tightly closed to the surroundings arises between said first and second transmission line devices. This cavity has a leveling effect, which is why the requirements for mechanical precision fall considerably. The cavity relative to the transmission is preferably small in relation to the wiring devices and relative to the wavelength of the microwaves.
Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för effektöverföring av elektromagnetiska mikrovágor mellan en: första transmissionsledningsanordning och en andra transmissionsledningsanordning där hög effektivitet kan kombineras med låg komplexitet och små utrymmeskrav.An object of the present invention is to provide a device for power transmission of electromagnetic microwaves between a: first transmission line device and a second transmission line device where high efficiency can be combined with low complexity and small space requirements.
Ett annat ändamål med. uppfinningen. är 1nöjligheten att kunna realisera en anordning för effektöverföring för mikrovågs- antenner, företrädesvis gruppantenner, där antennelementen realiseras medelst hålrumsvågledare, där hög effektivitet kan kombineras med låg komplexitet, måttliga krav pà mekanisk precision och små utrymmeskrav, i synnerhet i djupled.Another purpose with. the invention. is the possibility of realizing a device for power transmission for microwave antennas, preferably group antennas, where the antenna elements are realized by means of cavity waveguides, where high efficiency can be combined with low complexity, moderate requirements for mechanical precision and small space requirements, especially in depth.
En fördel med föreliggande uppfinning är att en anordning för effektöverföring av elektromagnetiska mikrovágor mellan en första transmissionsledningsanordning och en andra trans- missionsledningsanordning åstadkommes, där hög effektivitet, låg komplexitet och måttliga krav på nækanisk precision kan kombineras med god bandbredd och små utrymmeskrav.An advantage of the present invention is that a device for power transmission of electromagnetic microwaves between a first transmission line device and a second transmission line device is provided, where high efficiency, low complexity and moderate requirements for mechanical precision can be combined with good bandwidth and small space requirements.
En annan fördel med föreliggande uppfinning är möjligheten att realisera en och/eller kunna anordning för effektöverföring till från gruppantenner, som lämpar sig för mobila tillämpningar där stränga utrymmeskrav ställes.Another advantage of the present invention is the possibility of realizing a and / or capable device for power transmission to from group antennas, which is suitable for mobile applications where strict space requirements are set.
En ytterligare annan fördel med föreliggande uppfinning är att en anordning för effektöverföring av elektromagnetiska mikrovágor mellan en första transmissionsledningsanordning och en andra transmissionsledningsanordning åstadkommes, där samtliga element vars inbördes förhållande ställer höga krav pá lO 15 20 25 510113 6 mekanisk precision kan realiseras i ett och samma byggelement, varför dessa krav utan svårighet uppfylles.Yet another advantage of the present invention is that a device for power transmission of electromagnetic microwaves between a first transmission line device and a second transmission line device is provided, where all elements whose mutual relationship places high demands on mechanical precision can be realized in one and the same building elements, so these requirements are met without difficulty.
En ytterligare annan fördel med föreliggande uppfinning utgöres av möjligheten att kunna realisera en anordning för effektöverföring för mikrovàgsgruppantenner, där antenn- elementen realiseras medelst hàlrumsvågledare, där en och samma transmissionsledningsanordning, exempelvis utgjord av ett striplinekort, kan nyttjas för effektöverföring till och fràn flera av de i antennen ingående hàlrumsvågledarna.Yet another advantage of the present invention is the possibility of realizing a power transmission device for microwave array antennas, where the antenna elements are realized by means of cavity waveguides, where one and the same transmission line device, for example constituted by a stripline card, can be used for power transmission to and from several of the the cavity waveguides included in the antenna.
Uppfinningen kommer att förklaras närmare nedan med hjälp av utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritning.The invention will be explained in more detail below with the aid of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing.
FIGURFÖRTECKNING Figur la är en perspektivvy över en känd anordning för effektöverföring.LIST OF FIGURES Figure 1a is a perspective view of a known device for power transmission.
Figur lb visar en tvärsektion genom den kända anordningen som visas i figur la.Figure 1b shows a cross section through the known device shown in figure 1a.
Figur 2a är en perspektivvy över en föredragen utföringsform av uppfinningen.Figure 2a is a perspective view of a preferred embodiment of the invention.
Figur 2b visar en tvärsektion genom den utföringsform av uppfinningen som visas i figur 2a.Figure 2b shows a cross section through the embodiment of the invention shown in Figure 2a.
Figur 2c visar en tvärsektion som illustrerar en inbördes förskjutning av tvâ element i den utföringsform av uppfinningen som visas i figur 2a och 2b.Figure 2c shows a cross section illustrating a mutual displacement of two elements in the embodiment of the invention shown in Figures 2a and 2b.
Figur 3 är en perspektivvy över en detalj ett förhållande enligt alternativt utförande i till utföringsformen i figurerna 2a och 2b. 10 15 20 25 7 5'iÛ 115 Figur 4 är en vy över en antennanordning utförd i enlighet med föreliggande uppfinning.Figure 3 is a perspective view of a detail of a relationship according to alternative embodiment in to the embodiment of Figures 2a and 2b. Figure 4 is a view of an antenna device made in accordance with the present invention.
FÖREDRAGNA UrFöRINGsFoRn/mn Figur la visar en hálrumsvàgledare för mikrovágor som beskrivs i den amerikanska patentskriften US 5 028 891. Hálrums- vágledaren, som i figuren har beteckningen 31, är av elektriskt ledande material och har rektangulärt tvärsnitt. Hálrums- vágledaren 31 uppbär en anpassningskammare 32 vilken är ansluten till en koaxialledare 34 med rotationssymmetriskt tvärsnitt. Hálrumsvàgledaren 31 är på sin framsida utrustad med en 'uppsättning slitsar 37, genom 'vilka mikrovàgsenergin kan strála ut till omgivningen. Anpassningskammaren 32 år uppbyggd kring ett dielektriskt substrat 36. Detta substrat är på fem av sina sex sidor omgivet av elektriskt ledande väggar.PREFERRED EMBODIMENTS Figure 1a shows a cavity waveguide for microwaves described in U.S. Patent No. 5,028,891. The cavity waveguide, designated 31 in the figure, is of electrically conductive material and has a rectangular cross-section. The cavity waveguide 31 carries an adaptation chamber 32 which is connected to a coaxial conductor 34 with a rotationally symmetrical cross section. The cavity waveguide 31 is equipped on its front side with a 'set of slots 37, through which the microwave energy can radiate to the surroundings. The adaptation chamber 32 is built around a dielectric substrate 36. This substrate is on five of its six sides surrounded by electrically conductive walls.
