本发明专利技术涉及一种波导组件(1)，包括：电路布置(2)、波导过渡(4)以及具有纵向轴线(A)的电介质波导(3)；该波导过渡(4)位于电路布置(2)与电介质波导(3)之间，用于在电路布置(2)与电介质波导(3)之间传输电磁波(5)。波导过渡(4)具有至少一个第一导电板(7)和第二导电板(8)，至少一个第一导电板(7)和第二导电板(8)在电介质波导(3)的纵向轴线(A)的方向上以彼此偏移的方式布置在电路布置(2)与电介质波导(3)之间。之间。之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波导组件、波导过渡以及波导组件的用途
[0001]本专利技术涉及一种波导组件，包括电路布置、电介质波导和存在于电路布置与电介质波导之间的用于在电路布置和电介质波导之间传输电磁波的波导过渡。
[0002]本专利技术还涉及一种用于在电路布置与电介质波导之间传输电磁波的波导过渡。
[0003]此外，本专利技术涉及波导组件的用途。
技术介绍
[0004]根据现有技术，有线数据传输本质上可以分为两种不同的技术。一方面借助于金属导体的数据传输以及另一方面借助于玻璃纤维的光学数据传输均是已知的。
[0005]已知经由传统的电导体(诸如电缆中的铜导体)的信号传输在高频下会受到强烈的信号衰减。因此，如果可能的话，为了实现规范，有时必须付出很多努力，特别是当对传输带宽提出高要求时。
[0006]相反，光学数据传输具有极低的损耗，并且可以在高数据速率下进行。然而，光学数据传输总是需要将电信号转换为光信号，反之亦然，这使得这种类型的信号传输需要复杂的传输和接收结构。
[0007]除了这两种传统的数据传输技术之外，人们对一种试图将自己建立为可替代的技术越来越感兴趣。本专利技术涉及经由所谓的电介质波导(DWG或“聚合物微波纤维”，PMF)的数据传输。
[0008]在该技术中，特别是在毫米波范围(例如80GHz)中，电信号被调制到载波频率上，并作为电磁波沿着电介质波导传输。与光学方法相反，该方法无需电光转换即可实现。与金属波导相比，该概念的优点是，能够至少在中等距离上(例如在10m的范围内)传输非常高的数据速率(例如在50GB/s的范围内)。例如在RFCMOS技术中，因为高千兆赫范围所需的半导体技术现在越来越多，并且允许低成本和高集成度，因此，电介质波导显得特别令人感兴趣。
[0009]沿电介质波导传播的电磁波可以根据波导的性质以不同的场配置发生。这些不同的场配置被称为“模式”。如果在电介质波导中仅引导基本模式，则以类似于玻璃纤维的方式使用术语“单模”波导。另一方面，如果电介质波导有可能同时引导多个模式，则将其称为“多模”波导。电介质波导可以引导的模式数量本质上取决于波导的工作频率和几何形状，特别是波导的横截面面积的大小(例如圆形波导的直径)及波导的介电常数(也称为介电导率)。
[0010]与传统的数据传输技术一样，由传输介质引起的色散是其设计中的关键部分。不同频率的信号或信号分量以不同速度在波导中传播所根据的波导特性称为色散。因此，除了衰减之外，色散也是限制最大可实现数据速率的关键参数。在电介质波导的情况下，色散基本上可以分为两个子类型：波导色散和模式色散。
[0011]波导色散描述了数据通常在其中传输的基本模式的色散，并且出现在单模和多模波导两者中。
[0012]另一方面，模式色散与各个模式的不同传播速度有关。如果由在到电介质波导的过渡处或沿导体的不连续性激发了更高的模式，则在数据传输期间可用功率可能会降低，并且信号可能会失真，这会限制可以实现的最大数据速率。
[0013]原则上，对于任何频率，基本模式都可以由电介质波导引导。然而，电介质波导内的场分布和传播速度均取决于频率。虽然基本模式没有下限频率，但所有“更高模式”仅在单个极限频率以上被引导。如果电介质波导因此在所有更高模式的极限频率以下使用，则它被称为单模波导；因此，如果在所使用的频率范围内可以引导至少一种另外的模式，则波导被称为多模波导。
[0014]多模波导可以具有比单模波导更低的波导色散，但由于任何模式色散，可能会再次失去这一优势。当不期望的模式由从发射器或接收器到电介质波导的过渡或由沿波导的不连续性而被激发到过高的程度时，这特别成问题。
[0015]为了能够在传输系统中使用电介质波导，需要电介质波导上的波导过渡，波导过渡将电磁波例如从印刷电路板上的平面电路或从高度集成电路(例如MMIC，“单片微波集成电路”)传输到电介质波导。
[0016]为此，一方面已知电介质波导平行于电路布置被布置。然后可以通过行波来激发电介质波导，其中，电磁波被连续引导到电介质波导中，类似于锥形喇叭过渡。这种波导过渡可以以相对宽带的方式操作。然而，由于二维结构，例如使用电介质波导的基本模式的两个极化的双极过渡只能困难地实现。
[0017]还已知，垂直于电路布置来布置电介质波导。这通常需要谐振结构。然而，在垂直布置的情况下，可以简化双极过渡的实现。
[0018]为了实现用于垂直于电路布置而布置的电介质波导的波导过渡，从实践中已知使用金属板(所谓的“贴片”)作为谐振结构，作为电路布置的一部分，例如，借助于印刷电路板的微带线馈电，并且能够在电介质波导中激发电磁波。
技术实现思路
[0019]本专利技术所基于的目的是提供一种改进的波导组件，特别是提供一种具有高带宽的波导组件。
[0020]本专利技术还基于的目的是提供一种改进的波导过渡，其中特别是在电磁波的过渡期间可以确保高带宽。
[0021]此外，本专利技术所基于的目的是提供一种波导组件的有利用途。
