DE3629745A1 - Fin-leitung fuer die mikrowellentechnik - Google Patents
Fin-leitung fuer die mikrowellentechnikInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
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- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/023—Fin lines; Slot lines
Landscapes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fin-Leitung für die Mikrowellen
technik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Fin-Leitungen sind in der deutschen Zeitschrift "Fre
quenz" Bd. 35 (1981) 5, S. 118-123, beschrieben. Ein elek
trisch isolierendes Substrat trägt beiderseitig metallische
Leiterstrukturen, die sich bis zu den Längsrändern des Sub
strats erstrecken. Das Substrat befindet sich in einem Hohl
leiter, wobei die Längsränder in Längsnuten hineinragen,
welche sich an den Innenwänden des Hohlleiters befinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Fin-Leitung
der obigen Art anzugeben, bei welcher enge, vorgegebene
Toleranzgrenzen der Werte ihrer elektrischen Eigenschaften
mit Sicherheit lange Zeit eingehalten werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche lehren vor
teilhafte Weiterbildungen.
Die Erfindung wird an Hand von in den Fig. 1 bis 7 darge
stellten Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei die Fig.
1 bis 5 ein Ausführungsbeispiel zum Patentanspruch 2 be
treffen.
In der Fig. 1 ist ein Ende der erfindungsgemäßen Fin-Lei
tung dargestellt. Es bedeuten:
- 1 ein isolierendes Substrat,
2 und 2′ metallische Leiterstrukturen,
3 ein erster Teilhohlleiter,
4 ein zweiter Teilhohlleiter,
5 und 6 Innenwände
12 durchmetallisierte Löcher.
Die beiden Teilhohlleiter 3, 4 sind aufgeschnitten gezeich
net, um die Lage des isolierenden Substrates 1 mit seinen
beiderseitigen Leiterstrukturen 2 und 2′ in dem aus den bei
den Teilhohlleitern 3, 4 gebildeten Hohlleiter zu zeigen.
Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, daß
die Teilhohlleiter 3, 4 nicht aufgeschnitten dargestellt
ist. Es sind die Teilungsfugen 9 und 10 zu erkennen, die
durch das elektrisch dichte Zusammenfügen der Teilhohlleiter
gebildet werden.
Das Substrat 1 wird im Hohlleiter dadurch gehalten, daß der
Hohlleiter an seinen zwei gegenüberliegenden Innenwänden 5,
6 je eine Längsnut aufweist, in die je ein Längsrand des
Substrates 1 hineinragt. An Hand der Fig. 3 wird die Bil
dung der Längsnuten 7 und 8 gezeigt. Es ist ein Querschnitt
des Hohlleiters gezeichnet. Mit 3 und 4 sind wieder die
Teilhohlleiter bezeichnet und mit 5 und 6 die Innenwände.
Der erste Teilhohlleiter 3 weist nicht bezeichnete Ausfrä
sungen in einer solchen Form auf, daß beim Zusammenfügen der
beiden Teilhohlleiter 3 und 4 die Längsnuten 7 und 8 entste
hen. Mit 11 ist der Grund der jeweiligen Längsnut bezeich
net, und von diesem Grund geht die jeweilige Teilungsfuge 9
bzw. 10 aus. Mit b ist die Breite der Längsnut bezeichnet.
Die Fig. 4 unterscheidet sich von der Fig. 3 dadurch, daß
zusätzlich das Substrat 1 mit den Leiterstrukturen 2 und 2′
eingezeichnet ist. Diese Figur zeigt also einen Schnitt
durch die erfindungsgemäße Fin-Leitung, wobei auch zwei
durchmetallisierte Löcher 12 geschnitten sind. Mit a ist der
Abstand von der Innenwand 5 bis zur Mitte eines durchmetal
lisierten Loches bezeichnet.
In der Fig. 5 ist das Substrat 1 mit den Leiterstrukturen 2
und 2′ und den durchmetallisierten Löchern 12 ausführlich
dargestellt. Mit 13 ist die Durchmetallisierung eines Loches
bezeichnet. Mit dieser Durchmetallisierung wird eine metal
lische Verbindung der beiderseitigen Leiterstrukturen 2 und
2′ bewirkt.
