DE10060934A1 - Double-endfire antenna - Google Patents
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Abstract
Doppel-Endfire-Antenne (1) mit zwei aufgeweiteten Leitungsenden (6a, 6b), bei der ein erstes Leitungsende (6a) mit einem ersten Schlitz (3a) einer Koplanarleitung und ein zweites Leitungsende (6b) mit einem zweiten Schlitz (3b) der Koplanarleitung verbunden ist.Double-endfire antenna (1) with two widened line ends (6a, 6b), in which a first line end (6a) with a first slot (3a) of a coplanar line and a second line end (6b) with a second slot (3b) Coplanar line is connected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Doppel-Endfire-Antenne, ein Ver fahren zur Speisung einer solchen, einen Wellenleiter und ein Hochfrequenzmodul mit einer Doppel-Endfire-Antenne.The invention relates to a double endfire antenna, a ver drive to feed such a, a waveguide and a High frequency module with a double endfire antenna.
Eine Koplanarleitung ("Coplanar Wave Guide", CPW) als Spezi alfall einer koplanaren Wellenleitung ist in K. C Gupta et al.: "Microstrip Lines and Slotlines", 2. Auflage, Artech House 1996, Seite 375-379 beschrieben.A coplanar guide ("Coplanar Wave Guide", CPW) as a speci A case of a coplanar waveguide is described in K. C Gupta et al .: "Microstrip Lines and Slotlines", 2nd edition, Artech House 1996, pages 375-379.
Eine Schlitzleitung ("Slotline" SL) als weiterer Spezialfall einer koplanaren Wellenleitung ist in K. C Gupta et al.: "Mic rostrip Lines and Slotlines", 2. Auflage, Artech House 1996, Seite 269-274 beschrieben.A slot line ("Slotline" SL) as another special case a coplanar waveguide is described in K. C Gupta et al .: "Mic Rostrip Lines and Slotlines ", 2nd edition, Artech House 1996, pages 269-274.
Ein Rechteck-Hohlleiter mit den Abmessungen Breite a, Höhe b, ist beispielsweise in O. Zinke, H. Brunswig: "Hochfrequenz technik 1", 5. Auflage, Springer Verlag 1995, Seite 329-332, dargestellt.A rectangular waveguide with the dimensions width a, height b, is for example in O. Zinke, H. Brunswig: "high frequency technik 1 ", 5th edition, Springer Verlag 1995, page 329-332.
Ein Hochfrequenzmodul umfasst ein Substrat, auf das passive Leitungsstrukturen (DC- und CPW-Leitungen) aufgebracht werden sowie aktive Schaltungselemente (z. B. "Monolithic Microwave Integrated Circuits" MMICs), die z. B. in Flip-Chip-Technik verbunden werden. In W. Heinrich et al., "Millimeterwave cha racteristics of Flip-Chip interconnects for multi-chip modu les" werden Chips und MMICs in Flip-Chip-Bauweise be schrieben, welche mittels einer Koplanarleitung gespeist wer den.A high frequency module includes a substrate on which passive Line structures (DC and CPW lines) are applied as well as active circuit elements (e.g. "Monolithic Microwave Integrated Circuits "MMICs), for example, in flip-chip technology get connected. In W. Heinrich et al., "Millimeterwave cha characteristics of flip-chip interconnects for multi-chip modules les "are flip-chip chips and MMICs wrote which is fed by means of a coplanar line the.
Um ein solches Hochfrequenzmodul mit einem Hohlleiter zu kop peln, werden bisher Übergänge durch das Eintauchen eines Kop pelstifts in den Hohlleiter realisiert. Der Koppelstift kann durch Verlängerung eines Mittelleiters einer Koplanarleitung realisiert sein.To copy such a high-frequency module with a waveguide peln, transitions are so far by immersing a Kop pelstifts realized in the waveguide. The coupling pin can by extending a central conductor of a coplanar line be realized.
In: Daniel H. Schaubert, "Endfire Slotline Antennas"; Jour nées internationales de Nice sur les antennes, Nice, 13.-15.11.1990, France, Seite 253-265 wird eine sogenannte "Endfire-Antenne" (auch "Tapered Slot Antenna" genannt), be schrieben, die mittels einer Schlitzleitung gespeist wird.In: Daniel H. Schaubert, "Endfire Slotline Antennas"; Jour nées internationales de Nice sur les antennes, Nice, November 13-15, 1990, France, pages 253-265 becomes a so-called "Endfire antenna" (also called "tapered slot antenna"), be wrote, which is fed by means of a slot line.
