專利名稱：帶有方向改變的平面的微波導(dǎo)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有第一微帶線以及至少一個另外的微帶線的介電襯底和平面的布置的平面的(planare)微波導(dǎo)線，其中第一微帶線和另外的微帶線的距離允許一個電磁耦合；該平面微波導(dǎo)線還具有一個第一區(qū)域，微波導(dǎo)線在其中具有第一方向；該平面微波導(dǎo)線還具有一個第二區(qū)域，微波導(dǎo)線在其中具有第二方向；以及該平面微波導(dǎo)體還具有一個過渡區(qū)域，在其中發(fā)生從第一方向至第二方向的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明此外還涉及用于引導(dǎo)在一個這種微波導(dǎo)線中傳播的微波的方法，其中該微波導(dǎo)線具有一個介電襯底以及一個第一微帶線和至少一個另外的微帶線的平面布置，并且其中該第一微帶線和該另外的微帶線的一個距離允許電磁耦合；并且其中該微波導(dǎo)線還具有一個第一區(qū)域，該微波導(dǎo)線在該第一區(qū)域中具有一個第一方向，該微波導(dǎo)線還具有一個第二區(qū)域，該微波導(dǎo)線在該第二區(qū)域中具有一個第二方向，以及該微波導(dǎo)線還具有一個過渡區(qū)域，在該過渡區(qū)域中發(fā)生從該第一方向到該第二方向的轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
這種微波導(dǎo)線在DE 29 43 502中被公開。該文獻涉及所謂的被支持的微帶線，它的意思是由兩個平行的金屬面、一個與它們平行并且位于其中設(shè)置的介電載體以及一個布置在載體的第一上表面上的第一帶狀導(dǎo)體構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。根據(jù)DE 29 43 502，在載體的上表面上應(yīng)該布置一個第二帶狀的導(dǎo)體，該導(dǎo)體主要地與第一導(dǎo)體平行地伸展并且可以與其電磁耦合。對于在導(dǎo)線中有一個彎曲的情況，文獻中規(guī)定，第一和第二導(dǎo)線通過在偏轉(zhuǎn)角的平分的方向上的間隙被斷開并且將第一和第二導(dǎo)體交叉地相連。通過這種方式，兩個導(dǎo)體的沿著彎曲的長度應(yīng)該保持相同。該交叉連接借助在導(dǎo)體平面中延伸的第一連接以及借助在導(dǎo)體平面外延伸的并且以導(dǎo)線橋(Leiterdrahtbrücke)形式實現(xiàn)的第二連接進行。
還被公開的是，在信號通路上的不連續(xù)性如開放的終端、通過電介質(zhì)的通孔、特性阻抗躍變、線路交叉或者方向變化、例如在導(dǎo)線延伸中的彎曲會產(chǎn)生電磁場中的畸變，它們會扭曲被傳輸?shù)男盘枴?br> 例如在與具有平面微帶線的襯底側(cè)相對的襯底側(cè)上沒有伴隨的厚膜層(Masseschicht)的共面的微波導(dǎo)線在筆直的布線中具有非常好的高頻特性。而在方向改變中，如例如在圓弧中布線出現(xiàn)的，顯示出不希望的信號失真和電接地零點的偏移。
已公開的微波導(dǎo)線由于間隙以及超出平面向第三維凸出的導(dǎo)線橋同樣具有不連續(xù)性和由此的不期望的特性阻抗躍變。

發(fā)明內(nèi)容
基于該背景，本發(fā)明的任務(wù)在于說明一種具有方向改變的、具有被傳輸信號的最小化的失真的平面微波導(dǎo)線。
本發(fā)明任務(wù)在開始提及類型的微波導(dǎo)線中通過這種方法解決，即第一微帶線和另外的微帶線的相鄰的邊沿在過渡區(qū)域中具有相同的長度，并且第一微帶線和第二微帶線在過渡區(qū)域中沒有交叉地延伸。