Substratets 36 sjätte sida ligger an mot den sida av hálrumsvàgledaren 31 som är mittemot sidan med nämnda uppsättning slitsar 37. Mitt i substratet 36 är en mittledare 33 anordnad i hàlrumsvågledarens längdriktning. Den av hàlrumsvågledarens sidor som ligger an mot anpassningskammaren 32 är utrustad med en i förhållande till hàlrumsvågledarens längdriktning tvärgàende resonansslits 35. Via denna resonansslits 35 avges mikrovàgsenergin i. anpassningskammaren 32 till hàlrumsvágledaren 31.The sixth side of the substrate 36 abuts the side of the cavity waveguide 31 which is opposite the side with said set of slots 37. In the middle of the substrate 36 a center conductor 33 is arranged in the longitudinal direction of the cavity waveguide. The sides of the cavity waveguide abutting the adaptation chamber 32 are equipped with a resonant slot 35 transverse to the longitudinal direction of the cavity waveguide. Via this resonant slot 35, the microwave energy in the adaptation chamber 32 is delivered to the cavity waveguide 31.
I figur lb visas ett tvärsnitt A-A genom hälrumsvàgledaren 31 och anpassningskammaren 32 i figur la. Här framgår att emedan substratet 36 i anpassningskretsen 32 på alla sidor utom en omges av ledande väggar, vilar substratet direkt mot hålrumsvàgledaren 31, varigenom hàlrumsvågledarens vägg nyttjas som en sjätte avgränsande vägg för anpassningskammaren 32. 10 15 20 25 Anpassningskammaren nyttjas som en resonanskammare. Med hjälp av mittledaren alstras en elektromagnetisk våg i anpassnings- kammaren 32, vilken via resonansslitsen 35 avges till hålrumsvågledaren 31.Figure 1b shows a cross section A-A through the cavity waveguide 31 and the adaptation chamber 32 in figure 1a. Here it can be seen that since the substrate 36 in the matching circuit 32 on all sides except one is surrounded by conductive walls, the substrate rests directly against the cavity waveguide 31, whereby the cavity waveguide wall is used as a sixth defining wall for the matching chamber 32. The matching chamber is used as a resonant chamber. By means of the center conductor, an electromagnetic wave is generated in the adaptation chamber 32, which is delivered via the resonant slot 35 to the cavity waveguide 31.
Den i denna patentskrift US 5 028 891 beskrivna konstruktionen med koaxialledningsmatade anpassningskammare är dyrbar och uppvisar en relativt hög komplexitet. Varje anpassningskammare individuell med sma kräver montering och inställning toleranser. Höga krav ställs härvid exempelvis på att anpassningskammarens väggar sluter tätt mot hàlrumsvàgledaren för att effektförluster skall kunna hållas nere.The construction described in this patent specification US 5,028,891 with coaxial line-fed adaptation chambers is expensive and has a relatively high complexity. Each adaptation chamber individually with small requires mounting and setting tolerances. High demands are placed on this, for example, for the walls of the adaptation chamber to close tightly against the cavity wall guide in order to be able to keep power losses down.
Koaxialanslutningen medför också att anpassningskammaren tar förhållandevis stort utrymme i. djupled” Vid. konstruktion. av mikrovàgsgruppantenner är det tillgängliga utrymmet ofta en begränsande faktor. I synnerhet för en mobil antenn, såsom exempelvis en i ett flygplan monterad antenn för mobil spaningsradar, är utrymmeskraven, kanske speciellt i djupled, en kritisk faktor.The coaxial connection also means that the adaptation chamber takes up a relatively large amount of space. construction. of microwave group antennas, the available space is often a limiting factor. In particular for a mobile antenna, such as, for example, an antenna mounted in an aircraft for mobile reconnaissance radar, space requirements, perhaps especially in depth, are a critical factor.
I föreliggande uppfinning är emellertid effektöverföringen till och från en hàlrumsvágledare realiserad medelst en ortogonalt mot effektöverföringsriktningen anordnad stripline i direkt anslutning till översidan pà en hålrumsvàgledare. Härigenom kan utrymmesbehovet i djupled reduceras betydligt genom att koaxialanslutningen med denna konstruktion kan helt. utgå Vidare gör denna konstruktion det möjligt att med ett och samma stripline-kort realisera flera parallellt anordnade effekt- överföringsanordningar för flera hàlrumsvàgledare, exempelvis till samtliga hàlrumsvágledare i en gruppantenn. 10 15 20 25 9 510113 Dock uppstår samtidigt nya problem. Hålrumsvågledarens översida och det jordplan som är beläget på undersidan på nämnda stripline intill hålrumsvágledaren måste sluta tätt mot varandra för att undvika effektförluster. Vidare måste det med denna konstruktion finnas en strálningsslits i både stripline- jordplanet och hálrumsvágledaren. Läget för dessa slitsar måste för god effektivitet avpassas mot varandra med hög noggrannhet och repeterbarhet. Detta. medför' mycket höga toleranskrav, i synnerhet om samma stripline-kort nyttjas till flera parallellt anordnade leda hâlrumsvàgledare. Detta tenderar att till orimligt höga kostnader.In the present invention, however, the power transmission to and from a cavity waveguide is realized by means of a stripline arranged orthogonally to the power transmission direction in direct connection to the upper side of a cavity waveguide. In this way, the need for space in depth can be significantly reduced by the coaxial connection with this construction being able to completely. deleted Furthermore, this design makes it possible to realize with one and the same stripline card several power transmission devices arranged in parallel for several cavity waveguides, for example to all cavity waveguides in a group antenna. 10 15 20 25 9 510113 However, new problems arise at the same time. The upper side of the cavity waveguide and the ground plane located on the underside of said stripline adjacent to the cavity waveguide must close tightly to each other to avoid power losses. Furthermore, with this construction, there must be a radiation slot in both the stripline ground plane and the cavity waveguide. The position of these slots must be matched to each other with high accuracy and repeatability for good efficiency. This. entails very high tolerance requirements, especially if the same stripline card is used for several parallel arranged lead cavity waveguides. This tends to at unreasonably high costs.
