本發(fā)明涉及一種介電波導(dǎo)。
背景技術(shù):
介電波導(dǎo)用于通信應(yīng)用中以沿著路徑傳送電磁波形式的信號。介電波導(dǎo)提供用于連接通信裝置的通信傳輸線路,諸如將天線連接至射頻發(fā)送器和/或接收器。雖然波在開放空間中在所有方向上傳播,但是介電波導(dǎo)通常限制該波、并且沿限定的路徑引導(dǎo)波,其允許波導(dǎo)在相對長的距離上傳輸高頻信號。
介電波導(dǎo)包括至少一種介電材料,并且典型地具有兩種或更多種介電材料。介電質(zhì)是可由施加的電場極化的電絕緣材料。介電材料的極化是通過稱為介電常數(shù)或相對電容率的值而表示的。給定材料的介電常數(shù)是其表示為相對于真空的電容率的比的介電電容率,其中真空的電容率通常定義為1。具有大于第二介電材料的介電常數(shù)的第一介電材料相比于第二介電材料能夠借助于極化而存儲更多的電荷。
一些已知的介電波導(dǎo)包括芯部介電材料和環(huán)繞芯部介電材料的包覆部介電材料。除了尺寸和其他參數(shù)之外,芯部介電材料和包覆部介電材料的每個的介電常數(shù)影響通過波導(dǎo)的電磁場如何在波導(dǎo)內(nèi)分布。在已知的介電波導(dǎo)中,電磁場典型地具有通過芯部介電材料、包覆部介電材料、以及甚至包覆部介電材料的部分外側(cè)(例如在波導(dǎo)外部的空氣中)徑向延伸的分布。
存在與在介電波導(dǎo)的包覆部的外部延伸進(jìn)周圍環(huán)境的電磁場相關(guān)聯(lián)的若干問題。首先,當(dāng)多個介電波導(dǎo)在電纜中被捆扎到一起時(shí),在波導(dǎo)外部的電磁場的部分可能產(chǎn)生高的串?dāng)_水平,并且串?dāng)_水平隨著傳播通過波導(dǎo)的更高的調(diào)制頻率而上升。第二,在空氣中的一些電磁場可能行進(jìn)地比在波導(dǎo)中傳播的場更快,這導(dǎo)致不期望的電效果,稱為散射。散射通常當(dāng)信號的一些頻率向量相比于該信號的其他頻率向量以不同的速度行進(jìn),導(dǎo)致信號內(nèi)干擾。第三,介電波導(dǎo)可能由于與電磁場相互作用的外部物理影響(諸如人手 接觸介電波導(dǎo))而受到干擾以及信號衰減。最后,在波導(dǎo)的外部的電磁場的部分可能沿著波導(dǎo)中的彎曲而損失,因?yàn)槲幢话膱鲒呌谝灾本€輻射,而非跟隨波導(dǎo)的輪廓。
對這些問題中的至少一些的一個潛在的解決方案是增加介電波導(dǎo)的總直徑,諸如通過增加包覆層的直徑或環(huán)繞包覆層的介電外護(hù)套層的直徑。增加介電材料的量提供了更好的場密封(field containment),并且減少了在波導(dǎo)外部傳播的電磁場的程度或量。但是,增加介電波導(dǎo)的尺寸帶來了其他的缺點(diǎn),包括降低波導(dǎo)的柔性、增加材料成本、以及減少了可安裝在給定區(qū)域或空間中的波導(dǎo)的數(shù)量(例如,降低了波導(dǎo)的密度)。
另一種潛在的解決方案是提供接合波導(dǎo)的外介電層并環(huán)繞波導(dǎo)的整個外周的導(dǎo)電屏蔽層。但是使用導(dǎo)電材料完全地包封介電波導(dǎo)可能導(dǎo)致波導(dǎo)中的不期望的高的能量損失水平(例如,插入損失和/或回程損失),因?yàn)殡姶艌龅牟糠挚赡茉趯?dǎo)電材料中感應(yīng)表面電流。高的損失水平縮短了電磁波將通過波導(dǎo)傳播的有效長度。此外,與傳播的電磁波相互作用的外金屬屏蔽層可能允許具有硬截止頻率的不期望的傳播模式。例如,在一些特定的頻率下,屏蔽層可能完全中止或“截止”期望的場傳播。
存在對于傳播高頻電磁信號的、具有相對緊湊的尺寸和對外部影響(例如,串?dāng)_或其他干擾)的降低的敏感度、而同時(shí)提供可接受的低水平損失并且避免不期望的模式傳播的介電波導(dǎo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,一種用于傳播電磁信號的介電波導(dǎo)包括包覆部,該包覆部具有由第一介電材料構(gòu)成的本體。該本體限定通過其的芯部區(qū)域,在該芯部區(qū)域填充有不同于第一介電材料的第二介電材料。包覆部包括至少兩個肋,該肋從本體的外表面延伸至遠(yuǎn)端。介電波導(dǎo)包括導(dǎo)電屏蔽件,該導(dǎo)電屏蔽件接合所述肋的遠(yuǎn)端并且外周地環(huán)繞所述包覆部,使得空氣間隙徑向地限定在本體的外表面和屏蔽件的內(nèi)表面之間。
