DE102009011870A1 - Hochfrequenzvorrichtung mit mehreren rechteckigen Hohlleitern - Google Patents

Hochfrequenzvorrichtung mit mehreren rechteckigen Hohlleitern Download PDF

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DE102009011870A1
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plate
metallic
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DE102009011870A
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Akihisa Kariya Fujita
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Denso Corp
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Denso Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12Hollow waveguides
    • H01P3/121Hollow waveguides integrated in a substrate

Landscapes

  • Waveguides (AREA)

Abstract

Die Längsseitenlängen a1 bis a5 von rechteckigen Hohlleiterrohren in einer Längsseitenrichtung (Magnetfeldrichtung) nehmen mit kürzer werdender Leitungslänge (mit geringer werdendem Abstand eines rechteckigen Hohlleiterrohrs zur Mitte) zu. ai und Li sind derart festgelegt, dass die Leitungslängen L1 bis L5 jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs Li = m λ gi betragen (i = 1 bis 5, und m ist eine positive ganze Zahl), wobei die Leiterwellenlängen jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs, die durch die Länge a1 bis a5 bestimmt werden, durch λ g1 bis λ g5 beschrieben werden. Folglich kann die Leitungslänge Li jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs beliebig festgelegt werden, während ein Phasenverhältnis zwischen den Hochfrequenzsignalen, die von jedem rechteckigen Hohlleiterrohr übertragen werden, aufrechterhalten wird. Wenn eine Differenz in den Leitungslängen zwischen den rechteckigen Hohlleiterrohren derart festgelegt wird, dass sie geringer ist, kann der Freiheitsgrad bei einer Anordnung der rechteckigen Hohlleiterrohre verbessert und die durch eine Temperaturänderung bedingte Verschlechterung der Ausbreitungscharakteristika unterdrückt werden.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung bezieht sich auf die am 6. März 2008 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2008-56396 , auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (Gebiet der Erfindung)
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenzvorrichtung mit mehreren rechteckigen Hohlleiterrohren.
  • (Stand der Technik)
  • Eine Hochfrequenzvorrichtung, die Hochfrequenzsignale unter Verwendung rechteckiger Hohlleiterrohre überträgt, ist bekannt. Die JP 2004-221718 offenbart beispielsweise eine Hochfrequenzvorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen, bei der zwei Metallplatten verbunden und mehrere rechteckige Hohlleiterrohre an der Verbindungsoberfläche gebildet sind. Bei dieser Art von Hochfrequenzvorrichtung sind die rechteckigen Hohlleiterrohre dann, wenn ein Phasenverhältnis zwischen den zu übertragenden Hochfrequenzsignalen aufrechterhalten werden muss, derart angeordnet, dass die Leitungslängen der rechteckigen Hohlleiterrohre gleich sind, oder dass die Leitungslängen nur um ein ganzzahliges Vielfaches einer Leiterwellenlänge voneinander abweichen.
  • In beiden Fällen können die rechteckigen Hohlleiterrohre jedoch nicht frei angeordnet werden, da die Leitungslängen in festgelegter Weise bestimmt werden. Ferner wird der Übertragungsverlust insbesondere dann unnötigerweise erhöht, wenn die Lei tungen derart angeordnet werden, dass die Leitungslängen gleich sind, da die Leitungslängen auf die längste Leitungslänge festgelegt sind.
  • Wenn die Leitungen demgegenüber derart angeordnet werden, dass die Leitungslängen nur um ein ganzzahliges Vielfaches der Leiterwellenlänge voneinander abweichen, nehmen die Änderungen im Verlust zwischen den Kanälen zu und erhöht sich eine durch eine Temperaturänderung bedingte Verschlechterung der Ausbreitungscharakteristika, da die Leitungslängen voneinander abweichen.