I föreliggande uppfinning löses detta genom att en elektriskt ledande packningsanordning anordnas mellan vågledarna runt nämnda slitsar varigenom god isolation garanteras. Denna packningsanordning anordnas enligt uppfinningen så att en liten bildas båda kavitet mellan de transmissionslednings- anordningarna. Denna kavitet har en utjämnande verkan varför en anordning med goda transmissionsegenskaper härigenom erhålles utan höga krav på mekanisk precision i förhållandet mellan transmissionsledningsanordningarna och mellan slitsarna.In the present invention, this is solved by arranging an electrically conductive packing device between the waveguides around said slots, whereby good insulation is guaranteed. This packing device is arranged according to the invention so that a small cavity is formed between the transmission line devices. This cavity has a smoothing effect, which is why a device with good transmission properties is thereby obtained without high demands on mechanical precision in the relationship between the transmission line devices and between the slots.
Det är dock väsentligt att symmetri erhålles mellan stripline- ledaren och slitsen i det jordplan som är förknippat med denna stripline-ledare. Vidare är det viktigt att erhålla ett väldefinierat avstånd mellan slitsen och stripline-ledaren.However, it is essential that symmetry is obtained between the stripline conductor and the slot in the ground plane associated with this stripline conductor. Furthermore, it is important to obtain a well-defined distance between the slot and the stripline conductor.
Detta avstånd bestämmer övergångens Genom att en impedans. slits i stripline-kortets jordplan nyttjas, kommer denna slits och stripline-ledaren att återfinnas i samma struktur, varigenonl önskad positionering' av denna slits i förhållande till ledaren kan realiseras utan problem. 10 15 20 25 510113 1° I figur 2a visas en perspektivvy över en föredragen utföringsform av uppfinningen. Härvid är en stripline 12 anordnad att överföra mikrovàgssignaler, som i. detta exempel ligger i frekvensbandet 3 till 3.5 GHz, till, och/eller från, ett antal huvudsakligen identiska ryggvågledare ingående i en gruppantenn. En av dessa vågledare visas i denna figur 2a med beteckningen ll. I figuren visas också antydningsvis en intilliggande ryggvàgledare 20. Ryggvägledaren ll är längs en av dess sidor utrustad med en i vágledaren inskjutande rygg 18, vilken sträcker sig i vàgledarens längdriktning.This distance determines the transition By an impedance. slot in the ground plane of the stripline card is used, this slot and the stripline conductor will be found in the same structure, whereby the desired positioning of this slot in relation to the conductor can be realized without problems. Figure 2a shows a perspective view of a preferred embodiment of the invention. In this case, a stripline 12 is arranged to transmit microwave signals, which in this example lie in the frequency band 3 to 3.5 GHz, to, and / or from, a number of substantially identical back-wave conductors included in a group antenna. One of these waveguides is shown in this figure 2a with the designation ll. The figure also shows an adjacent ridge guide 20. The back guide 11 is equipped along one of its sides with a ridge 18 projecting into the guide, which extends in the longitudinal direction of the guide.
Ryggvågledare har den fördelen att de tillåter en relativt bred bandbredd hos grundmoden hos en mikrovåg som utbreder sig i vágledaren. Ryggvågledaren har även den fördelen, att den har en bredd B som är relativt liten i förhållande till mikrovàgens våglängd X, exempelvis av storleken B = OA- Ä, vilket kan jämföras med en känd tumregel för att undvika uppkomsten av gallerlober för en gruppantenn, d < Ä/2, där d betecknar avståndet mellan två närliggande antennelement. Dessa egenskaper kan utnyttjas vid den ovannämnda typen av gruppantenner, vilka har många parallella vågledare tätt invid varandra. Genom ryggvågledarens förhållandevis ringa bredd är det möjligt att åstadkomma exempelvis fasstyrda mikrovågs- antenner enligt i sig känd teknik.Rear waveguides have the advantage that they allow a relatively wide bandwidth of the basic mode of a microwave which propagates in the waveguide. The back waveguide also has the advantage that it has a width B which is relatively small in relation to the wavelength X of the microwave, for example of the size B = OA-Ä, which can be compared with a known rule of thumb to avoid the formation of grating lobes for a group antenna, d <Ä / 2, where d denotes the distance between two adjacent antenna elements. These properties can be used in the above-mentioned type of group antennas, which have many parallel waveguides close together. Due to the relatively small width of the back waveguide, it is possible to provide, for example, phase-controlled microwave antennas according to technology known per se.