附圖說明
圖1是依據(jù)一個實(shí)施例形成的介電波導(dǎo)的俯視透視圖;
圖2是沿著示于圖1的線2-2截取的、示于圖1的介電波導(dǎo)的實(shí)施例的 橫截面視圖;
圖3是介電波導(dǎo)的另一實(shí)施例的截面圖;
圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖;
圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖;
圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
文中描述的一個或多個實(shí)施例針對用于傳播電磁信號的介電波導(dǎo)。介電波導(dǎo)的實(shí)施例具有位于波導(dǎo)的外部上的導(dǎo)電屏蔽件,其方式降低串?dāng)_和其他的外部干擾,而同時(shí)不會帶來不想要的模式傳播或不期望的在波導(dǎo)中的高的損失水平。較低的損失水平允許波導(dǎo)將信號沿著限定的路徑傳送得更遠(yuǎn)。在一個或多個實(shí)施例中,介電延伸結(jié)構(gòu)延伸超過包覆層并且支撐導(dǎo)電屏蔽件,諸如金屬箔。該延伸結(jié)構(gòu)可選地可以是模制為介電波導(dǎo)的包覆層的一部分的擠出部。該延伸結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)離或隔開所述包覆部的邊界或外表面的位置處接合并支撐屏蔽件,使得空氣填充的間隙或穴限定在包覆部和屏蔽件之間。延伸結(jié)構(gòu)可被構(gòu)造為將所述包覆部和所述屏蔽件之間的空間保持為填充有盡可能多的空氣、或者具有低的介電常數(shù)的另一種介電材料。例如,沿著介電波導(dǎo)的長度的、所述包覆部和所述屏蔽件之間的空間或容積的大部分可由空氣占據(jù)。該策略將介電波導(dǎo)的插入損失保持在可接受的較低水平,避免或至少減少了可能導(dǎo)致頻率截止的不期望的傳播模式的產(chǎn)生,維持介電波導(dǎo)的合理的外徑,并提供抵抗串?dāng)_和其他外部干擾的屏蔽。
圖1是依據(jù)一個實(shí)施例形成的介電波導(dǎo)100的俯視透視圖。介電波導(dǎo)100構(gòu)造為沿著介電波導(dǎo)100的長度傳送電磁波或電磁場形式的信號,用于信號在兩個通信裝置(未示出)之間的傳輸。該些通信裝置可包括天線、射頻發(fā)送器和/或接收器、計(jì)算裝置(例如,臺式機(jī)、筆記本、平板電腦、智能電話等)、介質(zhì)存儲裝置(例如,硬驅(qū)動、服務(wù)器等)、網(wǎng)絡(luò)接口裝置(例如,調(diào)制解調(diào)器、路由器等)等等。介電波導(dǎo)100可用于傳輸在子太赫茲射頻(sub-terahertz radio frequency)范圍內(nèi)(諸如120-160千兆赫(GHz))的高速信號。在該頻率范圍內(nèi)的高速信號具有小于五毫米的波長。介電波導(dǎo)100可用于傳輸調(diào)制射頻(RF)信號。調(diào)制RF信號可在正交數(shù)學(xué)域中被調(diào)制以增加數(shù)據(jù)吞吐量。介電波導(dǎo)100在本文中可被稱為“波導(dǎo)100”。