  • D. h., wenn sich die Leitungslängen von zwei rechteckigen Hohlleiterrohren unterscheiden, wird das rechteckige Hohlleiterrohr mit der längeren Leitungslänge entsprechend dem Längenunterschied deutlicher durch eine Temperaturänderung beeinflusst. Dies führt dazu, dass sich das Phasenverhältnis zwischen den Hochfrequenzsignalen an einem Eingangsanschluss und an einem Ausgangsanschluss des rechteckigen Hohlleiterrohrs unterscheidet, so dass die Ausbreitungscharakteristika verschlechtert werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist geschaffen worden, um die vorstehend diskutierten Nachteile zu vermeiden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochfrequenzvorrichtung bereitzustellen, die einen hohen Freiheitsgrad bei einer Anordnung von rechteckigen Hohlleiterrohren ermöglicht und eine durch eine Temperaturänderung bedingte Verschlechterung der Ausbreitungscharakteristika unterdrücken kann.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, wird eine Hochfrequenzvorrichtung bereitgestellt, mit: mehreren rechteckigen Hohlleiterrohren, die Hochfrequenzsignale übertragen und in ihrer Längsrichtung verschiedene Leitungslängen aufweisen, wobei die Hochfrequenzsignale derart in den mehreren rechteckigen Hohlleiterrohren übertragen werden, dass ein Phasenverhältnis zwischen den Hochfrequenzsignalen an den Eingangsanschlüssen der mehreren rechteckigen Hohlleiterrohre auch an den Ausgangsanschlüssen der mehreren rechteckigen Hohleiterrohre aufrechterhalten wird, wobei das rechteckige Hohlleiterrohr einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der senkrecht zur Längs richtung des Hohlleiterrohrs geschnitten ist, der rechteckige Querschnitt Längsseitenkanten und Kurzseitenkanten aufweist, diese Längen als eine Längsseitenlänge und als eine Kurzseitenlänge definiert sind, und die Längsseitenlänge derart festgelegt ist, dass sie bei kürzer werdenden Leitungslängen länger ist, um es einer Leiterwellenlänge im Hohleiterrohr zu ermöglichen, kürzer zu werden.
  • Wenn eine Freiraumwellenlänge eines zu übertragenden Hochfrequenzsignals durch λ und eine Länge des rechteckigen Hohlleiterrohrs in einer Längsseitenrichtung (d. h. Magnetfeldrichtung) durch a beschrieben wird (wobei a > λ/2 ist), wird eine Leiterwellenlänge λ g durch die folgende Gleichung 1 beschrieben.
  • Figure 00030001
  • D. h., die Leiterwellenlänge λ g nimmt zu, je kleiner eine Rohrbreite a wird und sich λ/2 annähert. Die Leiterwellenlänge λg nimmt ab (nähert sich λ an), je größer die Leiterbreite a wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • In der beigefügten Zeichnung zeigt/zeigen:
  • 1A und 1B Perspektivansichten, die jeweils einen Gesamtaufbau einer Hochfrequenzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 2A, 2B und 2C eine Draufsicht und Querschnittsansichten einer Hohlleiterrohrplatte gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Nahbereichs von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen eines rechteckigen Hohlleiterrohrs in der Hochfrequenzvorrichtung;
  • 4 eine Draufsicht einer Hohleiterrohrplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Querschnittsansicht des Nahbereichs von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen eines rechteckigen Hohlleiterrohrs in der Hochfrequenzvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6A und 6B Querschnittsansichten des Nahbereichs von Eingangs- und Ausgangsanschlüssen eines rechteckigen Hohlleiterrohrs in der Hochfrequenzvorrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform;
  • 7 ein Diagramm mit Simulationsergebnissen, die ein Verhältnis zwischen einer Länge (Kegellänge) der mit der sich verjüngenden Form gebildeten Innenwand und einem Durchgangsverlust zeigen;
  • 8 eine beispielhafte Abbildung eines bei der Simulation verwendeten Models eines rechteckigen Hohlleiterrohrs.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1A zeigt eine Perspektivansicht eines Gesamtaufbaus einer Hochfrequenzvorrichtung 1, auf welche die vorliegende Erfindung angewandt wird. 1B zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Hochfrequenzvorrichtung 1.
  • Die Hochfrequenzvorrichtung 1 wird auf eine Radarvorrichtung angewandt, die Millimeterwellen, Mikrowellen und dergleichen verwendet.