Figur 2b är en tvärsektion genom nämnda stripline 12 längs ett plan som antyds med linjen C-C i figur 2a. Denna stripline 12 är utrustad med ett övre jordplan 12b, och ett undre jordplan 12a. Mellan dessa båda jordplan är ett elektriskt isolerande anordnat. I ett väldefinierat substrat l2c substratet, på avstånd från jordplanen 12a och l2b, är en mittledare 13 lÛ 15 20 25 30 11 510 'HÉ anordnad. I detta exempel är mittledaren anordnad mitt emellan de två jordplanen. Det jordplan 12a som vetter mot ryggvágledaren 11 är försedd. med en H-formad slits 14. H- formade slitsar lämpar sig särskilt väl för sådana fall där signalens våglängd är stor i förhållande till slitsens maximala längd. Den H-formade slitsen 14, som i detta exempel är åstadkommen genom etsning, är anordnad centrerat i förhållande till mittledaren 13. Slitsen har i detta exempel en bredd b på cirka 32 mm och vågledarens ll bredd B är cirka 43 mm. Mitt för denna slits 14 är, såsom visas i figur 2a, en motsvarande andra H-formad slits 15 anordnad genom ryggvágledarens vägg lla på den sida där ryggen 18 är anordnad. Ryggen 18 kan ur en synvinkel ses som ett i hàlrumsvàgledaren inskjutande veck.Figure 2b is a cross-section through said stripline 12 along a plane indicated by the line C-C in Figure 2a. This stripline 12 is equipped with an upper ground plane 12b, and a lower ground plane 12a. An electrical insulation is arranged between these two ground planes. In a well-defined substrate 12c the substrate, at a distance from the ground planes 12a and 12b, a center conductor 13 is arranged here. In this example, the center conductor is arranged midway between the two ground planes. The ground plane 12a facing the back waveguide 11 is provided. with an H-shaped slot 14. H-shaped slots are particularly suitable for cases where the wavelength of the signal is large in relation to the maximum length of the slot. The H-shaped slot 14, which in this example is obtained by etching, is arranged centered in relation to the center conductor 13. In this example the slit has a width b of approximately 32 mm and the width B of the waveguide 11 is approximately 43 mm. The center of this slot 14 is, as shown in Figure 2a, a corresponding second H-shaped slot 15 arranged through the wall 11a of the ridge waveguide on the side where the ridge 18 is arranged. From a point of view, the ridge 18 can be seen as a fold inserted into the cavity guide.
Betraktat från utsidan av hàlrumsvàgledaren 11 framstår därför ryggen 18 som eai längsgående fördjupning i. vågledaren. Såsom framgår ur figur 2a är emellertid denna fördjupning igenfylld, med ett ledande material, i höjd med slitsarna 14,15.Viewed from the outside of the cavity waveguide 11, therefore, the ridge 18 appears as a longitudinal depression in the waveguide. However, as can be seen from Figure 2a, this depression is filled, with a conductive material, at the height of the slots 14,15.
Såsom visas i figur 2b är en elektriskt ledande packning 19 anordnad i ett spår 11c i ryggvágledarens yttervägg 11a.As shown in Figure 2b, an electrically conductive gasket 19 is arranged in a groove 11c in the outer wall 11a of the back wall conductor.
Packningen 19 är i detta exempel av typen O-ringspackning och är realiserad i silikongummi med ett påvulkaniserat överdrag av silverpläterade aluminiumkulor. Packningen är avpassad att följa strax utanför slitsarnas konturer, såsom markeras med ett avstånd d i figur 2b. Såsom antydningsvis framgår ur figur 2b är packningen 19 i detta exempel ihålig. Härigenom motverkas att packningen svåller ut vid kompression. I detta exempel är avståndet d mellan slitsarnas ytterkonturer och packningen cirka en millimeter. Utanför spåret llc är en fläns lld anordnad i direkt anslutning till spåret med tillhörande packning 19. Flänsen lld har i detta exempel en höjd h på 0.5 10 15 20 25 30 510113 12 millimeter och löper, liksom också spåret 11c, runt hela slitsen 15. Det emellertid inte nödvändigt att flänsen löper runt hela slitsen. Flänsen kan också tänkas vara avbruten eller enbart stödja stripline-kortet på ett begränsat antal punkter.The gasket 19 in this example is of the type O-ring gasket and is realized in silicone rubber with a vulcanized coating of silver-plated aluminum balls. The gasket is adapted to follow just outside the contours of the slots, as marked with a distance d in figure 2b. As can be seen from Figure 2b, the gasket 19 in this example is hollow. This prevents the gasket from swelling out during compression. In this example, the distance d between the outer contours of the slots and the gasket is about one millimeter. Outside the groove 11c, a flange 11d is arranged in direct connection with the groove with associated gasket 19. In this example, the flange 11d has a height h of 0.5 10 15 20 25 30 510113 12 millimeters and runs, like the groove 11c, around the entire slot 15. However, it is not necessary for the flange to run around the entire slot. The flange may also be interrupted or only support the stripline card at a limited number of points.
En annan tänkbar möjlighet är att anordna packningen 19 utanför flänsen llc.Another possible possibility is to arrange the gasket 19 outside the flange 11c.
Nämnda stripline 12 är fixerad mot packningen 19 och ryggvågledaren 11 med hjälp av fästanordningar, vilka i detta exempel utgöres av ett antal i figuren inte visade skruvar.Said stripline 12 is fixed to the gasket 19 and the back waveguide 11 by means of fastening devices, which in this example consist of a number of screws not shown in the figure.
Runt dessa skruvar är vågledaren utrustad med flänsar av samma typ och med samma höjd som flänsen 11d. Nämnda stripline 12 kommer härvid att pressas mot den elastiska packningen 19, varigenom packningen sluter hermetiskt tätt mot omgivningen och god elektrisk koppling garanteras mellan stripline-jordplanet l2a och ryggvågledarens vägg 1la. Härigenom undanröjes huvudsakligen fullständigt risken för att luftspalter skall bildas mellan de båda transmissionsledningsanordningarna och läckage uppstå. Nämnda stripline 12 kommer härvid att anligga mot flänsen lld samt mot de flänsar som omsluter skruvarna.Around these screws, the waveguide is equipped with flanges of the same type and with the same height as the flange 11d. Said stripline 12 will in this case be pressed against the elastic gasket 19, whereby the gasket closes hermetically tightly against the surroundings and good electrical connection is guaranteed between the stripline ground plane 12a and the back waveguide wall 11a. This essentially completely eliminates the risk of air gaps forming between the two transmission line devices and leakage occurring. The stripline 12 will in this case abut against the flange 11d and against the flanges which enclose the screws.
Härigenom bildas en liten kavitet 10 mellan nämnda stripline 12 och hålrumsvågledaren 11. Kavitetens höjd bestämmes härvid av höjden på flänsarna som i detta fall är h = 0.5 mm. Dess utsträckning i övriga två dimensioner begränsas av packningen 19.As a result, a small cavity 10 is formed between said stripline 12 and the cavity waveguide 11. The height of the cavity is hereby determined by the height of the flanges, which in this case is h = 0.5 mm. Its extent in the other two dimensions is limited by the gasket 19.