介電波導(dǎo)100相對于豎直或俯仰軸線191、側(cè)向軸線192和縱向軸線193取向。軸線191-193相互垂直。雖然俯仰軸線191看起來是沿著大致平行于重力的豎直方向延伸,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,軸線191-193無需具有相對于重力的特定取向。波導(dǎo)100是縱長的,以在第一端102和第二端104之間延伸一段長度。在圖示的實(shí)施例中,波導(dǎo)沿著一長度平行于縱向軸線193延伸,但是波導(dǎo)100也可以被構(gòu)造為彎曲到示出的線性取向之外。介電波導(dǎo)100的長度可以在1米到50米的范圍內(nèi),這取決于多種因素,包括將被連接的兩個通信裝置之間的距離,波導(dǎo)100的物理尺寸、結(jié)構(gòu)和材料,傳播通過波導(dǎo)100的信號頻率,信號質(zhì)量或集成度需求,以及可能導(dǎo)致感染的外部影響的存在。文中公開的波導(dǎo)100的一個或多個實(shí)施例具有在10-25米范圍內(nèi)的長度,并且可傳送具有120到160GHz之間的頻率、并具有根據(jù)限定的標(biāo)準(zhǔn)的可接受的信號質(zhì)量的高速電磁信號。為了連接由長于單個波導(dǎo)100的長度的距離隔開的通信裝置,波導(dǎo)100可與一個或多個波導(dǎo)100連結(jié)(例如,端-端連接,或側(cè)-側(cè)連接)。
波導(dǎo)100包括包覆部110,該包覆部具有由第一介電材料形成的本體106。在一個實(shí)施例中,包覆部110的本體106在第一和第二端102、104之間延伸波導(dǎo)100的整個長度。替代地,本體106的一端或兩端可從波導(dǎo)100的相應(yīng)端部102、104凹入或凸出。包覆部110的本體106沿著本體106的長度限定通過其的芯部區(qū)域112。該芯部區(qū)域112填充有不同于第一介電材料的第二介電材料。如文中所使用的,介電材料是可通過施加的電磁場而被極化的電絕緣體。本體106的第一介電材料環(huán)繞芯部區(qū)域112的第二介電材料。包覆部110的本體106的第一介電材料在文中被稱為包覆部材料,并且芯部112中的第二介電材料被在文中稱為芯部材料。芯部材料的介電常數(shù)不同于包覆部材料的介電常數(shù)。芯部材料112中的芯部材料可以是固相的或氣相的。例如,芯部材料可以是固體的聚合物,諸如,聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)等。替代地,芯部材料可以一種或多種氣體,諸如空氣??諝饩哂写蠹s為1.0的介電常數(shù)。
芯部材料和包覆部材料的各自的介電常數(shù)影響在介電波導(dǎo)100中傳播的電磁場(或電磁波)的分布。通常,至少對于具有在1-15范圍內(nèi)的介電常數(shù)的材料而言,通過介電波導(dǎo)的電磁場集中在具有較大介電常數(shù)的材料中。在一個實(shí)施例中,芯部區(qū)域112中的芯部材料的介電常數(shù)大于包覆部材料的 介電常數(shù),使得電磁場通常集中在芯部區(qū)域112中,盡管電磁場的小部分可能分布在包覆部110的本體106中和/或本體106外部。在另一實(shí)施例中,芯部材料的介電常數(shù)小于包覆部材料的介電常數(shù),使得電磁場通常集中在包覆部110的本體106中,并且可能在本體106的徑向內(nèi)部的芯部區(qū)域112中和/或本體106外部具有少量部分。
在一個實(shí)施例中,包覆部110進(jìn)一步包括從本體106的外表面116向外延伸的至少兩個肋108。每個肋108具有從固定到外表面116的近端118延伸到遠(yuǎn)離外表面116的遠(yuǎn)端120的高度。肋108在第一端和第二端102、104之間縱向延伸基本上包覆部110的本體106的整個長度。在一個實(shí)施例中,肋108與本體106形成為一體,使得包覆部110是包括本體106和從本體延伸的肋108的整體、一件式結(jié)構(gòu)。替代地,肋108可以是安裝到本體106的單獨(dú)且分立的部件,諸如通過粘接劑或其他的粘合劑、機(jī)械緊固件等。