  • Die Hochfrequenzvorrichtung 1 weist, wie in den 1A und 1B gezeigt, eine Hohlleiterrohrplatte 10, ein erstes Substrat 20 und ein zweites Substrat 30 auf. Mehrere (gemäß der ersten Ausführungsform fünf) rechteckige Hohlleiterrohre 11 (11a bis 11e) sind auf der aus einer metallischen Platte (Leiter) gebildeten Hohlleiterrohrplatte 10 gebildet. Das erste Substrat 20 und das zweite Substrat 30 sind durch Schrauben und dergleichen an beiden Seiten der Hohlleiterrohrplatte 10 befestigt, so dass das erste Substrat 20, das zweite Substrat 30 und die Hohleiterrohrplatte 10 eine Einheit bilden. Jeder der rechteckigen Hohlleiterrohre (11a bis 11e) weist einen Hohleiterdurchgang auf, dessen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung rechteckig ist. Dieser rechteckige Querschnitt weist eine Kurzseitenkante in einer Kurzseitenrichtung und eine Langseitenkante auf, wobei die Länge der Langseitenkante, d. h. die Durchgangslänge in der Längsseitenrichtung, die nachstehend als „Längsseitenlänge” bezeichnet wird, auf „a” gesetzt ist. Es wird ebenso auf die „Kurzseitenlänge” für die Durchgangslänge in der Kurzseitenrichtung Bezug genommen.
  • Von diesen Elementen ist das erste Substrat 20 ein aus Harz aufgebautes Substrat. Hochfrequenzschaltungen sind auf einer Oberfläche (Nichtverbindungsoberfläche) des ersten Substrats 20 auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsoberfläche zur Hohlleiterrohrplatte 10 gebildet (gedruckt). Die Hochfrequenzschaltungen umfassen beispielsweise einen Oszillator 21, der Hochfrequenzsignale erzeugt, eine Hochfrequenzleitung 23, die aus Streifenleitungen aufgebaut ist, die ein Ausgangssignal des Oszillators 21 zu rechteckigen Bereichen 22 übertragen, die als Eingangsanschluss jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 dienen, und Transistoren 24, die elektrische Signale (Ausgangssignale des Oszillators 21), die über die Hochfrequenzleitung 23 bereitgestellt werden, in elektromagnetische Wellen wandeln und die elektromagnetischen Welle in Richtung der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 abgeben.
  • Ferner ist das zweite Substrat 30, gleich dem ersten Substrat 20, ein aus Harz aufgebautes Substrat. Antennenabschnitte 31, Übergänge 33, Hochfrequenzleitungen 34 und dergleichen sind auf einer Oberfläche des zweiten Substrats 30 auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsoberfläche zur Hohlleiterrohrplatte 10 gebildet (gedruckt), so dass sie mit einem jeweiligen rechteckigen Hohlleiterrohr 11 übereinstimmen. Die Antennenabschnitte 31 sind aus mehreren Patch-Antennen aufgebaut, die in einer einzigen Reihe angeordnet sind. Die Übergänge 33 wandeln die über die rechteckigen Hohlleiterrohre 11 bereitgestellten Hochfrequenzsignale an rechteckigen Bereichen 32, die als Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 dienen, in elektrische Signale. Die Hochfrequenzleitungen 34 sind durch Streifenleitungen gebildet, welche die von den Übergängen 33 gewandelten elektrischen Signale an die Antennenabschnitte 31 geben.
  • Auf den Verbindungsoberflächen von sowohl dem ersten Substrat 20 als auch dem zweiten Substrat 30 zur Hohlleiterrohrplatte 10 sind Massemuster 24 und 35 (siehe 3) auf den gesamten Oberflächen gebildet (gedruckt), mit Ausnahme der rechteckigen Bereich 22 und 32, die als die Eingangsanschlüsse oder Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 dienen.
  • In den rechteckigen Bereichen 22 (22a bis 22e) des ersten Substrats 20 sind jedoch die Hochfrequenzleitungen 23, die vom Oszillator 21 in der Mitte des ersten Substrats 20 zu einem jeweiligen rechteckigen Bereich 22 reichen, derart sternförmig vorgesehen, dass alle Hochfrequenzleitungen 23 die gleiche Länge aufweisen. Die rechteckigen Bereiche 32 (32a bis 32e) des zweiten Substrats 30 sind demgegenüber in einer Reihe entlang einer Seite des zweiten Substrats 30 angeordnet.
  • 2A zeigt eine Draufsicht der Hohlleiterrohrplatte 10 von der Seite der Verbindungsoberfläche mit dem ersten Substrat 20 aus betrachtet. 2B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A. 2C zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B. 3 zeigt eine beispielhafte Querschnittsansicht eines Eingangs- und eines Ausgangsanschlussabschnitts des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11.
  • Durchgangslöcher 12 (12a bis 12e) sind, wie in 2 gezeigt, auf der Hohlleiterrohrplatte 10 an Positionen auf der gegenüberliegenden Seite der rechteckigen Bereichs 32 (32a bis 32e) des zweiten Substrats 30 gebildet. Die Durchgangslöcher 12 führen in der Plattendickenrichtung jeweils durch die Hohlleiterrohrplatte 10.
  • Auf der Verbindungsoberfläche der Hohlleiterrohrplatte 10 mit dem ersten Substrat 20 sind Nuten 14 (14a bis 14e) jeweils derart gebildet, dass sie von einem jeweiligen Durchgangsloch 12 (12a bis 12e) zu einem gegenüberliegenden Bereich 13 (13a bis 13e) reichen, der einem jeweiligen rechteckigen Bereich 22 (22a bis 22e) des ersten Substrats 20 gegenüberliegt.
  • D. h., das rechteckige Hohlleiterrohr 11 ist, wie in 3 gezeigt, aus dem Durchgangsloch 12, der Nut 14, dem gegenüberliegenden Bereich 13 und dem Massemuster 25 auf dem ersten Substrat 20, welches die Nut 14 bedeckt, gebildet. In beiden Endabschnitten des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 sind E-Bogen, die als Eingangs- und Ausgangsanschluss dienen, aus den rechteckigen Bereichen 22 und 32 gebildet.
  • Folglich weisen die Nuten 14 Tiefen gleich einer Länge der Kurzseitenkante der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 und Breiten gleich einer Längsseitenlänge der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 auf. Die Nut 14 in der Mitte (14c) ist, wie in 2 gezeigt, derart gebildet, dass sie eine lineare Form aufweist. Die Form der Nuten 14 nimmt in einer Richtung zur Außenseite hin eine gekrümmtere Form an. Die Nut 14 in der Mitte weist die breiteste Breite und die kürzeste Leitungslänge auf. Die Breite wird geringer und die Leitungslänge nimmt zu, wenn sich die Nuten 14 näher zur Außenseite hin befinden.
  • Insbesondere werden die Längsseitenlängen des rechteckigen Hohlleiterrohrs ai und eine Leitungslänge Li derart festgelegt, dass eine Leiterwellenlänge λ gi (i = 1 bis 5) ein in der Gleichung 2 gezeigtes Verhältnis mit der Leitungslänge Li jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 aufweist. Die Leiterwellenlänge λ gi wird im Voraus anhand der Gleichung 1 über eine Freiraumwellenlänge 2 eines vom rechteckigen Hohlleiterrohr 11 übertragenen Signals und die Längsseitenlänge ai des rechteckigen Hohlleiterrohrs berechnet (i = 1 bis 5, wobei die Längsseitenlängen a1 bis a5 jeweils rechteckigen Hohlleiterrohren 11a bis 11e entsprechen; selbiges gilt nachstehend). Li = m × λ gi (m ist eine positive reelle Zahl) (2)
  • Bei der auf diese Weise aufgebauten Hochfrequenzvorrichtung 1 wird die Leitungslänge Li des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 auf m × λ gi gesetzt, wobei die Längsseitenlänge des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 mit kürzer werdender Leitungslänge zunimmt.