Kaviteten 10 har en utjämnande verkan. Härvid minskas kraven på den mekaniska precisionen så att toleransen för slitsarnas placering gentemot varandra väsentligt ökar i förhållande till om stripline-jordplanet skulle ligga direkt an mot hålrums- vàgledaren. Slitsarna 14 och 15 kan tillåtas ligga upp till en förhållande till varandra i millimeter förskjutna i längd- 10 15 20 25 13 516 113m och/eller sidled utan menlig inverkan på effektöverföringen.The cavity 10 has a smoothing effect. In this case, the requirements for the mechanical precision are reduced so that the tolerance for the placement of the slots towards each other significantly increases in relation to whether the stripline ground plane would abut directly against the cavity guide. The slots 14 and 15 can be allowed to lie up to a ratio to each other in millimeters offset in the length and / or laterally without adverse effect on the power transmission.
Ett exempel på en sådan förskynxüng visas i figur 2c, som tvärsektionen i visar kaviteten 10. figur 2b genom Förskjutningen är visad i ryggvågledarens 11 längdriktning med ett avstånd f. Pâ samma sätt medges att mittledaren 13 hamnar upp till ungefär en halv millimeter snett i förhållande till slitsen 15 i hålrumsvågledaren. Ställt i relation till slitsarnas bredd b på ca 30 mm och stripline-ledarbredden, som är 1.92 mm, innebär detta förhållandevis mycket låga tolerans- krav.An example of such a bias is shown in Figure 2c, in which the cross section shows the cavity 10. Figure 2b is shown by the displacement in the longitudinal direction of the back waveguide 11 at a distance f. In the same way it is allowed that the center conductor 13 ends up about half a millimeter to the slot 15 in the cavity waveguide. Set in relation to the width b of the slots of approx. 30 mm and the stripline conductor width, which is 1.92 mm, this means relatively low tolerance requirements.
Höjden på kaviteten 10 är, som ovan nämnts, 0.5 mm i detta utföringsexempel effekt- av uppfinningen. För bästa överföring av mikrovågssignaler i det i detta exempel aktuella frekvensområdet bör denna höjd h företrädesvis väljas mellan cirka 0.3 och 1.0 millimeter.The height of the cavity 10 is, as mentioned above, 0.5 mm in this exemplary embodiment of the invention. For best transmission of microwave signals in the frequency range of the present example, this height h should preferably be chosen between about 0.3 and 1.0 millimeters.
Ur fig. 2b framgår hur ovan nämnda slits 15 i ryggvágledarens vägg har breddats i ryggvågledarens längdriktning till en trattform. Härigenom erhålles en förbättrad anpassning och god överföring av effekten. Denna trattform bildas dock endast i den igenfyllda ryggen 18. Som bättre framgår i figur 2a sträcker sig emellertid ryggvågledarens slits 15 också på bägge sidor om ryggen. Här karakteriseras slitsen av en enkel öppning i vàgledarens vägg.Fig. 2b shows how the above-mentioned slot 15 in the wall of the back waveguide has been widened in the longitudinal direction of the back waveguide into a funnel shape. This results in an improved adaptation and good transmission of the power. However, this funnel shape is formed only in the filled back 18. As can be seen better in Figure 2a, however, the slit 15 of the back waveguide also extends on both sides of the back. Here, the slot is characterized by a simple opening in the wall guide wall.
I ovan beskrivna utföringsexempel av föreliggande uppfinning visas en effektöverföring mellan ett stripline-kort och en huvudsakligen rektangulär hàlrumsvágledare. Uppfinningen kan även realiseras med hálrumsvágledare med cirkulärt tvärsnitt, eller med helt andra kombinationer av transmissionslednings- anordningar där' dessa. kan anordnas så att de begränsas mot varandra av elektriskt ledande och huvudsakligen planparallella 10 15 20 25 510113 14 väggar. Exempel på detta är en hålrumsvågledar-till- hålrumsvàgledarövergàng, en stripline-till-striplineövergàng, där den ena eller båda dessa striplines även kan utföras i mikrostripteknik, eller en stripline-till-koaxialledarövergång.In the above-described exemplary embodiment of the present invention, a power transfer is shown between a stripline board and a substantially rectangular cavity waveguide. The invention can also be realized with cavity guides with a circular cross-section, or with completely different combinations of transmission line devices therein. can be arranged so that they are limited to each other by electrically conductive and substantially plane-parallel walls. Examples of this are a cavity waveguide-to-cavity waveguide junction, a stripline-to-stripline junction, where one or both of these striplines can also be performed in microstrip technology, or a stripline-to-coaxial conductor junction.
Figur 3 är en perspektivvy över ett alternativt utförande av nämnda stripline 12 i figurerna 2a och 2b. I denna stripline, som här betecknas 22, är enligt i sig känd teknik utrustad med ett övre jordplan 22b och ett undre jordplan 22a. Det undre jordplanet är utrustat med en. H-formad slits 24. Ett antal genompläterade hål 25, som förbinder det övre och det undre jordplanet 22b,22a är anordnade längs sidorna i en tänkt rektangel, huvudsakligen symmetriskt kring slitsen 24.Figure 3 is a perspective view of an alternative embodiment of said stripline 12 in Figures 2a and 2b. In this stripline, which is referred to here 22, is known according to per se known technology with an upper ground plane 22b and a lower ground plane 22a. The lower ground plane is equipped with a. H-shaped slot 24. A number of through-plated holes 25 connecting the upper and lower ground planes 22b, 22a are arranged along the sides of an imaginary rectangle, substantially symmetrically around the slot 24.