此外本發(fā)明任務(wù)在開始提及類型的方法中通過這種方式解決，即微波在過渡區(qū)域中無交叉地沿著第一微帶線和另外的微帶線的具有相同長度的相鄰的邊沿被導(dǎo)向。
通過這些特征，本發(fā)明的任務(wù)被完全解決。在此，本發(fā)明基于，不但避免信號在互相耦合的微帶線上的不同的傳播時間，而且避免了在導(dǎo)線延伸中的不連續(xù)性。當具有首先在第一方向上平行延伸的微帶線的微波導(dǎo)線在二維的過渡區(qū)域經(jīng)歷一個彎曲轉(zhuǎn)向第二方向時，無需對策首先在外面的微帶線和內(nèi)部的微帶線的長度之間出現(xiàn)一個差值，因為不同的曲率半徑的弧長是不同的。由此得出在兩個耦合的微帶線之間的不同的信號傳播時間，這些微帶線—同傳輸傳播的信號。
通過根據(jù)本發(fā)明的、在過渡區(qū)域中耦合的微帶線的相同長度，由于在二維過渡區(qū)域中從第一方向至第二方向的不同的信號通路長度而導(dǎo)致的信號失真的原因被排除。通過也在過渡區(qū)域中繼續(xù)在一個平面中并且無交叉地進行的微帶線的延伸，此外還避免了不連續(xù)性。
由于去除了這些信號失真的原因，所以不需要昂貴的分支分析和接入補償?shù)碾娍乖１景l(fā)明由此提供了一個平面的微波導(dǎo)線，其良好的高頻特性即使在彎曲的布線中也繼續(xù)保持。
在本發(fā)明的構(gòu)型的范圍內(nèi)優(yōu)選的是，微波導(dǎo)線具有一個第二微帶線和一個第三微帶線作為另外的微帶線。
通過該構(gòu)型產(chǎn)生一個共面導(dǎo)線(Koplanarleitung)，它可以已知地作為同軸電纜的廉價的替代而使用。本發(fā)明的一個特別的優(yōu)點是，它也可以在這樣的共面導(dǎo)線中被使用。在DE 29 43 502的技術(shù)方案在共面導(dǎo)線上的應(yīng)用中，相反地會有信號導(dǎo)線和屏蔽導(dǎo)線的互換，這將破壞共面導(dǎo)線的屏蔽功能性。優(yōu)選的還有，第一微帶線與每個另外的微帶線在第一區(qū)域和在第二區(qū)域中的距離分別是恒定的，并且在過渡區(qū)域中具有圍繞一個平均值的周期的調(diào)節(jié)(Modulation)，該平均值相應(yīng)于在第一區(qū)域和/或在第二區(qū)域中的距離。
通過該構(gòu)型，除了長度相同之外還實現(xiàn)了微波導(dǎo)線的一個廣泛的、與微帶線的距離相關(guān)的波阻抗的常量。在理想情況下，具有較大的距離并且由此具有較大的波阻抗的區(qū)段和具有較小的距離并且由此具有較小的波阻抗的區(qū)段互相補償。
此外優(yōu)選的是，距離的周期的調(diào)節(jié)作為至少一個具有確定的波長的內(nèi)邊沿的周期的折皺(Faltung)的結(jié)果得出。
通過這種周期折皺，內(nèi)邊沿被按照希望地延長，并且由此與相鄰的具有更大的曲率半徑的微帶線的繼續(xù)地位于外部的邊沿的長度平衡。
優(yōu)選的還有，距離的周期的調(diào)節(jié)通過具有不同波長的相鄰的微帶線的相對的邊沿的折皺而得到。
通過該構(gòu)型，在邊沿的延伸中的凸起繼續(xù)地與平行延伸的理想接近，這樣兩個邊沿的距離與平均值的偏差非常小。
優(yōu)選的還有，在微波導(dǎo)線的內(nèi)邊沿上的折皺周期的數(shù)目、即波長的數(shù)目與在微波導(dǎo)線的每個其它內(nèi)邊沿上的折皺周期數(shù)目相同。
通過該構(gòu)型，即使在具有超過兩個互相耦合的微帶線的微波導(dǎo)線中也可得到與平均距離的最小的距離偏差。
此外優(yōu)選的是，在過渡區(qū)域中，所有微帶線的所有邊沿的長度都相同。交換地，優(yōu)選的是，至少這些內(nèi)邊沿的長度相同，其中這些外邊沿的長度允許不同。
通過該構(gòu)型，即使在具有超過兩個耦合的微帶線的微波導(dǎo)線中也避免了由于傳播時間差產(chǎn)生的被傳輸信號的失真。