介電波導(dǎo)110進(jìn)一步包括外周地環(huán)繞包覆部110的導(dǎo)電屏蔽件114。屏蔽件114由為屏蔽件114提供導(dǎo)電性能的一種或多種金屬構(gòu)成。屏蔽件114為波導(dǎo)100提供抵抗串?dāng)_或使信號傳輸衰減的其他形式的干擾的電磁屏蔽。在示例性實(shí)施例中,屏蔽件114不直接接合包覆部110的本體106的整個外表面116,使得至少一些空氣間隙127徑向地限定在本體106的外表面116和屏蔽件114的內(nèi)表面128之間。例如,屏蔽件114繞包覆部110的外周接合肋108的遠(yuǎn)端120。由于遠(yuǎn)端120與本體106的外表面116分隔開,因此肋108在與外表面116間隔一段距離處保持屏蔽件114的至少部分,在其間限定空氣間隙127。在一個或多個實(shí)施例中,屏蔽件114的內(nèi)表面128接合肋108的遠(yuǎn)端120并且不接合本體106的外表面116。因此,單獨(dú)的空氣間隙127周向地形成在相鄰的肋108之間,并且空氣間隙127在本體106的外表面116和屏蔽件114的內(nèi)表面128之間徑向地延伸。在替代實(shí)施例中,屏蔽件114的內(nèi)表面128接合本體106的外表面116的一些部分,而非所有部分。雖然描述為“空氣間隙”,但是間隙127也可由不同于空氣的或除空氣之外的一種或多種氣體占據(jù)。
屏蔽件114完全環(huán)繞包覆部110。例如,屏蔽件114是延伸基本上波導(dǎo)100和/或包覆部110的整個長度的中空圓柱或棱柱。屏蔽件114限定沿著其長度通過屏蔽件114的腔130。腔130在波導(dǎo)100的第一端102和第二端104處敞開。包覆部110設(shè)置在腔130中。在一個實(shí)施例中,屏蔽114的外表面 132限定波導(dǎo)100的外邊界。如在下文中更詳細(xì)地描述地,屏蔽件114可符合包覆部110的形狀。例如,屏蔽件114可繞包覆部110纏繞,或屏蔽件114可為響應(yīng)于熱和/或高壓而壓縮或變窄的熱縮管。替代地,屏蔽件114可以是不符合包覆部110形狀的預(yù)成型的容器,諸如具有剛性或半剛性的壁的金屬棱柱。
在替代實(shí)施例中,波導(dǎo)100可進(jìn)一步包括外護(hù)套(未示出),其在屏蔽件114的徑向內(nèi)部至少部分地環(huán)繞包覆部110。肋108可從包覆部110通過外護(hù)套延伸,或可從外護(hù)套的外表面延伸。外護(hù)套由介電材料構(gòu)成??諝忾g隙限定在護(hù)套的外表面和屏蔽件114的內(nèi)表面128之間。
圖2是示于圖1的波導(dǎo)100的實(shí)施例的、沿著示于圖1的線2-2截取的橫截面視圖。在示出的實(shí)施例中,包覆部110的本體106具有圓形的橫截面形狀。本體106的直徑可以在1和10mm之間,或者更具體地在2和4mm之間。芯部區(qū)域112具有矩形的橫截面形狀。芯部區(qū)域110的矩形形狀可支持在大約水平或豎直方向上延伸通過其的電磁波的場極化。芯部區(qū)域112的橫截面積可以在0.08和3mm2之間,或者更具體地在0.1和1mm2之間。在圖解的實(shí)施例中,芯部區(qū)域112填充有固態(tài)的芯部構(gòu)件122。芯部構(gòu)件122由至少一種介電聚合物材料(限定芯部材料)構(gòu)成,諸如聚丙烯,聚乙烯,PTFE,聚苯乙烯,聚酰亞胺,聚酰胺等,并包括該些材料的組合。芯部構(gòu)件122填充芯部區(qū)域112,使得在芯部構(gòu)件122的外表面124和限定芯部區(qū)域112的本體106的內(nèi)表面126之間不存在凈空或間隙。包覆部110沿著芯部構(gòu)件122的長度接合并環(huán)繞芯部構(gòu)件122。在替代實(shí)施例中,芯部材料可以是空氣或另一種氣相的介電材料,而非固體的芯部構(gòu)件122。
包覆部110的本體106由至少一種介電聚合物材料構(gòu)成,諸如聚丙烯,聚乙烯,PTFE,聚苯乙烯,聚酰亞胺,聚酰胺等,并包括該些材料的組合。這些材料通常具有較低的損失特性,這允許波導(dǎo)100將信號傳輸更長的距離。包覆部材料不同于芯部材料,使得波導(dǎo)100的介電常數(shù)在跨過芯部構(gòu)件122和包覆部110的本體106之間的界面時(shí)改變。在一個實(shí)施例中,肋108與包覆部110的本體106由相同的介電聚合物材料構(gòu)成。例如,肋108可以是從本體106的外表面116凸出的一體的延伸部。肋108從而可與本體106形成為一體,使得包覆部110是一體、單件式結(jié)構(gòu)。包覆部110可通過擠出、模制、拉拔、熔融等方式制成。在替代實(shí)施例中,肋108可形成為與本體106 分離,并且在形成后通過粘接劑、機(jī)械緊固件等固定到本體106。