Avstànden mellan dessa genompläterade hål är liten i förhållande till mikrovågornas våglängd Ä. I nämnda striplines substrat är en mittledare 23 anordnad. Denna är anordnad att passera mellan tvâ närliggande genompläterade hål och sträcka sig i hàlrumsvágledarens längdriktning över mitten på slitsen 24.The distance between these through-plated holes is small in relation to the wavelength λ of the microwaves. In the substrate of said striplines a center conductor 23 is arranged. This is arranged to pass between two adjacent through-plated holes and extend in the longitudinal direction of the cavity waveguide over the center of the slot 24.
Vid transmissionsledningsövergàngen sker en övergång från en transversell elektromagnetisk våg (TEM) inkommande i nämnda stripline till en transversell elektrisk våg (TE) i hålrumsvågledaren. Enligt ett starkt förenklat synsätt upplever TEM-vågen slitsen 24 som en cßymmetrisk störning varför TE- vågor uppstår. Då dessa inte är' bundna till lnittledaren. på samma sätt som TEM-vågen, skulle en del av mikrovågseffekten kunna tendera att fortplanta fritt genom stripline-substratet.At the transmission line junction, a transition takes place from a transverse electromagnetic wave (TEM) incoming in said stripline to a transverse electric wave (TE) in the cavity waveguide. According to a greatly simplified approach, the TEM wave experiences the slot 24 as a symmetrical disturbance, which is why TE waves occur. Since these are not 'bound to the lnit leader. in the same way as the TEM wave, some of the microwave power could tend to propagate freely through the stripline substrate.
Detta fenomen motverkas av de genompläterade hålen 25, vilka något förenklat kan sägas bilda en jordad bur runt slitsen 24. 10 15 20 25 30 15 510115 Genom att ett och samma stripline-kort kan anslutas till flera intilliggande hàlrumsvágledare samtidigt, där effektöverföring företrädesvis utförs på flera ställen på varje hålrums- vågledare, erbjuder uppfinningen en mekaniskt enkel konstruktion för effektöverföring för en medelst hålrums- vågledare uppbyggd gruppantenn. Företrädesvis innefattar nämnda stripline-kort åtminstone ett fördelningsnät, med hjälp av vilket effekt fördelas på de olika slitsövergàngarna ifråga. På nämnda stripline-kort kan. med fördel även andra komponenter såsom exempelvis impedansanpassningskretsar och filter enligt i sig känd teknik integreras. I figur 4 visas en övergripande och något förenklad vy över en antennanordning 40, där detta illustreras.This phenomenon is counteracted by the through-plated holes 25, which can be said to form a grounded cage around the slot 24 in a somewhat simplified manner. several places on each cavity waveguide, the invention offers a mechanically simple construction for power transmission for a group antenna constructed by means of cavity waveguides. Preferably, said stripline card comprises at least one distribution network, by means of which effect is distributed on the various slot transitions in question. On said stripline card can. advantageously, other components such as, for example, impedance matching circuits and filters according to the art known per se are also integrated. Figure 4 shows an overall and somewhat simplified view of an antenna device 40, where this is illustrated.
Antennanordningen 40 innefattar härvid en gruppantenn realiserad medelst ett antal parallella hålrums- vàgledare. Tre av dessa hålrumsvágledare 4l,42,43 visas i figuren. En intilliggande fjärde hålrumsvågledare 44 antydes med streckade linjer. Varje hålrumsvàgledare är försedd med en längsgående rygg 41a,42a,43a. Hàlrumsvàgledarna är vidare försedda med ett antal slitsar vardera, varav två slitsar 51 är synliga i figuren. Såsom antyds i figuren är hålrumsvågledarnas ryggar igenfyllda i höjd med dessa slitsar 51. Slitsarna är i detta exempel Z-formade, varvid de innefattar ett längre avsnitt på cirka 30 amp som ligger* vinkelrätt mot hålrums- vågledarnas längdriktning, och i vardera änden av detta längre avsnitt ett kortare avsnitt på cirka 10 mm, vilket är orienterat i hålrumsvågledarnas längdriktning. Många andra slitsformer är likväl tänkbara.The antenna device 40 here comprises a group antenna realized by means of a number of parallel cavity guides. Three of these cavity waveguides 41, 42, 43 are shown in the figure. An adjacent fourth cavity waveguide 44 is indicated by dashed lines. Each cavity waveguide is provided with a longitudinal ridge 41a, 42a, 43a. The cavity guides are further provided with a number of slots each, of which two slots 51 are visible in the figure. As indicated in the figure, the ridges of the cavity waveguides are filled in at the height of these slots 51. In this example the slots are Z-shaped, comprising a longer section of about 30 amps which is * perpendicular to the longitudinal direction of the cavity waveguides, and at each end thereof longer section a shorter section of about 10 mm, which is oriented in the longitudinal direction of the cavity waveguides. Many other forms of wear are nevertheless conceivable.
Runt vardera av nämnda slitsar 51 i hålrumsvågledarna är en elektriskt ledande, elastisk packningsanordning 53 anordnad i ett spår i hålrumsvågledarnas yttervägg. Packningsanordningarna 10 15 20 25 30 510113 16 53 består vardera av en uppsättning korta, efter varandra anordnade packningselement och. är' avpassade att följa strax utanför slitsarnas konturer. I detta exempel är avståndet mellan slitsarnas ytterkonturer och packningsanordningarna 53 cirka en millimeter. Avståndet mellan två närliggande packningselement är litet i förhållande till mikrovågs- signalernas våglängd, varför packningsanordningarna 53 kan anses vara elektriskt täta i den meningen att läckage av signaleffekt genom mellanrummen mellan enskilda packnings- element i huvudsak helt kan försummas. Över samtliga hàlrumsvågledare i gruppantennen är ett stripline-kort 45 anordnat. Detta stripline-kort 45, som i figuren är avbrutet för att visa de underliggande hàlrums- vàgledarna, är anordnat att leda mikrovàgssignaler till, och/eller fràn, hålrumsvàgledarna genom de nämnda slitsarna 51 i hålrumsvàgledarna. Huvudsakligen rakt ovanför vardera av dessa slitsar 51 har stripline-kortet en motsvarande slits 49 i det av stripline-kortets bägge jordplan som vetter mot hàlrums- vågledarna. Dessa jordplansslitsar 49 har huvudsakligen samma form och utsträckning som slitsarna 51 i hålrumsvàgledarna.Around each of said slots 51 in the cavity waveguides, an electrically conductive, elastic packing device 53 is arranged in a groove in the outer wall of the cavity waveguides. The packing devices 10 15 20 25 30 510113 16 53 each consist of a set of short, successively arranged packing elements and. are 'adapted to follow just outside the contours of the slits. In this example, the distance between the outer contours of the slots and the packing devices 53 is about one millimeter. The distance between two adjacent packing elements is small in relation to the wavelength of the microwave signals, so that the packing devices 53 can be considered to be electrically tight in the sense that leakage of signal power through the spaces between individual packing elements can be substantially completely neglected. A stripline card 45 is arranged over all the cavity waveguides in the group antenna. This stripline card 45, which in the figure is interrupted to show the underlying cavity guides, is arranged to guide microwave signals to, and / or from, the cavity guides through the said slots 51 in the cavity guides. Substantially directly above each of these slots 51, the stripline board has a corresponding slot 49 in that of both ground planes of the stripline board facing the cavity waveguides. These ground plane slots 49 have substantially the same shape and extent as the slots 51 in the cavity waveguides.