優(yōu)選的還有，折皺的幅度隨著波長的變短而增加。
結(jié)果是具有這樣的優(yōu)點，即具有較小的曲率半徑和預(yù)給定的數(shù)目的折皺周期的邊沿的長度可以通過增大折皺幅度而任意精確地與具有較大的曲率半徑和相同數(shù)目的折皺周期的相鄰的邊沿的長度相匹配。
優(yōu)選的還有，微波導(dǎo)線的邊沿的折皺的最短波長比通過微波導(dǎo)線傳輸?shù)淖罡哂杏眯盘栴l率的波長更長。
一般地，當結(jié)構(gòu)的幾何尺寸位于波長的數(shù)量級時，會出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和波之間的相互作用如衍射現(xiàn)象(Beugungsphnomene)。通過這種方式，即在本構(gòu)型的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)的最短波長比由被傳輸?shù)挠杏眯盘柕淖罡?允許)頻率得出的波長更短，這些不期望的相互作用被避免了。
其它的優(yōu)點從描述和隨附的圖中得出。
自然的是，前面提及的并且后面還要闡述的特征不但在已說明的組合中、而且也在其它的組合中或者可以單獨地被使用，而沒有脫離本發(fā)明的范圍。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在以下的描述中詳細說明。圖中示出了圖1在介電襯底上的平面微波導(dǎo)線的概要俯視圖；圖2穿過圖1的微波導(dǎo)線和襯底的截面圖；以及圖3根據(jù)本發(fā)明的具有本發(fā)明特征的微帶線的另外的構(gòu)型。
具體實施例方式
圖1詳細示出了一個平面的微波導(dǎo)線10，它在一個介電襯底12上延伸并且具有一個第一微帶線14以及兩個另外的微帶線16和18。圖1以此示出了一個共面導(dǎo)線作為微波導(dǎo)線10。共面導(dǎo)線已知地相應(yīng)于一個平面的同軸線。在第一微帶線14和作為另外的微帶線的第二微帶線16之間的距離20被這樣選擇參數(shù)，使得在微波傳輸中在第一微帶線14和第二微帶線16之間出現(xiàn)電磁耦合。類似地，在第一微帶線14和作為另外的微帶線的第三微帶線18之間的一個第二距離22被這樣選擇參數(shù)，使得在微波傳輸中在第一微帶線14和第三微帶線18之間出現(xiàn)電磁耦合。
第一微帶線14相應(yīng)于同軸線的內(nèi)導(dǎo)體，并且另外的微帶線16和18可與同軸線的外導(dǎo)體(屏蔽)相比較。第一微帶線14的寬度、距離20和22以及介電襯底12的介電常數(shù)基本確定了微波導(dǎo)線10的波阻抗Z。這種共面的微波導(dǎo)線10具有非常好的高頻特性，只要它可以筆直地被布線。在圖1中，微波導(dǎo)線10在第一區(qū)域24中在第一方向上并且在第二區(qū)域26中在第二方向上筆直地被布線。在過渡區(qū)域28中出現(xiàn)從第一方向向第二方向以及相反的方向變換，在該過渡區(qū)域中微波導(dǎo)線10的微帶線14、16和18被彎曲地布線。由此在過渡區(qū)域28中，三個微帶線14、16和18的邊沿30、32、34、36、38和40也具有彎曲。
在此，圖1的微波導(dǎo)線10具有這樣的特點，即邊沿30、32、34、36、38和40中，第一微帶線14和第二微帶線16的以及第一微帶線14和第三微帶線18的至少相鄰的邊沿34和32以及36和38在過渡區(qū)域28內(nèi)具有相同的長度并且無交叉地延伸。邊沿34、32和36、38的長度的這種構(gòu)型基于這樣的認識，即在通過微波導(dǎo)線10傳輸高頻信號時，在微帶線14、16和18的內(nèi)邊沿32、34、36和38處出現(xiàn)最高的場強。由于邊沿34、32、36和38的長度彼此相同，沿著邊沿34、32、36和38行進的信號沒有傳播時間差。