[0022]该目的是通过权利要求1的特征针对波导组件实现的、通过权利要求18的特征针对波导过渡实现的以及通过权利要求19的特征针对用途实现的。
[0023]下面描述的从属权利要求和特征涉及本专利技术的有利实施例和变型。
[0024]本专利技术提出了一种波导组件，包括电路布置、波导过渡以及具有纵向轴线的电介质波导，该波导过渡存在于电路布置和电介质波导之间、用于在电路布置和电介质波导之间传输电磁波。
[0025]本专利技术背景下的电磁波是指不位于用于光信号传输的光谱内的电磁波。
[0026]本专利技术特别适用于毫米范围(30GHz至300GHz)和亚毫米范围(300GHz至3THz)中的电磁波的传输。
[0027]在本专利技术的背景下，电磁波的传输方向并不重要。从电路布置开始，电磁波因此可以经由波导过渡被馈电到电介质波导，反之亦然。在本专利技术的范围内，双向传输也是可能的。就以下参考电磁波从电路布置到电介质波导的传输而言，这仅归因于本专利技术的简化描述，而不应被理解为限制性的。
[0028]电介质波导优选地具有圆形横截面。然而，电介质波导不一定必须具有圆形几何形状。例如，电介质波导也可以被设计成正方形或具有正方形横截面。
[0029]电介质波导可以被设计为单模波导或多模波导。电介质波导优选地被设计为多模波导。
[0030]电介质波导优选地由芯材料和包围芯材料的外壳材料形成。
[0031]芯材料可以优选地是塑料或陶瓷。例如，陶瓷可以有利地用于微芯片之间的过渡。
[0032]从电气角度来看，外壳材料理想地为空气。然而，也可以提供由任何气体、任何液体或任何固体组成的外壳材料。
[0033]根据本专利技术，波导过渡具有至少一个第一导电板和第二导电板，至少一个第一导电板和第二导电板在电介质波导的纵向轴线的方向(以下也称为“轴向方向”)上以彼此偏移的方式布置在电路布置与电介质波导之间。
[0034]导电板可以布置在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种波导组件(1)，包括：电路布置(2)、波导过渡(4)以及具有纵向轴线(A)的电介质波导(3)；所述波导过渡(4)存在于所述电路布置(2)与所述电介质波导(3)之间，用于在所述电路布置(2)与所述电介质波导(3)之间传输电磁波(5)；所述波导过渡(4)具有至少一个第一导电板(7)和第二导电板(8)，所述至少一个第一导电板(7)和第二导电板(8)在所述电介质波导(3)的所述纵向轴线(A)的方向上以彼此偏移的方式布置在所述电路布置(2)与所述电介质波导(3)之间，其中，所述第一导电板(7)被设计成所述电路布置(2)的导电金属化区域，其中，用于激发所述第一导电板(7)的所述电路布置(2)具有至少一条电线(9，16)以便传输所述电磁波(5)。2.根据权利要求1所述的波导组件(1)，其特征在于，所述电路布置(2)被设计成电印刷电路板、集成电路、系统级封装、多芯片模块和/或层叠封装。3.根据权利要求1或2所述的波导组件(1)，其特征在于，所述电介质波导(3)的纵向轴线(A)被定向成与所述电路布置(2)的表面(6)正交，所述表面面向所述波导(3)。4.根据权利要求1至3中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述第一导电板(7)和所述电路布置(2)相对于彼此被设计和布置，使得所述第一导电板(7)由所述电路布置(2)直接电磁激发以便传输所述电磁波(5)。5.根据权利要求1至4中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述至少一条电线(9，16)被设计成微带线和/或共面波导。6.根据权利要求4或5所述的波导组件(1)，其特征在于，所述电路布置(2)被设计成激发所述第一导电板(7)，使得形成双极传输、特别是具有正交极化的双极传输。7.根据权利要求1至6中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述第二导电板(8)被附接到所述电介质波导(3)的端面上和/或被嵌入在所述电介质波导(3)中，所述端面面向所述电路布置(2)。8.根据权利要求1至7中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述导电板(7，8)通过至少一个电介质被彼此轴向地间隔开。9.根据权利要求1至8中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述第二导电板(8)具有圆形横截面。10.根据权利要求1至9中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述导电板(7，8)彼此平面平行的被布置。11.根据权利要求1至10中的一项所述的波导组件(1)，其特征在于，所述第一导电板(7)、所述第二导电板(8)和/或所述电介质波导(3)均布置在所述电路布置(2)的电磁近场中，特别地，所述第一导电板(7)、所述第二导电板(8)和/或所述电介质...
【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙，
申请(专利权)人：罗森伯格高频技术有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：
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