Slitsarna 49 och 51 bildar därför par av intilliggande lika slitsar.The slots 49 and 51 therefore form pairs of adjacent equal slots.
En uppsättning genompläterade hål 50 är symmetriskt anordnade i en rektangelform runt varje slits 49 i stripline-kortet. Dessa genompläterade hål 50 förbinder stripline-kortets bägge jordplan elektriskt. Avståndet mellan två närliggande hål är litet i förhållande till mikrovågssignalens våglängd. Varje uppsättning genompläterade hål verkar tillsammans med de bägge jordplanen som en modundertryckare vars utsträckning är avpassad till mikrovågssignalens våglängd Ä. In i varje sådan 10 15 20 25 30 17 510113 av genompläterade häl bildad modundertryckare leder en i hàlrumsvàgledarnas lângdriktning orienterad stripline-ledare 48, som efter att ha överkorsat sin respektive slits 49 avslutas som en öppen stubbledning. Stripline-ledaren 48 kan enligt ett synsätt ses som en sond, en så kallad probe, som sticker in i modundertryckaren och där alstrar en elektro- magnetisk vàg, vilken via slitsarna 49 och 51 överföres till respektive hálrumsvágledare.A set of through-plated holes 50 are symmetrically arranged in a rectangular shape around each slot 49 in the stripline board. These through-plated holes 50 electrically connect both ground planes of the stripline board. The distance between two adjacent holes is small in relation to the wavelength of the microwave signal. Each set of well-plated holes, together with the two ground planes, acts as a mode suppressor whose extent is matched to the wavelength mikro of the microwave signal. after crossing its respective slot 49 terminates as an open stump line. According to one view, the stripline conductor 48 can be seen as a probe, a so-called probe, which protrudes into the mode suppressor and generates an electromagnetic wave, which is transmitted via the slots 49 and 51 to the respective cavity waveguide.
Varje hàlrumsvàgledare är fixerad mot stripline-kortet 45 med hjälp av ett antal skruvar, av vilka två skruvar 52 för vardera av hálrumsvàgledarna 41, 42 och 43 visas i denna figur 4. Med hjälp av dessa skruvar pressas nämnda stripline-kort 45 mot de elastiska packningsanordningarna 53. Härvid erhålles god elektrisk koppling' genom 'varje _packningselement i. packnings- anordningarna 53 mellan stripline-jordplanen och hàlrums- vágledarna. Packningsanordningarna sluter härigenom elektriskt tätt mot omgivningen varför risken för läckage av signaleffekt till omgivningen minimeras. Samtidigt bildas, pà samma sätt som i tidigare beskrivna utföringsformer av uppfinningen, en liten kavitet mellan slitsarna i vardera slitsparet, där kaviteten har en verkan. Härvid minskas utjämnande kraven på den mekaniska precisionen så att toleransen för slitsarnas placering gentemot varandra väsentligt kan ökas i förhållande till om vàgledarna 41,42,43 skulle ligga direkt an mot nämnda stripline-kort 45.Each cavity waveguide is fixed to the stripline board 45 by means of a number of screws, of which two screws 52 for each of the cavity waveguides 41, 42 and 43 are shown in this figure 4. By means of these screws said stripline board 45 is pressed against the elastic the packing devices 53. In this case, good electrical connection is obtained 'through' each packing element in the packing devices 53 between the stripline ground plane and the cavity guides. The packing devices thereby close electrically tightly to the environment, so that the risk of leakage of signal power to the environment is minimized. At the same time, in the same way as in previously described embodiments of the invention, a small cavity is formed between the slots in each slot pair, where the cavity has an effect. In this case, the leveling requirements for the mechanical precision are reduced so that the tolerance for the placement of the slots relative to each other can be significantly increased in relation to whether the guide guides 41, 42, 43 would abut directly against said stripline card 45.
Pâ stripline-kortet 45 antydes också ett effektfördelningsnät med vilket signaleffekt tillföres nämnda stripline-ledare 48 som överför signaleffekten 'via nämnda slitsar till hàlrums- vágledarna.The stripline board 45 also indicates a power distribution network with which signal power is applied to said stripline conductor 48 which transmits the signal power via said slots to the cavity waveguides.
Effektfördelningsnätet innefattar en uppsättning effektfördelare 46 i form av Wilkinson-fördelare som fördelar 10 l5 20 25 510113 18 inkommande effekt på två. utgående stripline-ledare. I detta exempel är fördelas effekten lika. Effektfördelningsnätet inne- fattar vidare en uppsättning anpassningskretsar 47. En sådan anpassningskrets 47 är anordnad för varje slitspar.The power distribution network includes a set of power distributors 46 in the form of Wilkinson distributors that distribute incoming power over two. outgoing stripline conductor. In this example, the power is evenly distributed. The power distribution network further comprises a set of matching circuits 47. Such a matching circuit 47 is provided for each pair of slots.
