DE2536213A1

DE2536213A1 - Wellenleiter

Info

Publication number: DE2536213A1
Application number: DE19752536213
Authority: DE
Inventors: Kosuke Akiba
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2282172B1; CA1044773A; NL7509057A; AU8338675A; FR2282172A1; US4020875A; JPS5126391U

Description

PateirH75[te WpL-fog. H. MITSCHERLICH ΟφΙ.-fps. K. GUriSCHMANH

Dr. rer. nst. V/. K Ö R B E R Dipi.-ln.;. J. SCHMIDT - EVERS 8 MUNCHtM 22, Steinsdo/istr. IO

13. August 1975

Sopy Corporation

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokyo/Japan

Patentanmeldung

Wellenleiter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellenleiter- oder Hohlleiterelement, das zur Übertragung von Mikrowellensignalen geeignet ist. Mehr ins einzelne gehend bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung eines Wellenleiterelementes, das aus einem rohrförmigen Anteil und aus Flanschanteilen besteht, die an beiden Enden des rohrförmigen Anteils vorgesehen sind.

Zur Übertragung von Mikrowellensignalen wird üblicherweise eine Wellenleitung bzw. Hohlleitung verwendet, die aus einer Anzahl von Wellenleiter- bzw. Hohlleiterelementen zusammengesetzt ist. Es sind bereits Wellenleiterelemente" verschiedener Art vorgeschlagen worden. Diese Wellenleiterelemente bestehen im allgemeinen aus einem rohrförmigen Anteil mit rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt, wobei der Querschnitt vorgegeben ist, und aus einem Paar Flansche, die an einem jeden Ende des rohrförmigen Anteils vorgesehen sind. Rohrförmiger Anteil und Flansche sind einstückig und aus Metall hergestellt, wobei üblicherweise Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet wird. Der rohrförmige Anteil ist nicht nur als Übertragungsweg für das Mikrowellensignal wirksam, sondern dient auch dazu, den Übertragungsweg selbst mechanisch stabil zu machen. Der Flanschanteil wird dazu verwendet, mit einem anderen Wellenleiterelement oder einer anderen Einrichtung verbunden zu werden.

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Z,

Da ein solches Wellenleiterelement im ganzen aus Metall hergestellt ist, ist sein Gewicht relativ hoch und das Element ist dementsprechend ungünstig zu handhaben. Außerdem genügt'für die Dickenabmessung des Metalles des rohrförmigen Anteils und des Flanschanteils für den Zweck der Mikrowellenübertragung ein ganz geringer Wert, wie z.B. eine Schicht mit einigen /um. Das Wellenleiterelement bzw. der Hohlleiter selbst braucht nicht aus Metall zu bestehen, um dem Übertragungsweg eine genügende Festigkeit bzw. genügende mechanische Stabilität zu geben. Unter Berücksichtigung dieses Umstandes brauchten bekannte Wellenleiterelemente bzw. Hohlleiter nicht aus derart viel Metall zu bestehen; mit anderen Worten, es wird für solche Elemente unnötig viel Metall verwendet, das im allgemeinen kostspielig ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wellenleiterelement anzugeben, das frei von den voranstehend erwähnten Nachteilen ist. Insbesondere soll dieses neue Wellenleiterelement in einfacher Weise ohne großen Aufwand herzustellen sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Wellenleiter- bzw. Hohlleiterelement gelöst, das erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, wie dies im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein wie erfindungsgemäßes Wellenleiterelement hat einen aus Plastikmaterial bestehenden Körper, der die Form eines Rohres mit rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt hat. Der Körper hat Flansche, die sich von dem Rohr in radialer Richtung weg an beiden Enden desselben erstrecken. Auf der inneren Oberfläche des Rohres und den äußeren Oberflächen der Flansche ist eine dünne, durchgehende elektrisch leitfähige Schicht vorgesehen. Diese dünne elektrisch leitfähige Schicht ist z.B. durch Plattieren der Oberfläche des Plastikkörpers mit einer Zinn-Kobaltlegierung hergestellt. Die auf der inneren Oberfläche des Rohres befindliche leitfähige Schicht dient zur Übertragung des Mikro-

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ORIGINAL INSPECTED

— I) —

wellerisignals. Die leitfähige Schicht auf der äußeren Oberfläche der Flansche bewirkt die elektrisch leitende Verbindung mit einem anderen Wellenleiterelement bzw. Hohlleiter oder mit irgendeiner anderen Mikrowellen-Einrichtung.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Figuren bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor.