Für das Substrat 1 wird ein plastischer oder elastischer
Werkstoff verwendet. Bevorzugt wird Polytetraflouräthylen,
bekannt auch unter der Bezeichnung "Teflon", wegen seiner im
Mikrowellengebiet günstigen elektrischen Eigenschaften, z.
B. niedrige Dielektrizitätskonstante, kleiner Verlustfaktor.
Es kann zusätzlich eine Glasfaserverstärkung vorgesehen
sein. Durch die Verwendung eines plastischen bzw. elasti
schen Werkstoffes wird der Vorteil der leichten Bearbeitbar
keit und der geringen Bruchgefahr erreicht.
Die durchmetallisierten Löcher 12 sind in zwei Reihen ange
ordnet, wobei sich je eine Reihe im Bereich einer der Längs
nuten 7 bzw. 8 erstreckt, siehe auch Fig. 3 und 4. Es kön
nen je Längsnute auch mehrere Reihen von durchmetallisierten
Löchern vorgesehen sein. Es bedeuten ferner:
- d Durchmesser des noch unmetallisierten Loches
h Dicke des Substrates 1
c Dicke der Durchmetallisierung
s Dicke des Substrates 1 einschließlich der Leiterstrukturen 2 und 2′
t Lochteilung
Es gilt folgende Bemessung:
- 0,1 mm ≦ h ≦ 1,5 mm
3 µm ≦ c ≦ 200 µm
2 c ≦ d ≦ 3 mm
d ≦ t ≦ 10 mm
0 ≦ a ≦ 3d (siehe Fig. 4)
Es können folgende Sonderfälle auftreten:
- a) 2c = d: Dies bedeutet, daß das Loch ganz mit Metall ausgefüllt ist.b) d = t:In diesem Fall berühren sich die noch unmetallisierten Löcher.c) a = 0:Das Loch ragt nur zur Hälfte in die Längsnut hinein.
Die Leiterstrukturen 2 und 2′ und die Durchmetallisierung 13
sind zwecks deutlicher Darstellung übertrieben dick darge
stellt. Die Dicke der Leiterstrukturen beträgt 3 µm bis 200
µm. Die Leiterstrukturen 2 und 2′ und die Durchmetallisie
rung 13 sind gleich dick gezeichnet. Es können aber auch un
terschiedliche Dicken gewählt werden. Der in einer Längsnut
7 bzw. 8 gelegene Teil der Leiterstruktur 2 kann dicker sein
als der außerhalb einer Längsnute gelegene Teil.
Die Leiterstrukturen werden durch Ätzen eines metallkaschier
ten Substrates oder/und galvanischen Abscheiden von Metall
hergestellt. Die Durchmetallisierung der Löcher geschieht
ebenfalls durch galvanisches Abscheiden von Metall. Als Me
tall kommt vorwiegend Kupfer mit oder ohne Edelmetallauflage
in Frage.
Die metallische Verbindung zwischen den beiden Leiterstruk
turen kann auch dadurch hergestellt werden, indem Metall
stifte oder Rohrabschnitte in das Substrat eingetrieben wer
den.
Die Kurvenform der Kontur 14 richtet sich nach dem Verwen
dungszweck der Fin-Leitung. Hier ist eine Kurvenform einge
zeichnet, die eine Wellenwiderstandstransformation bewirkt.
Wie in der Fig. 4 zu erkennen ist, erstreckt sich nur auf
einer Seite des Substrates 1 die Leiterstruktur 2 aus dem
Bereich der Längsnuten 7 bzw. 8 (siehe Fig. 3) in den
Innenraum des Hohlleiters hinein. Die Leiterstruktur 2′ auf
der anderen Seite ist auf den Bereich innerhalb der Längsnu
ten beschränkt. Es ist aber auch möglich, daß sich die Lei
terstrukturen auf beiden Seiten bis in den Hohlleiterinnen
raum erstrecken, wobei die jeweiligen Kurvenformen 14 (siehe
Fig. 5) der Konturen gleich oder unterschiedlich sein kön
nen.
Es sind in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellte Mittel
vorgesehen, mit denen die zwei Teilhohlleiter 3 und 4 an den
Teilungsfugen 9 und 10 fest zusammengedrückt werden, wobei
die so entstandenen Längsnuten 7 und 8 die Breite b (siehe
Fig. 3) aufweisen. Die Breite b ist kleiner bemessen als
die Dicke s des Substrates einschließlich der Leiterstruktu
ren 2 und 2′. Beim Zusammendrücken der Teilhohlleiter 3 und
4 bis zu ihrer Berührung in den Teilungsfugen 9 und 10 wird
das Substrat 1 in den Längsnuten 7 und 8 eingeklemmt, wobei
es sich plastisch verformt. Dabei wird die Durchmetallisie
rung 13 auf Druck beansprucht und elastisch verformt. Die
Breite b und die Dicke s sind so aufeinander abgestimmt, daß
diese Druckbelastung unterhalb der Elastizitätsgrenze liegt.
Die Teilhohlleiter 3 und 4 sind so stabil ausgeführt, daß
sie dabei nur in einem vernachlässigbarem Maß verformt wer
den. So werden an vorbestimmten Orten, nämlich an denen der
Durchmetallisierungen, sichere und zeitlich konstante elek
trische Verbindungen mit geringen Übergangswiderständen zwi
schen den Teilhohlleitern 3 bzw. 4 und den Leiterstrukturen
2 bzw. 2′ gebildet. Dadurch wird die geforderte Einhaltung
enger Toleranzen für die Werte der elektrischen Eigenschaf
ten erreicht.
Die Anwendung von durchmetallisierten Löchern hat den Vor
teil, daß für Wandströme vom ersten zum zweiten Teilhohllei
ter 3 bzw. 4 ein kurzer Weg durch die Löcher gegeben ist, so
daß entsprechend geringe Verluste auftreten. Das gleiche
gilt für Ströme, die von der Leiterstruktur auf der einen
Seite zu der auf der anderen Seite fließen.
Die Fig. 6 zeigt eine andere Möglichkeit, die Längsnuten 7
und 8 zu bilden. Beide Teilhohlleiter 3 und 4 sind mit Aus
fräsungen versehen. Es ist der Sonderfall dargestellt, daß
die Ausfräsungen gleich sind, so daß die Teilungsfugen 9 und
10 von den Mitten der jeweiligen Längsnuten 7 bzw. 8 ausge
hen. Jedoch können die Ausfräsungen auch ungleich ausgeführt
sein.
In der Fig. 7 ist eine andere Ausführung des Substrates 1
mit den Leiterstrukturen 2 und 2′ dargestellt. Anstelle
durchmetallisierter Löcher ist gemäß Anspruch 3 eine Randme
tallisierung 15 zur metallischen Verbindung der beidersei
tigen Leiterstrukturen 2 und 2′ vorgesehen.
Es können ferner durchmetallisierte Löcher (wie in der Fig.
5 dargestellt) zusammen mit einer Randmetallisierung gemäß
der Fig. 7 vorgesehen sein.
Gemäß dem Anspruch 4 sind die Mittel zum Zusammendrücken der
beiden Teilhohlleiter als lösbare Verbindung, vorzugsweise
als Schraubverbindung ausgeführt. Dazu sind Schrauben sowie
in den Teilhohlleitern 3 und 4 Durchgangs- und Gewindelöcher
vorgesehen. Ferner sind Paßstifte vorgesehen, um die Teil
hohlleiter 3 und 4 gegeneinander festzulegen.
Dadurch, daß die elektrische Verbindung nur durch Druck des
jeweiligen Teilhohlleiters auf die betreffende Leiterstruk
tur hergestellt wird und die beiden Teilhohlleiter durch ei
ne lösbare Verbindung zusammen gedrückt werden, wird ein
leichtes Zusammenbauen und ein leichtes Auseinandernehmen
und damit ein leichtes Auswechseln des Substrates sowie von
evtl. auf dem Substrat angeordneten elektrischen Bauteilen,
z. B. Dioden, erreicht.
Claims (5)
1. Fin-Leitung für die Mikrowellentechnik mit folgenden
Merkmalen:
- a) Ein elektrisch isolierendes Substrat (1, Fig. 1) trägt beiderseits metallische Leiterstrukturen (2, 2′′) die sich bis zu den Längsrändern des Substrats (1) erstrecken.