Anpassningskretsarna 47 är enligt i sig känd teknik realiserade medelst ett par stubb-ledningar 54, vars längder och lägen är avpassade för att ge god anpassning vid övergàngarna.The adapting circuits 47 are realized according to the art known per se by means of a pair of stub lines 54, the lengths and positions of which are adapted to provide good adaptation at the transitions.
Redogörelsen för antennanordningen 40 i detta utföringsexempel har skett med utgångspunkt från att antennanordningen nyttjas för sändning, varvid effekt överförs från nämnda stripline-kort 45 till hålrumsvågledarna. Antennanordningen 40 lämpar sig dock lika bra för mottagning.The description of the antenna device 40 in this exemplary embodiment has taken place on the basis that the antenna device is used for transmission, whereby power is transmitted from said stripline card 45 to the cavity waveguides. However, the antenna device 40 is equally suitable for reception.
Stripline-kortet 45 är i detta exempel utförd i sedvanlig stripline-teknik med två jordplan på ömse sidor av ett substrat som innehåller stripline-ledare. Detta är en fördelaktig utföringsform då god effektöverföring till hälrumsvågledarna med små förluster medges med denna teknik. Det vore likväl också möjligt att utföra stripline-kortet i mikrostrip-teknik.The stripline card 45 in this example is made in conventional stripline technology with two ground planes on either side of a substrate containing stripline conductors. This is an advantageous embodiment as good power transmission to the cavity waveguides with small losses is allowed with this technique. However, it would also be possible to make the stripline card in microstrip technology.
Vidare effektmatas hela antennen medelst ett och samma stripline-kort i detta utföringsexempel. Det är givetvis även möjligt, och för stora antenner möjligen tillràdligt, att nyttja en uppsättning parallellt anordnade stripline-kort för antennanslutningen, där varje stripline-kort matar ett antal slitsar i ett antal av de i antennen ingående hålrums- vågledarna. Härvid kan självfallet dessa stripline-kort överföra effekt både till och från hålrumsvågledarna.Furthermore, the entire antenna is powered by means of one and the same stripline card in this exemplary embodiment. It is of course also possible, and for large antennas possibly advisable, to use a set of parallel arranged stripline cards for the antenna connection, where each stripline card feeds a number of slots in a number of the cavity waveguides included in the antenna. In this case, of course, these stripline cards can transmit power both to and from the cavity waveguides.
Claims (24)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9701961A SE510113C2 (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devices |
| IL13296098A IL132960A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Microwave transmission device |
| AU76810/98A AU7681098A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Microwave transmission device |
| PCT/SE1998/000939 WO1998054782A1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Microwave transmission device |
| JP50056699A JP4017084B2 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Microwave transmission equipment |
| DE69840648T DE69840648D1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | DEVICE FOR MICROWAVE TRANSMISSION |
| EP98924707A EP0985243B1 (en) | 1997-05-26 | 1998-05-19 | Microwave transmission device |
| US09/083,502 US6081241A (en) | 1997-05-26 | 1998-05-22 | Microwave antenna transmission device having a stripline to waveguide transition via a slot coupling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9701961A SE510113C2 (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devices |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9701961D0 SE9701961D0 (en) | 1997-05-26 |
| SE9701961L SE9701961L (en) | 1998-11-27 |
| SE510113C2 true SE510113C2 (en) | 1999-04-19 |
Family
ID=20407083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9701961A SE510113C2 (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE510113C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107464972A (en) * | 2017-07-31 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | Ridge waveguide power divider |
-
1997
- 1997-05-26 SE SE9701961A patent/SE510113C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107464972A (en) * | 2017-07-31 | 2017-12-12 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | Ridge waveguide power divider |
| CN107464972B (en) * | 2017-07-31 | 2021-01-26 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | Ridge waveguide power divider |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9701961L (en) | 1998-11-27 |
| SE9701961D0 (en) | 1997-05-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6081241A (en) | Microwave antenna transmission device having a stripline to waveguide transition via a slot coupling | |
| CN107431262B (en) | Radio frequency connecting device | |
| US6198437B1 (en) | Broadband patch/slot antenna | |
| US6304220B1 (en) | Antenna with stacked resonant structures and a multi-frequency radiocommunications system including it | |
| US20100148892A1 (en) | Antenna device and transformer | |
| US2829348A (en) | Line-above-ground to hollow waveguide coupling | |
| CN109742538B (en) | Millimeter wave phased array magnetic dipole antenna of mobile terminal and antenna array thereof | |
| US20200328763A1 (en) | Diplexer and transmitting and receiving system | |
| US20170162927A1 (en) | Air Gap Creation In Electronic Devices | |
| US11223119B2 (en) | Millimeter wave LTCC filter | |
| US8207796B2 (en) | Stripline termination circuit having resonators | |
| EP0984504B1 (en) | Transverse electric or quasi-transverse electric mode to waveguide mode transformer | |
| US8754722B2 (en) | Planar integrated switching device | |
| US10079420B2 (en) | Broadband high power microwave combiner/divider | |
| Jain et al. | A novel microstrip mode to waveguide mode transformer and its applications | |
| JP2000216605A (en) | Connection structure between dielectric waveguide line and high frequency line conductor | |
| SE510113C2 (en) | Apparatus for power transmission of electromagnetic microwaves between two transmission conductor devices | |
| JP2000252712A (en) | Connection structure between dielectric waveguide line and high frequency line conductor | |
| CN111725597B (en) | Dielectric transmission line coupler, dielectric transmission line coupling assembly and network equipment | |
| Ting et al. | A cost-efficient air-filled substrate integrated ridge waveguide for mmWave application | |
| CN101645537B (en) | Seminorm substrate integrated waveguide feeding bandwidth log periodic dipole array antenna | |
| Kumar et al. | Millimeter Wave Frequency Power Divider for Short Range Applications at 60 GHz. | |
| RU2436203C1 (en) | Contradirectional strip coupler | |
| CN220400877U (en) | Feed structure | |
| KR101306394B1 (en) | Radio frequency(rf) device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |