传播射频波的介质波导制造技术

本发明专利技术涉及一种波导，尤其是用于传播射频波的介质波导(20)，并且还涉及一种介质波导装置(28)。介质波导(20)具有横截面基本均匀的第一部分(21)和横截面大于第一部分(21)的第二部分(22)。介质波导装置(28)具有波导(20)和至少部分地包围介质波导(20)的保持件(25)。少部分地包围介质波导(20)的保持件(25)。少部分地包围介质波导(20)的保持件(25)。

【技术实现步骤摘要】
传播射频波的介质波导


[0001]本专利技术涉及被配置为传播射频波(例如雷达波)的特别是介质波导的波导、波导装置、制造方法和用途。

技术介绍

[0002]波导适合于和/或用于传输射频(RF)波，例如从RF发生器到天线传输RF波。对于至少一些波导(例如大于一定长度的波导)，可能需要在波导上布置一个或多个保持件和/或其它支撑装置，以例如支撑波导。然而，对于至少一些波导(例如，一些类型的介质波导)，这些保持件可能导致RF波从波导中逸出且/或导致RF信号中的干扰性反射。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种有助于减少RF信号中的干扰性反射的装置。该目的通过独立权利要求的主题实现。本专利技术的改进方案由从属权利要求和以下说明给出。
[0004]一个方面涉及一种用于传播射频波的介质波导，该波导包括：第一部分，其具有基本均匀的横截面；和第二部分，其比第一部分具有更大的横截面。
[0005]介质波导可以被实施为塑料细丝，该塑料细丝具有原则上任何形状的横截面，在至少一些实施例中，横截面可以为矩形或圆形。介质波导可以适用于或被配置为传输射频信号，特别地以低损耗传输射频信号。例如，介质波导的横截面面积可以在0.25mm2和8mm2之间。横截面面积可以取决于要传输的波导的频率。通常，与具有较大横截面面积的波导相比，具有较小横截面面积的介质波导可以具有较低的信号衰减。然而，具有较大横截面面积的波导(其可对应于第一部分)可以对外部影响和靠近波导的物体(例如保持件)具有较小的敏感度。
[0006]因此，本文所述的介质波导可以在其长度的主要部分上被实施为具有基本均匀的横截面的第一部分并且在其长度的至少一些部分上被实施为第二部分或扩展部，其中，第二部分比第一部分具有更大的横截面。例如，第二部分或扩展部可以特别适合于在上面布置紧固元件(例如保持件)。由此，可以有利地在低信号衰减(其特别是第一部分的特征)与低干扰敏感度(其是第二部分的典型特征)之间实现折衷。此外，由此可以最小化来自波导保持件的干扰，并且可以改善雷达系统的振铃特性(天线区域中和/或天线附近的干扰性反射)。此外，可以提高近距离测量的可靠性。
[0007]这种具有扩展部的介质波导的制造可以通过多种不同的制造工艺来实现。例如，使用注塑成型的制造，特别是使用塑料注塑成型的制造已被证明是非常有效和/或成本低廉的。
[0008]在一些实施例中，第二部分的横截面面积比第一部分的横截面面积大5至80倍，特别是10至50倍，例如15到30倍。当(例如)布置有保持件时，这些范围已被证明是低信号衰减与低干扰之间的特别有效的折衷。
[0009]在一些实施例中，第一部分和第二部分之间的过渡部是阶梯形的、倾斜的和/或圆
化的。第二部分左右两侧的过渡部可以具有相同的设计。过渡部的设计可以取决于所选择的制造工艺。
[0010]在一些实施例中，介质波导的横截面面积在0.25mm2和8mm2之间，特别是在0.3mm2和3mm2之间。横截面的直径可以例如取决于频率和/或横截面的形状(例如矩形)以及所使用的塑料。
[0011]在一些实施例中，介质波导具有多个第二部分，并且第二部分的间隔在10mm和300mm之间。介质波导的扩展部之间的间隔可以彼此等距，但不均匀的间隔也是可能的。扩展部之间的间距可以明显大于扩展部的长度。这可以有利地加强低信号衰减。
[0012]在一些实施例中，第一部分和/或第二部分的横截面是椭圆形的(特别是圆形的)、矩形的(特别是正方形的)、和/或多边形的(特别是等边多边形的)。横截面的成形可以取决于所选择的测量频率、所使用的塑料、所选择的制造工艺和/或布置在其上的物体(例如紧固元件或保持件)。
[0013]在一些实施例中，介质波导具有在2和5之间的DK值(相对介电常数ε
r
)和/或在0.00001和0.1之间的耗散因子tan(δ)。
[0014]在一些实施例中，介质波导以下材料制成或包含以下材料：塑料，特别是包括聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)和/或硬质聚乙烯(高密度聚乙烯)(HDPE)的群组中的材料。特别地，所提到的塑料可以耐受高加工温度且/或耐受大量化学品。此外，从射频技术的角度来看，这些塑料可以具有低的DK值(2≤ε
r