  • Bei der auf diese Weise aufgebauten Hochfrequenzvorrichtung 1 kann die Leitungslänge L (L1 bis L5) jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 beliebig eingestellt werden, während ein Phasenverhältnis zwischen den von einem jeweiligen rechteckigen Hohlleiterrohr 11 übertragenen Hochfrequenzsignalen aufrechterhalten werden kann, da die Längsseitenlänge a (a1 bis a5) jedes rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 (11a bis 11e) in der Längsseitenrichtung (d. h. in der Magnetfeldrichtung) entsprechend eingestellt wird. Insbesondere kann dann, wenn die Differenz in den Leitungslängen zwischen den rechteckigen Hohlleiterrohren 11 verringert wird, der Freiheitsgrad bei einer Anordnung der rechteckigen Hohlleiterrohre 11 erhöht werden, während die durch die Temperaturänderung bedingte Verschlechterung der Ausbreitungscharakteristika unterdrückt werden kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich dahingehend von der ersten Ausführungsform, dass die Durchgangslöcher 12, die gegenüberliegenden Bereiche 13 und die auf der Hohlleiterrohrplatte 10 gebildeten Nuten 14 eine andere Form aufweisen. Folglich wird nachstehend hauptsächlich auf diese Unterschiede eingegangen.
  • Die Durchgangslöcher 12 (12a bis 12e), welche den rechteckigen Bereichen 22 und 32 des ersten Substrats 20 und des zweiten Substrats 30 gegenüberliegen, und die gegenüberliegenden Bereiche 13 (13a bis 13e) sind, wie in 4 gezeigt, an der äußersten Seite angeordnet. D. h., die Durchgangslöcher 12 und die gegenüberliegenden Bereiche 13 sind mit der gleichen Größe wie der Querschnitt der rechteckigen Hohlleiterrohre 11a und 11e gebildet, welche die kürzeste Längsseitenlänge a aufweisen.
  • Ferner sind die Nuten 14b bis 14d, mit Ausnahme der Nuten 14a und 14e, welche die rechteckigen Hohlleiterrohre 11a und 11e bilden, derart gebildet, dass sich Ab schnitte der Innenwand verjüngen (die in der 4 von den gestrichelten Ellipsen umgebenen Bereiche), so dass sich die Längsseitenlängen a der rechteckigen Hohlleiterrohre 11b bis 11d fortlaufend in Richtung der Durchgangslöcher 12b bis 12d und der gegenüberliegenden Bereiche 13b bis 13d ändern.
  • Ferner wird die Länge jedes Bereichs, der mit der sich verjüngenden Form ausgebildet ist, auf einen Wert von größer oder gleich λ g/3 festgelegt, wobei λ g die Leiterwellenlänge in jedem rechteckigen Hohlleiterrohr 11 ist.
  • Bei der auf dieser Weise aufgebauten Hochfrequenzvorrichtung 1 kann der Übertragungsverlust, der dadurch entsteht, dass die Längsseitenlänge zwischen beiden Endabschnitten (Eingangs- und Ausgangsanschluss) des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 und den anderen Bereichen verschieden ist, signifikant verringert werden.
  • In diesem Zusammenhang zeigt die 7 ein Diagramm mit den Simulationsergebnissen eines Verhältnisses zwischen der Länge (Kegellänge) der mit der sich verjüngenden Form gebildeten Innenwand und einem Durchgangsverlust. 8 zeigt eine beispielhafte Abbildung eines bei der Simulation verwendeten Models eines rechteckigen Hohlleiterrohrs.
  • Das Model des rechteckigen Hohlleiterrohrs überträgt, wie in 8 gezeigt, Hochfrequenzsignale mit einer Frequenz von 76,5 GHz (Freiraumwellenlänge λ = 3,92 mm) aus. Eine Länge h der Kurzseitenkante des Hohlleiterrohrs (P1-Seite in der 8) beträgt 1 mm. Eine Längsseitenlänge Wg_b beträgt 3 mm (d. h., die Leiterwellenlänge λg beträgt 2 g = 6,84 mm). Eine Längsseitenlänge Wg_a am Eingangs- und am Ausgangsanschluss (P2-Seite in der 8) des rechteckigen Hohlleiterrohrs beträgt 2,5 mm.
  • Das in der 7 gezeigte Diagramm veranschaulicht einen Fall, bei welchem die Kegellänge Wg_L zwischen einem Bereich von 0,5 mm (ungefähr 0,07 λ g) bis 6,0 mm (ungefähr 0,88 λ g) geändert und der Durchgangsverlust von P1 zu P2 bestimmt wird.
  • Wie aus der 7 ersichtlich wird, ist der Durchgangsverlust ausreichend gering (–0,005 dB oder geringer), wenn die Kegellänge Wg_L größer oder gleich λ g/3 ist.