邊沿34、32、36和38的相同長度在根據(jù)圖1的構(gòu)型中這樣實現(xiàn)，即在第一微帶線14和第二微帶線16之間的和/或在第一微帶線14和第三微帶線18之間的距離具有圍繞一個平均值的周期的調(diào)節(jié)。平均值對應(yīng)于在第一區(qū)域24中和/或在第二區(qū)域26中的微帶線14和16的、或者14和18的距離20和/或距離22。通過調(diào)節(jié)，內(nèi)邊沿、例如邊沿34周期接近地向外邊沿、例如邊沿32靠近并且遠離外邊沿。與邊沿34和32的純粹的平行延伸相比，內(nèi)邊沿32通過該周期的靠近和遠離被延長，這補償了它在理想情況下由于更小的曲率半徑導(dǎo)致的縮短。同樣也適用于邊沿40的延長，用于與邊沿36的長度平衡。此外，邊沿36的長度與邊沿34的長度平衡，這樣邊沿34、32、36和38在圖1的技術(shù)方案中是相同的。如已經(jīng)提及的那樣，其中在過渡區(qū)域28中距離最大值和距離最小值的平均值相應(yīng)于在第一區(qū)域24和/或第二區(qū)域26中的所屬的恒定距離。
為了清楚起見，圖1示出了距離最大值42和距離最小值44，它們位于過渡區(qū)域28中并且它們的平均值相應(yīng)于第一區(qū)域24中的距離20。如已經(jīng)提及的那樣，在本發(fā)明的構(gòu)型中也可以考慮，所有邊沿30、32、34、36、38和40的長度彼此相同或者邊沿32，...，40的長度與由于其曲率半徑而最長的邊沿30的長度平衡。在此，該平衡可以通過內(nèi)邊沿32，...，40的正弦狀的折皺產(chǎn)生，其中每個內(nèi)邊沿32，...，40有相同數(shù)目的波。由此，邊沿越位于內(nèi)部，則波長越短。每個邊沿的長度相應(yīng)于另外的邊沿的長度，由此得出，折皺的幅度隨著波長的變短而增加。換句話說最內(nèi)部的邊沿40的幅度比邊沿38的幅度大，而邊沿38的幅度又比內(nèi)邊沿36等等的幅度大。為了清楚起見，圖2示出了穿過介電襯底12和位于其上的具有微帶線18、14和16的微波導(dǎo)線10的截面。圖2由此特別示出了穿過在襯底12的背離微波導(dǎo)線10的面46上沒有伴隨的物質(zhì)(Masse)的共面導(dǎo)線的一個截面。
圖3示出了一個變換的平面微波導(dǎo)線10.1，它只具有一個第一微帶線14.1和一個另外的微帶線16.1。在此，在第一微帶線14.1和作為另外的微帶線的第二微帶線16.1之間的第一距離20.1被這樣選擇參數(shù)，使得在微波傳輸中在第一微帶線14.1和第二微帶線16.1之間出現(xiàn)電磁耦合。
兩個微帶線14.1和16.1的寬度、其距離20.1以及承載微帶線14.1和16.1的介電襯底12的介電常數(shù)基本上確定了微波導(dǎo)線10.1的波阻抗Z。在圖3中微波導(dǎo)線10.1在第一區(qū)域24.1中在第一方向上并且在第二區(qū)域26.1中在第二方向上筆直地布線。從第一方向向第二方向的方向變換以及相反的變換在過渡區(qū)域28.1中進行，在該過渡區(qū)域中微波導(dǎo)線10.1的微帶線14.1和16.1被彎曲地布線。
在圖3的構(gòu)型中，第一微帶線14.1和第二微帶線16.1的至少相鄰的邊沿34.1和32.1在過渡區(qū)域28.1中具有相同的長度并且具有無交叉的延伸。邊沿34.1和32.1的相同長度也在根據(jù)圖1的構(gòu)型中通過這種方式實現(xiàn)，即在第一微帶線14.1和第二微帶線16.1之間的距離具有圍繞一個平均值的周期的調(diào)節(jié)。平均值相應(yīng)于微帶線14.1和16.1在第一區(qū)域24.1和/或在第二區(qū)域26.1內(nèi)的距離20.1。通過調(diào)節(jié)，邊沿34.1周期接近地向邊沿32.1靠近并且遠離外邊沿。與邊沿34.1和32.1的純粹的平行延伸相比，邊沿34.1通過該周期的靠近和遠離相對更強地被延長，這在理想情況下補償了它由于更小的曲率半徑導(dǎo)致的相對于邊沿32.1的相對縮短。
在此，在過渡區(qū)域28.1中距離最大值42.1和距離最小值44.1的平均值應(yīng)該相應(yīng)于在第一區(qū)域24.1和/或第二區(qū)域26.1中的所屬的恒定距離22.1。周期的調(diào)節(jié)由此基本上相應(yīng)于在圖1中的、可比的周期的調(diào)節(jié)，然而在圖3技術(shù)方案的中顯示得更清楚。
內(nèi)邊沿34.1、32.1的長度的平衡又可以通過內(nèi)邊沿34.1、32.1的正弦狀折皺產(chǎn)生，其中每個內(nèi)邊沿34.1、32.1具有相同數(shù)目的波。在圖3中的構(gòu)型中這分別是三個半波。通過這種方式，邊沿位于越內(nèi)部，則波長越短。邊沿32.1的長度相應(yīng)于邊沿34.1的長度，由此得出，折皺的幅度隨波長的變短而增加。換句話說內(nèi)部的邊沿34.1的幅度比邊沿32.1的幅度大。在圖3的構(gòu)型中，幅度相差大約為因子3。在圖3的構(gòu)型中，外邊沿30.1和36.1具有它們的一定程度上自然的弧長，因此它們長度不同。這在大多數(shù)情況下沒有問題，因為高頻信號沿著互相耦合的內(nèi)邊沿32.1和34.1傳播。自然的是，這種變換也可以在圖1的同平面構(gòu)型中應(yīng)用。
此外自然的是，內(nèi)邊沿34.1，32.1的或在圖1中的邊沿的相同長度不只通過正弦狀的折皺，而且也可以通過其它類型的折皺實現(xiàn)。其它類型的折皺的一個例子是例如通過使用直線、拋物線弧的一部分或者一般地通過弧或多項式的一部分。
權(quán)利要求
1.具有一個介電襯底(12)以及一個第一微帶線(14)和至少一個另外的微帶線(16，18)的平面布置的平面的微波導(dǎo)線(10)，其中該第一微帶線(14)和該另外的微帶線(16，18)的一個距離(20，22)允許電磁耦合；該微波導(dǎo)線(10)還具有一個第一區(qū)域(24)，該微波導(dǎo)線(10)在該第一區(qū)域中具有一個第一方向；該微波導(dǎo)線(10)還具有一個第二區(qū)域(26)，該微波導(dǎo)線(10)在該第二區(qū)域中具有一個第二方向；該微波導(dǎo)線(10)還具有一個過渡區(qū)域(28)，在該過渡區(qū)域中發(fā)生從該第一方向到該第二方向的轉(zhuǎn)換，其特征在于，該第一微帶線(14)的和該另外的微帶線(16，18)的一些相鄰的邊沿(34，32，36，38)在該過渡區(qū)域(28)中具有相同的長度，并且該第一微帶線和該第二微帶線在該過渡區(qū)域中沒有交叉地延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，它具有一個第二微帶線(16)和一個作為另外的微帶線(16，18)的第三微帶線(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，該第一微帶線(14)與每個另外的微帶線(16，18)在該第一區(qū)域(24)和在該第二區(qū)域(26)中的距離(20，22)分別是恒定的并且在該過渡區(qū)域(28)中的距離具有圍繞一個平均值的周期的調(diào)節(jié)，該平均值相應(yīng)于所述在該第一區(qū)域(24)和/或在該第二區(qū)域(26)中的距離(20，22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，該距離的所述周期的調(diào)節(jié)作為一個具有確定的波長的內(nèi)邊沿(32，34，36，38)的周期的折皺的結(jié)果而得出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