在示出的實(shí)施例中,包覆部110包括四個肋108。每個肋108從本體106徑向地延伸。例如,肋108從近端118到遠(yuǎn)端120的高度沿著軸線或射線133取向,該軸線或射線133在本體106的圓形橫截面的中心處彼此相交。此外,在示出的實(shí)施例中,肋108沿著本體106的周向彼此等距地隔開。更具體地,肋108沿著本體106的周向彼此以約90度的角度間隔開。至少一些肋108從本體106的外表面116延伸相同的徑向高度。例如,在示出的實(shí)施例中,所有四個肋108彼此具有大體上相同的高度,并具有大體上相同的寬度。忽略芯部區(qū)域112的長方形形狀,包覆部110的橫截面形狀(包括肋108和本體106)沿著延伸通過本體106的中心的至少四條對稱線(例如,沿著射線133的兩條對稱線,一條沿著俯仰軸線191的線,以及一條沿著側(cè)向軸線192的線)對稱。示于圖2的包覆部110居中地定位在屏蔽件114的腔130中。
屏蔽件114可以由一種或多種金屬或金屬合金形成,包括銅、鋁、銀等。替代地,屏蔽件114可以是導(dǎo)電聚合物,其通過在介電聚合物中散布金屬顆粒而形成。屏蔽件114可以是金屬箔、導(dǎo)電帶、片材薄板金屬、導(dǎo)電熱縮管等的形式。屏蔽件114可以通過相對緊密地纏繞或包裹圍繞包覆部110的箔而被施加到包覆部110。在熱縮管的情況下,包覆部110可以被插入到腔130中,并且然后施加熱和/或高壓,以將屏蔽件114收縮并遵循包覆部110的輪廓。在預(yù)成型的屏蔽件114具有剛性或半剛性的壁的情況下,包覆部110可被裝載進(jìn)腔130中并且經(jīng)由干涉配合、粘接劑或機(jī)械緊固件而被保持在位。
屏蔽件114具有多邊形的橫截面形狀。在圖示的實(shí)施例中,屏蔽件114是矩形的(例如,長方形或正方形),具有四個線性壁136和在相鄰壁136之間的相交處的角138。在圖2中示出的角138是斜角或倒角的形狀,并且沒有在相應(yīng)的相鄰壁136之間形成90度角。角138接合肋108的遠(yuǎn)端120并且由其支撐。在圖2中的肋108的遠(yuǎn)端120是平的,并屏蔽件114的角138可符合平坦的端120,從而形成示出的斜角或倒角。屏蔽件114的每個壁136在兩個相鄰肋108的遠(yuǎn)端120之間線性地延伸。在一個實(shí)施例中,至少一些壁136不直接接合本體106的外表面116。因此,空氣間隙127沿著從本體106分隔開的壁136而徑向限定在外表面116和屏蔽件114的內(nèi)表面128之間。
在圖示的實(shí)施例中,四個單獨(dú)的空氣間隙127限定在包覆部110和屏蔽 件114之間。每個肋108包括第一側(cè)140和相反的第二側(cè)142??諝忾g隙127沿著肋108的第一側(cè)和第二側(cè)140、142兩者限定。例如,第一空氣間隙127A是部分地由第一肋108A和與第一肋108A相鄰的第二肋108B之間的外表面116的區(qū)段144限定的封閉區(qū)域或空間。該封閉區(qū)域也由第一肋108A的第二側(cè)142和第二肋108B的第一側(cè)140限定。該閉合區(qū)域進(jìn)一步地沿著與本體106的區(qū)段144相對的第一壁136A由屏蔽件114的內(nèi)表面128限定。第一壁136A在兩個相鄰的角138A、138B之間延伸。相鄰的角138A、138B分別接合第一和第二肋108A、108B的遠(yuǎn)端120。在圖示的實(shí)施例中,其他的空氣間隙127可與空氣間隙127具有相同或至少類似的尺寸和形狀。