≤3.5)和损耗因子(0.00001≤tan(δ)≤0.1)。
[0015]一个方面涉及一种用于通过注塑成型，特别地通过塑料注塑成型来制造如上文和/或下文所述的介质波导的方法。这已被证明是非常有效和/或廉价的。
[0016]一个方面涉及一种包括如上文和/或下文所述的介质波导以及保持件的介质波导装置，保持件至少部分地包括介质波导且/或在其它情况下布置在波导上。替代地，上下布置的介质波导阵列和中空波导(Hohlleitern)的组合是可能的。
[0017]在一些实施例中，保持件由以下材料制成或包含以下材料：不锈钢(特别是316L不锈钢)和/或塑料(特别是高密度聚乙烯(HDPE)和/或金属涂层塑料)。在这种情况下，保持件的材料可以有利地具有比介质波导低的DK值。有利地，这意味着在保持件处耦合出更少的信号并且信号衰减没有显著恶化。由此，也可以导致波导装置具有低的干扰敏感度。
[0018]在一些实施例中，保持件通过形状配合连接、力配合连接和/或材料配合连接与介质波导连接。在这种情况下，保持件可以可拆卸地连接到介质波导。
[0019]在一些实施例中，保持件由第一部分保持件和第二部分保持件构成。在这种情况下，第二部分保持件的设计对应于第一部分保持件。有利地，由此可以实现部分保持件的精确配合。
[0020]在一些实施例中，第一部分保持件和/或第二部分保持件具有用于介质波导的容纳部。例如，这可以以如下方式实现：仅第一部分保持件具有容纳部，或者仅第二部分保持件具有容纳部，或者容纳部分布在这两个部分保持件之间。这可以允许介质波导居中地位于第一部分保持件。这在如下情况下是特别有利的：第二部分保持件具有对应于第一部分保持件的设计，使得介质波导的居中布置和部分保持件的精确配合能够实现波导的精确引导。
[0021]在一些实施例中，保持件和介质波导布置在外壳中。由此，实现了对波导的机械保护，例如防止由横向冲击引起的机械损坏，且/或防止例如由连接到波导的天线系统的延伸过程引起的压力。
[0022]在一些实施例中，外壳由塑料制成，特别地由PEEK制成，或者由金属制成，特别地由铝、黄铜或不锈钢制成。特别地，这些材料可以支持波导的机械保护，例如抵抗例如源自过程的冲击和/或压力。
[0023]在一些实施例中，外壳由第一半壳和第二半壳组成。由此，有利地显著促进了外壳的制造以及波导在外壳内的布置。
[0024]一方面涉及如上文和/或下文所述的介质波导或如上文和/或下文所述的介质波导装置的用于传播雷达波的用途，雷达波特别是70GHz和500GHz之间的频率的雷达波，例如100GHz和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于传播射频波的介质波导(20)，所述波导(20)包括：第一部分(21)，其具有基本均匀的横截面，以及第二部分(22)，其比所述第一部分(21)具有更大的横截面。2.根据权利要求1所述的介质波导(20)，其中，所述第二部分(22)的横截面面积比所述第一部分(21)的横截面面积大5至80倍，特别是10至50倍，例如15到30倍。3.根据权利要求1或2所述的介质波导(20)，其中，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)之间的过渡部(23)是阶梯形的、倾斜的和/或圆化的。4.根据前述权利要求中任一项所述的介质波导(20)，其中，所述第一部分(21)的横截面具有在0.25mm2和8mm2之间的横截面面积，特别是在0.3mm2和3mm2之间的横截面面积，且/或其中，所述第一部分(21)和/或所述第二部分(22)的横截面：是椭圆形的，特别是圆形的；是矩形的，特别是正方形的；且/或是多边形的，特别是等边多边形的。5.根据前述权利要求中任一项所述的介质波导(20)，其中，所述介质波导(20)具有多个所述第二部分(22)，并且所述第二部分(22)具有在10mm和300mm之间的间隔。6.根据前述权利要求中任一项所述的介质波导(20)，其中，所述介质波导(20)的具有在2和5之间的DK值，特别是在2.5和3.5之间的DK值，且/或具有在0.00001和0.1之间的损耗因子，且/或其中，所述介质波导(20)由以下材料制成或包含以下材料：塑料，特别是包括聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)和/或高密度聚乙烯(HDPE)的群组中的材料。7.一种通过注塑成型制造根据前述权利要求中任一项所述的介质波导(20)的方法。8.一种介质波导装置(28)，其包括：根据前述权利要求中任一项所述的介质波导(20)；以及保持件(25)，其至少部分地包围所述介质波导(20)。9.根据权利要求8所述的介质波...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：