，該距離的所述周期的調(diào)節(jié)通過一些具有不同波長的相鄰的微帶線(14，16，18)的相對的邊沿(34，32，36，38)的折皺得出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，在該微波導(dǎo)線(10)的一個內(nèi)邊沿(32，34，36，38)上的折皺周期的數(shù)目與在該微波導(dǎo)線(10)的每個其它的內(nèi)邊沿(32，34，36，38)上的折皺周期的數(shù)目相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中至少之一的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，所有的微帶線(14，16，18)的所有的邊沿(34，32，36，38，40)的長度在過渡區(qū)域中(28)中彼此都相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中至少之一的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，所述折皺的幅度隨著波長的變短而增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中至少之一的微波導(dǎo)線(10)，其特征在于，該微波導(dǎo)線(10)的一個邊沿(32，34，36，38，40)的一個折皺的最短波長比通過該微波導(dǎo)線(10)傳輸?shù)淖罡哂杏眯盘栴l率的波長更長。
10.用于導(dǎo)向在平面的微波導(dǎo)線(10)中傳播的微波的方法，其中該微波導(dǎo)線(10)具有一個介電襯底(12)以及一個第一微帶線(14)和至少一個另外的微帶線(16，18)的平面布置，并且其中該第一微帶線(14)和該另外的微帶線(16，18)的一個距離(20，22)允許電磁耦合；并且其中該微波導(dǎo)線還具有一個第一區(qū)域(24)，該微波導(dǎo)線(10)在該第一區(qū)域中具有一個第一方向，該微波導(dǎo)線還具有一個第二區(qū)域(26)，該微波導(dǎo)線(10)在該第二區(qū)域中具有一個第二方向，以及該微波導(dǎo)線還具有一個過渡區(qū)域(28)，在該過渡區(qū)域中發(fā)生從該第一方向到該第二方向的轉(zhuǎn)換，其特征在于，微波在該過渡區(qū)域中無交叉地沿著該第一微帶線(14)的和該另外的微帶線(16，18)的具有相同長度的相鄰的邊沿(34，32，36，38)被導(dǎo)向。
全文摘要
本發(fā)明提出了具有一個介電襯底(12)以及一個第一微帶線(14)和至少一個另外的微帶線(16、18)的平面布置的平面的微波導(dǎo)線(10)，其中第一微帶線(14)的和另外的微帶線(16，18)的距離(20，22)允許電磁耦合，該平面微波導(dǎo)線(10)還具有第一區(qū)域(24)，微波導(dǎo)線(10)在其中具有第一方向，該微波導(dǎo)線還具有一個第二區(qū)域(26)，微波導(dǎo)線(10)在其中具有第二方向，以及該微波導(dǎo)線還具有一個過渡區(qū)域(28)，在其中發(fā)生從第一方向至第二方向的轉(zhuǎn)換。該微波導(dǎo)線(10)的特征在于，在過渡區(qū)域中(28)，第一微帶線(14)的和其它的微帶線(16，18)的相鄰邊沿(34，32，36，38)具有相同的長度并且無交叉地延伸。
文檔編號H01P3/08GK1815803SQ20051011881
公開日2006年8月9日 申請日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
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