  • (Weitere Ausführungsformen)
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das rechteckige Hohlleiterrohr 11 aus den Nuten 14, die auf der Hohlleiterrohrplatte 10 gebildet sind, und den Nuten 14, die von den auf dem ersten Substrat 20 gebildeten Massemustern 25 bedeckt werden, gebildet. Das rechteckige Hohlleiterrohr 11 kann jedoch, wie bei der in der 5 gezeigten Hochfrequenzvorrichtung 3, unter Verwendung einer Wellenleiterplatte 40 aufgebaut sein, die aus den Durchgangslöchern 41 aufgebaut ist, die anstelle der Nuten 40 auf einer metallischen Platte mit derselben Plattendicke wie die Kurzseitenkante des rechteckigen Hohlleiterrohrs 11 gebildet sind, wobei die Öffnungen der Durchgangslöcher 41 auf beiden Seiten von den Massemustern 25 und 35 bedeckt werden, die auf dem ersten Substrat 20 und dem zweiten Substrat 30 gebildet sind.
  • Ferner können, wie in 5 gezeigt, Anpassvorrichtungen 26 und 36 aus metallischen Mustern nahe der Mitte der rechteckigen Bereiche 22 und 32 des ersten Substrats 20 und des zweiten Substrats 30 angeordnet werden. Dadurch, dass die Anpassvorrichtungen 26 und 36 vorgesehen werden, kann eine Reflexion von elektromagnetischen Wellen an den E-Bogen in den rechteckigen Bereichen 26 und 36 gesteuert und die Übertragungseffizienz verbessert werden.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Hochfrequenzvorrichtungen 1 und 3 aus dem ersten Substrat 20 und dem zweiten Substrat 30 aufgebaut, die an beiden Oberflächen der Hohlleiterrohrplatte 10 befestigt sind. Es kann jedoch, so wie bei den in den 6A und 6B gezeigten Hochfrequenzvorrichtungen 5 und 7, wenigstens entweder das erste Substrat 20 oder das zweite Substrat 30 an den Hohlleiterrohrplatten (Substrat) 50 und 60, die aus metallischen Platten aufgebaut sind, auf denen die Durchgangslöcher 51 und 61 in Bereichen gleich den rechteckigen Bereichen 22 und 32 gebildet sind, befestigt werden.
  • Die in der 6A gezeigte Hochfrequenzvorrichtung 5 ist die Hochfrequenzvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform, bei welcher die Hohlleiterrohrplatte 50 anstelle des ersten Substrats 20 befestigt ist. Die in der 6B gezeigte Hochfrequenzvorrichtung 7 ist die Hochfrequenzvorrichtung 3 der anderen Ausführungsform, bei welcher die Hohlleiterrohrplatten 50 und 60 anstelle des ersten Substrats 20 und des zweiten Substrats 30 befestigt sind.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein einschichtiges aus Harz aufgebautes Substrat als das erste Substrat 20 und das zweite Substrat 30 verwendet. Es kann jedoch ebenso ein mehrschichtiges aus Harz aufgebautes Substrat verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2008-56396 [0001]
    • - JP 2004-221718 [0003]

Claims (14)

  1. Hochfrequenzvorrichtung mit: – mehreren rechteckigen Hohlleiterrohren, die Hochfrequenzsignale übertragen und in ihrer Längsrichtung verschiedene Leitungslängen aufweisen, wobei die Hochfrequenzsignale derart in den mehreren rechteckigen Hohlleiterrohren übertragen werden, dass ein Phasenverhältnis unter den Hochfrequenzsignalen an den Eingangsanschlüssen der mehreren rechteckigen Hohlleiterrohre auch an den Ausgangsanschlüssen der mehreren rechteckigen Hohleiterrohre aufrechterhalten wird, wobei – das rechteckige Hohlleiterrohr einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der senkrecht zur Längsrichtung des Hohlleiterrohrs geschnitten ist, – der rechteckige Querschnitt Längsseitenkanten und Kurzseitenkanten aufweist, – diese Längen als eine Längsseitenlänge und als eine Kurzseitenlänge definiert sind, und – die Längsseitenlänge derart festgelegt ist, dass sie bei kürzer werdenden Leitungslängen länger ist, um es einer Leiterwellenlänge im Hohleiterrohr zu ermöglichen, kürzer zu werden.