Fig.1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenleiterelementes,
Fig.2 zeigt eine Querschnittsansicht der Ausführungsform nach Fig.1,

Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenleiterelementes.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenleiterelementes oder Hohlleiterelementes ist in Fig.1 in Perspektive und in Fig.2 im Längsschnitt dargestellt, wobei hier ein Anteil weggeschnitten ist. Mit 1 ist das erfindungsgemäße Wellenleiterelement insgesamt bezeichnet. Dieses Wellenleiterelement 1 hat einen rohrförmigen Anteil 2 und Flanschanteile 3, die aus Plastikmaterial bestehen, z.B. aus Acrylnitril-Butadiene-Styrol-Eunstharz (ABS-Kunstharz). Rohrförmiger Anteil und Flansche sind in Form eines einzigen Körpers, d.h. einstückig, hergestellt. Der Flanschanteil 3 ist mit einer Anzahl Löcher 7 versehen, die dazu dienen, das Wellenleiterelement 1 an einem anderen Wellenleiterelement oder einer anderen Mikrowellen-Einrichtung anzubringen.

Die innere Oberfläche des rohrförmigen Anteils 2 und die äußere Oberfläche des Flanschanteils 3 sind jeweils mit elektrisch leitfähiger Metallschicht 5 und 6 beschichtet, die miteinander verbunden sind. Die Metallschichten 5 und 6 v/erden z.B. durch stromlose Plattierung der Oberfläche des Plastikmaterials unter Verwendung einer Zinn-Kobaltlegierung hergestellt.

Bei einem wie voranstehend erwähnten .Aufbau bildet die auf der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils 2 vorgesehene Me-

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tallschicht 5 eine Bahn zur Wellenleitung zur Übertragung des Mikrowellensignals, und zwar in der gleichen Weise, wie dies bei bekannten Wellenleitereleinenten erfolgt, die ganz aus Metall hergestellt sind. Dieser Leitungsweg ist durch den rohrförmigen Anteil 2 mechanisch stabil gehalten. Die auf der äußeren Oberfläche des Flanschanteils 3 vorgesehene Metallschicht β dient zur elektrischen Verbindung des Leitungsweges mit einem Leitungsv/eg einer anderen Mikrowellen-Einrichtung. Diese Schicht 6 ist in gleicher Weise durch den Flanschanteil 3 mechanisch stabil gehalten. Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Wellenleiterelement 1 bezüglich der Übertragung eines Mikrowellensignals dieselbe Funktion erfüllt wie ein bekanntes Wellenleiterelement, das im ganzen aus Metall hergestellt ist. Es ist auch ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Wellenleitereleinent 1 im Gewicht sehr leicht ist und günstig zu handhaben ist, da es unter Verwendung eines Plastiknaterials aufgebaut ist. Außerdem läßt sich ein wie erfindungsgemäßes Element einfach und preiswert herstellen, ohne derart viel Metall zu verbrauchen, wie dies für ein bekanntes vergleichbares Wellenleiterelement erforderlich ist.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wellenleiterelementes bzw. Hohlleiters ist in Fig.3 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform bestehen rohrförmiger Anteil 9 und Flanschanteile 10 aus zwei getrennten Teilen 4a und 4b. Jedes der Teile 4a und 4b bildet eine Hälfte des rohrförmigen Anteils" und des Flanschanteils und hat zusätzlich einen Flanschanteil 8, der sich von der Hälfte des rohrförmigen Anteils entlang der Achse desselben erstreckt. Sie sind als ein Körper aus Plastikmaterial hergestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Schnitt der Hälfte des rohrförmigen Anteils, die Oberfläche der zusätzlichen Flansche, die sich von diesem Anteil weg erstrecken, und der Schnitt der Hälfte des Flanschänteils mit einer elektrisch leitfähigen Metallschicht 13 beschichtet, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den beiden Teilen 4a und 4b zu haben, wenn diese zur Bildung eines erfindungsgemäßen Wellenleiterelementes miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann

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mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers ausgeführt sein. Die Bezugszeichen 12 und 1.4 weisen auf elektrisch leitfähige Metallschichten hin, die auf der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils 9 und der äußeren Oberfläche des Flansches 10 jeweils -vorgesehen sind.

Bei dieser Ausführungsform hat die auf der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils 9 befindliche Metallschicht 12 (Verbindungs-)Pugen, die Diskontinuierlichkeiten der Metallschicht 12 darstellen. Es ist zu berücksichtigen, daß das in den rohrförmigen Anteil 9 geführte bzw. übertragene elektromagnetische Feld des zu übertragenden Mikrowellensignals durch solche Fugen etwas gestört wird. Tatsächlich kann jedoch für die Übertragung eine Einwirkung solcher Fugen im wesentlichen außer Betracht bleiben. Außerdem können diese Fugen an ausgewählten Stellen vorgesehen sein, wobei die Auswahl unter Berücksichtigung des Wellenmodes des zu übertragenden Mikrowellensignals erfolgt. Wenn z.B. mit dem erfindungsgemäßen ¥ellenleiterelement bzw. Hohlleiter eine Mikrowelle des TE^Q-VJellenmodes übertragen werden soll, hat der rohrförmige Anteil 9 einen wie in Fig.3 gezeigten Rechteckquerschnitt und die Fugen der elektrisch leitfähigen Schicht 12 der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils 9 werden jeweils in die Mitte der beiden einander gegenüberstehenden inneren Oberflächen gelegt, die die längeren bsw. breiteren Seiten des Rechteckquerschnitts bilden. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß diese Ausführungsform dieselbe Funktion erfüllt und dieselben Vorteile hat, wie die Ausführungsform nach Fig.1.

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Claims

- 6 Patentansprüche

.yWellenleiter- oder Hohlleiterelement, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Körper (2, 3; 9, 10) des Elementes (I) ein Körper aus Plastilanaterial mit rohrförmigen Anteil (2, 9) und Flanschanteil (3, 10) ist, wobei sich der Flanschanteil (3, 10) nach außen und radial von wenigstens einem Ende des rohrförmigen Anteils (2, 9) weg erstreckt, und daß eine elektrisch leitfähige durchgehende Beschichtung (5, 6; 12, 14) auf der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils (2, 9) und der äußeren Oberfläche des Flanschanteil (3, 10) vorgesehen ist.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Beschichtung (5; 12) auf der inneren Oberfläche des rohrförmigen Anteils (2; 9) eine stromlos aufgebrachte Hetallbeschichtung ist.
3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Plastikmaterial bestehende Körper (9, 10) aus zwei ein Paar bildenden einzelnen Teilen (4a, 4b) besteht, die miteinander verbunden sind.(Fig.3).
4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden Teile (4a, 4b) des Paares ein Flanschanteil (8) einstückig ausgebildet vorgesehen ist und daß die beiden Teile (4a, 4b) mit den einander zugewandten Oberflächen (13) dieser Flanschanteile (8) miteinander verbunden sind,
5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Oberflächen (13) der Flanschanteile (8) mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen sind.
6. Element nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen den beiden zusammengesetz-

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ten Teilen (4a, 4b) des Paares vorliegende Fuge in bezug auf den vorgesehenen Wellenmode räumlich so angeordnet ist, daß diese Fuge nur minimalen Einfluß auf die ^T.7ellenausbreitung dieses Wellenmodes hat.
7. Element nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Teile (4a, 4b) des Paares an den Flanschanteilen (8) durch elektrisch leitfälligen Kleber miteinander verbunden sind.

Der Patentanwalt:

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