雖然肋108是從包覆部110的本體106延伸到屏蔽件114的固體介電材料,在一個實(shí)施例中,在本體106和屏蔽件114之間的橫截面面積的大部分都被空氣占據(jù)。肋108從而具有相對薄的寬度,以在肋108之間提供相對大的空氣間隙127。然而,肋108被設(shè)計(jì)得寬度足以提供支撐屏蔽件114的、結(jié)構(gòu)可靠的基部,而不會被施加到肋108的張力或其他力彎曲或變形。在相鄰肋108之間的每個區(qū)段144沿著外表面116的至少大部分被暴露至空氣而非被屏蔽件114接合。在圖示的實(shí)施例中,在肋108之間的每個區(qū)段144的全部被暴露至空氣,因?yàn)槠帘渭?14的壁136沒有接合任意區(qū)段144。例如,肋108從本體106徑向地延伸,使得肋108的遠(yuǎn)端120凸出超過圓形本體106所內(nèi)接的假想正方形的外周。如果至少一個遠(yuǎn)端120沒有凸出超過假想方形的外周,那個一個或多個線性壁136將接合本體106的外表面116的一個或多個區(qū)段144。
空氣具有約為1.0的低的介電常數(shù),其低于用于芯部構(gòu)件122和/或包覆部110的固體聚合物(例如,聚乙烯,聚丙烯,PTFE)的介電常數(shù)。由于空氣的較低的介電常數(shù),相比于圍繞包覆部110設(shè)置固體聚合物護(hù)套,圍繞包覆部110設(shè)置空氣則產(chǎn)生在波導(dǎo)的包覆部110和芯部區(qū)域112中的改善的電磁場密封。在包覆部110和芯部區(qū)域112中的更好的電磁場密封通過降低不期望的傳播模式和損失(在電磁場的一部分與導(dǎo)電屏蔽件114相互作用時(shí)產(chǎn)生)而改善了信號傳輸。
由空氣提供的改善的密封還允許波導(dǎo)100的總直徑相比于具有固態(tài)聚合物護(hù)套層的參考波導(dǎo)來說更小。例如,示于圖2的屏蔽件114可具有沿著俯仰軸線191的4mm的高度以及沿著側(cè)向軸線192的4mm的寬度,總的橫截 面面積為16mm2。由于空氣的較低的介電常數(shù)和場密封性能,在類似于本體106的包覆部和類似于屏蔽件114的屏蔽件之間具有固體介電聚合物外護(hù)套的參考介電波導(dǎo)需要具有大于16mm2的總的橫截面面積,以獲得與具有空氣間隙127的所示實(shí)施例的相同的場密封。例如,取決于所使用的護(hù)套的固態(tài)介電材料,參考波導(dǎo)的總的橫截面面積可能是20mm2或更多。由于降低的柔性、增大的材料成本、在給定尺寸的波導(dǎo)束中的較低波導(dǎo)密度等,參考波導(dǎo)的增加的尺寸是不期望的。
圖3是介電波導(dǎo)100的另一實(shí)施例的截面圖。在圖3所示的實(shí)施例中的部件、類似于圖1和2所示實(shí)施例中的部件的具有相同的附圖標(biāo)記。類似于在圖1和2中示出的波導(dǎo)100的實(shí)施例,在所示實(shí)施例中的波導(dǎo)100具有包覆部110的大體圓形的本體106,四個肋108從本體106的外表面116徑向延伸到矩形屏蔽件114的角138。然而,包覆部110的本體106沒有居中地位于屏蔽件114的腔130中。例如,本體106設(shè)置為,相比于本體106的定位,相對于其他三個角138A、138B、和138C的位置來說更靠近一個角138D。雖然包覆部110的芯部區(qū)域112相對于圓形本體106居中,但是芯部區(qū)域112相對于屏蔽件114偏移。在另一實(shí)施例中,芯部區(qū)域112可相對于圓形本體106偏移,諸如在相對于屏蔽件114更中心的位置。
接合角138D的肋108D具有比其他肋108A、108B、108C更小的徑向高度。此外,本體106的外表面116沿著兩個壁136C、136D接合屏蔽件114的內(nèi)表面128,則會不同于圖1和2中示出的實(shí)施例。然而,屏蔽件114不接合本體106的整個外周。多個空氣間隙127限定在本體106和屏蔽件114之間,包括設(shè)置為靠近角138B的兩個大的空氣間隙127A、127B,其中角138B與角138D相對并且距本體106最遠(yuǎn)。