  2. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Längsseitenlängen an den Eingangsanschlüssen und den Ausgangsanschlüsse alle derart gebildet sind, dass sie die gleiche Länge aufweisen; und – Abschnitte einer Innenwand eines rechteckigen Hohlleiterrohrs, dessen Längsseitenlänge zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss und anderen Abschnitte unterschiedlich ist, eine sich verjüngende Form aufweisend gebildet sind, derart, dass sich die Längsseitenlänge in Richtung des Eingangsanschlusses und des Ausgangsanschlusses kontinuierlich ändert.
  3. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte der Innenwand mit der sich verjüngenden Form eine Länge in der Längsrichtung des Hohleiterrohrs aufweisen, die größer oder gleich λ g/3 ist, wobei 2 g eine Leiterwellenlänge des rechteckigen Hohleiters beschreibt.
  4. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Nuten gebildet sind, die eine Tiefe gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Substrat, das an einer Oberfläche der metallischen Platte, auf welcher die Nuten gebildet sind, befestigt ist und ein Massemuster an einer Position aufweist, welche die gesamten Nuten bedeckt, mit Ausnahme von Abschnitten einer Verbindungsoberfläche zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  5. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Nuten gebildet sind, die eine Tiefe gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Substrat, das an einer Oberfläche der metallischen Platte, auf welcher die Nuten gebildet sind, befestigt ist und ein Massemuster an einer Position aufweist, welche die gesamten Nuten bedeckt, mit Ausnahme von Abschnitten einer Verbindungsoberfläche zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  6. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Nuten gebildet sind, die eine Tiefe gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Substrat, das an einer Oberfläche der metallischen Platte, auf welcher die Nuten gebildet sind, befestigt ist und ein Massemuster an einer Position aufweist, welche die gesamten Nuten bedeckt, mit Ausnahme von Abschnitten einer Verbindungsoberfläche zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  7. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Durchgangslöcher gebildet sind, die eine Plattendicke gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Paar von Substraten, die entsprechend an beiden Oberflächen der metallischen Platte befestigt sind und Massemuster aufweisen, welche die gesamten Durchgangslöcher bedecken, mit Ausnahme von Abschnitten der Verbindungsoberflächen zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  8. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Durchgangslöcher gebildet sind, die eine Plattendicke gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Paar von Substraten, die entsprechend an beiden Oberflächen der metallischen Platte befestigt sind und Massemuster aufweisen, welche die gesamten Durchgangslöcher bedecken, mit Ausnahme von Abschnitten der Verbindungsoberflächen zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  9. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner aufweist: – eine metallische Platte, auf der Durchgangslöcher gebildet sind, die eine Plattendicke gleich der Kurzseitenlänge und eine Breite gleich der Längsseitenlänge aufweisen; und – ein Paar von Substraten, die entsprechend an beiden Oberflächen der metallischen Platte befestigt sind und Massemuster aufweisen, welche die gesamten Durchgangslöcher bedecken, mit Ausnahme von Abschnitten der Verbindungsoberflächen zur metallischen Platte, in denen die Einganganschlüsse und die Ausgangsanschlüsse der rechteckigen Hohlleiterrohre gebildet sind.
  10. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einer metallischen Platte gebildet ist, auf der Durchgangslöcher in Abschnitten gebildet sind, in denen die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse gebildet sind.
  11. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einer metallischen Platte gebildet ist, auf der Durchgangslöcher in Abschnitten gebildet sind, in denen die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse gebildet sind.
  12. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem einschichtigen oder einem mehrschichtigen Substrat aus Harz aufgebaut ist, auf welches das Massemuster gedruckt ist.
  13. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem einschichtigen oder einem mehrschichtigen Substrat aus Harz aufgebaut ist, auf welches das Massemuster gedruckt ist.
  14. Hochfrequenzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass – das Substrat bildungsfreie Bereiche aufweist, in denen das Massemuster nicht gebildet ist, in Abschnitten, in denen die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse gebildet sind; und – Anpassvorrichtungen, die als metallische Muster dienen, in den bildungsfreien Bereichen angeordnet sind.
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