- b) Das Substrat (1) befindet sich in einem Hohl leiter (3, 4).
- c) Der Hohlleiter (3, 4) weist an zwei gegenüber liegenden Innenwänden (5,6) je eine Längsnut (7, 8, Fig. 3) auf, in die je ein Längsrand des Substrats (1) hineinragt (Fig. 4).
- d) Der Hohlleiter (3, 4, Fig. 2) ist durch Tei lungsfugen (9, 10) in einen ersten (3) und einen zweiten (4) Teilhohlleiter geteilt.
- e) Die Teilungsfugen (9, 10) gehen vom Grund (11, Fig. 3) er betr. Längsnut (7 bzw. 8) aus.
- f) Die beiderseitigen Leiterstrukturen (2, 2′) sind im Bereich der Längsnuten (7, 8) me tallisch miteinander verbunden (13, Fig. 5 bzw. 15, Fig. 7)
- g) Das Substrat (i) besteht aus einem plasti schen oder elastischen Werkstoff.
- h) Die Breite der Nuten (b, Fig. 3 bzw. 6) und die Dicke des Substrates (s, Fig. 5) ein schließlich der Leiterstrukturen (2, 2′) sind so bemessen, daß bei zusammenge drückten Teilhohlleitern (3, 4) die me tallischen Verbindungen (13, 15) der beiderseitigen Leiterstrukturen (2, 2′) auf Druck beansprucht und elastisch ver formt sind.
Den Oberbegriff bilden die Merkmale a, b, c und g. Die
übrigen Merkmale bilden den kennzeichnenden Teil.
2. Fin-Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die metallischen Verbindungen zwischen den beiderseitigen
Leiterstrukturen (2, 2′) als Reihen von durchmetallisier
ten Löchern (12, 13, Fig. 5) ausgeführt sind.
3. Fin-Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die metallische Verbindung zwischen den beiderseitigen
Leiterstrukturen (2, 2′) als Randmetallisierung (15, Fig.
7) ausgeführt ist.
4. Fin-Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß zum Zusammendrücken der beiden
Teilhohlleiter (3, 4) eine lösbare Verbindung, vorzugs
weise eine Schraubverbindung, vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863629745 DE3629745A1 (de) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Fin-leitung fuer die mikrowellentechnik |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863629745 DE3629745A1 (de) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Fin-leitung fuer die mikrowellentechnik |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3629745A1 true DE3629745A1 (de) | 1988-03-03 |
DE3629745C2 DE3629745C2 (de) | 1989-02-16 |
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ID=6308681
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863629745 Granted DE3629745A1 (de) | 1986-09-01 | 1986-09-01 | Fin-leitung fuer die mikrowellentechnik |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3629745A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0393338A2 (de) * | 1989-04-15 | 1990-10-24 | ANT Nachrichtentechnik GmbH | Anordnung zum Kontaktieren einer planaren Mikrowellenschaltung in einem Hohlleiter oder Gehäuse |
WO2005020367A1 (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 平面誘電体線路、高周波能動回路および送受信装置 |
CN101662060B (zh) * | 2008-08-28 | 2012-12-12 | 电子科技大学 | 基片集成波导与矩形波导的转换装置 |
-
1986
- 1986-09-01 DE DE19863629745 patent/DE3629745A1/de active Granted
Non-Patent Citations (1)
Title |
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DE-Z.: "Frequenz" Bd. 35(1981),5, S. 118-123 * |
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EP0393338A3 (de) * | 1989-04-15 | 1991-07-17 | ANT Nachrichtentechnik GmbH | Anordnung zum Kontaktieren einer planaren Mikrowellenschaltung in einem Hohlleiter oder Gehäuse |
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GB2419746A (en) * | 2003-08-22 | 2006-05-03 | Murata Manufacturing Co | Planar dielectric line, high frequency active circuit, and transmitting/receiving device |
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CN101662060B (zh) * | 2008-08-28 | 2012-12-12 | 电子科技大学 | 基片集成波导与矩形波导的转换装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3629745C2 (de) | 1989-02-16 |
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