在圖1和2中示出的波導(dǎo)100的實(shí)施例(稱為“居中波導(dǎo)”)與圖3中示出的波導(dǎo)100的實(shí)施例(稱為“角波導(dǎo)”)以及沒有導(dǎo)電屏蔽件的參考波導(dǎo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性地測試。這三個波導(dǎo)在120到160GHz的范圍內(nèi)進(jìn)行測試。在140Ghz測量的參考波導(dǎo)的插入損失是0.882dB/m(分貝每米),而居中波導(dǎo)和角波導(dǎo)的插入損失分別是0.95dB/m和1.267dB/m。居中波導(dǎo)和角波導(dǎo)的插入損失僅略微高于沒有任何屏蔽的參考波導(dǎo)。因此,居中波導(dǎo)和角波導(dǎo)二者都可具有可接受的低的損失程度,而同時(shí)提供抵抗串?dāng)_和其他干擾的屏蔽,而這種屏蔽是參考波導(dǎo)所沒有的。在兩者之間,關(guān)于回程損失,居中波導(dǎo)測 試為0.95dB/m,比測試為1.267dB/m的角波導(dǎo)略好。
圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)100的橫截面視圖。在圖示的實(shí)施例中,包覆部110的本體106具有圓形的橫截面形狀,并且具有從本體106徑向延伸的三個肋108。類似于圖1和2示出的實(shí)施例,肋108繞本體106彼此周向地等距間隔開。更具體地,肋108彼此以約120度的角度間隔開。肋108從本體106到遠(yuǎn)端120的徑向高度可相對較高(或長),以將屏蔽件114支撐并保持為處于距本體106的充分的距離處,使得屏蔽件114的壁136不接合本體106的外表面116。在圖示的實(shí)施例中,波導(dǎo)100限定三個空氣間隙127。
屏蔽件114可以是金屬箔或?qū)щ妿?,其繞肋108纏繞,形成三角形的橫截面形狀。屏蔽件114可替代地為符合肋108形狀的導(dǎo)電熱縮管。如圖4所示,肋108的遠(yuǎn)端120可以是圓形的,使得屏蔽件114具有彎曲的角138,不同于在圖1和2中示出的倒角138。包覆部110的本體106大體上居中地位于屏蔽件114的腔130中。
圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)100的橫截面視圖。在圖5中,包覆部110的本體106具有矩形的橫截面形狀,并具有四個角150。限定在本體106中的芯部區(qū)域112具有圓形的橫截面形狀。包覆部110進(jìn)一步包括從本體106的角150大體上徑向延伸的四個肋108。該四個肋108的每個從一個不同的角150延伸。肋108將屏蔽件114支撐并保持為處于從本體106的分隔開的位置處,使得屏蔽件114的壁136都不直接接合本體106的外表面116。在圖5中,波導(dǎo)100限定四個空氣間隙127。
雖然上文示出和描述的介電波導(dǎo)100的實(shí)施例具有三個或四個肋108,但是其他實(shí)施例可包括多于四個肋108或少于四個肋108。例如,圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)100的橫截面視圖,其包括從包覆部110的本體106向外延伸的兩個肋108。兩個肋108的第一肋108A接合屏蔽件114的第一壁136A,并且第二肋108B接合屏蔽件114的第二壁136B。本體106的外表面116接合屏蔽件114的第三壁136C和第四壁136D。屏蔽件114的壁136A-D可以是至少半剛性的,以支撐屏蔽件114的矩形橫截面的形狀。壁136A-D可由薄金屬板或片形成。例如,屏蔽件114可以是自支撐的預(yù)成型的容器。如所示的,包覆部110沒有接合屏蔽件114的角138以支撐屏蔽件114的部分。在圖6中示出的實(shí)施例中,不同于支撐屏蔽件114以保持壁 136A-D遠(yuǎn)離本體106,肋108A、108B用于將包覆部110定位并且保持于屏蔽件114的腔130中。例如,包覆部110可以在腔130中成楔形,使得包覆部110接合所有四個壁136A-D并且防止其相對于屏蔽件114旋轉(zhuǎn)或豎直或側(cè)向地移動。在圖6中示出的波導(dǎo)在本體106和屏蔽件114之間限定了四個空氣間隙127。