Aus K. C Gupta et al.: "Microstrip Lines and Slotlines", 2. Auflage, Artech House 1996, Seite 360-366, ist eine soge nannte "Finleitung" bekannt, bei ein Übergang von einer Schlitzleitung auf einen Rechteck-Hohlleiter mittels einer longitudinalen Anregung der Hohlleiter-Welle durch eine End fire-Antenne beschrieben ist.From K. C Gupta et al .: "Microstrip Lines and Slotlines", 2. Edition, Artech House 1996, pages 360-366, is a so-called called "Finleitung" known, when a transition from one Slot line on a rectangular waveguide using a longitudinal excitation of the waveguide wave by an end fire antenna is described.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglich keit zur verlustreduzierten und vereinfachten Ankopplung ei ner Koplanarleitung an einen Hohlleiter bereitzustellen.It is the object of the present invention for reduced-loss and simplified coupling To provide a coplanar line to a waveguide.
Diese Aufgabe wird durch eine Doppel-Endfire-Antenne nach An spruch 1, durch ein Verfahren zur Speisung nach den Ansprü chen 4 oder 5, durch einen Wellenleiter nach Anspruch 6 sowie durch ein Hochfrequenzmodul nach Anspruch 8 gelöst.This task is accomplished by a double endfire antenna according to An claim 1, by a method for feeding according to the claims chen 4 or 5, by a waveguide according to claim 6 and solved by a high-frequency module according to claim 8.
Die Doppel-Endfire-Antenne weist zwei aufgeweitete Leitungs enden auf, wobei ein erstes Leitungsende mit einem ersten Schlitz einer Koplanarleitung und ein zweites Leitungsende mit einem zweiten Schlitz der Koplanarleitung verbunden ist. Dies entspricht einer Koplanarleitung, deren zwei Schlitze jeweils zu Leitungsenden aufgeweitet sind, die jeweils denje nigen einer einfachen Endfire-Antenne entsprechen.The double endfire antenna has two expanded lines end on, with a first line end with a first Slot of a coplanar line and a second line end is connected to a second slot of the coplanar line. This corresponds to a coplanar line, the two slots are each widened to the ends of the line, each denje a simple endfire antenna.
Die Aufweitung kann verschieden geformt sein, siehe bei spielsweise Daniel H. Schaubert, Tab. 2 und Fig. 2. Dabei be sitzen beide Aufweitungen günstigerweise die gleiche Form; dies ist aber keine notwendige Voraussetzung, vielmehr können auch Aufweitungen eingesetzt werden, die eine zueinander un terschiedliche Form und/oder Größe aufweisen.The expansion can be shaped differently, see for example Daniel H. Schaubert, Tab. 2 and Fig. 2. Both expansions conveniently have the same shape; however, this is not a necessary prerequisite; rather, widenings can also be used which have a different shape and / or size.
Es ist zur Ausnutzung von in den beiden Schlitzen gegenphasig laufenden Signalen vorteilhaft, wenn der erste Schlitz eine um ± λ/2 unterschiedliche Länge 11 im Vergleich zur Länge 12 des zweiten Schlitzes aufweist. Dadurch kann ein in den Schlitzen gegenphasig laufendes Signal gleichphasig ("even mode") in die Leitungsenden eingespeist und dann abgestrahlt werden. Es ist dann sinnvoll, ein gekoppeltes Signal in die Doppel-Endfire-Antenne einzuspeisen, das in den Schlitzen zu einander gegenphasig läuft, beispielsweise zur Signalübertra gung von einem Hochfrequenzmodul zu einem Hohlleiter oder um gekehrt.In order to utilize signals running in phase opposition in the two slots, it is advantageous if the first slot has a length 11 different by ± λ / 2 compared to the length 12 of the second slot. As a result, a signal running in phase opposition in the slots can be fed into the line ends in phase ("even mode") and then emitted. It then makes sense to feed a coupled signal into the double endfire antenna, which runs in phase opposition to one another in the slots, for example for signal transmission from a high-frequency module to a waveguide or vice versa.
Es kann beispielsweise dann, wenn ein gekoppeltes Signal in den Schlitzen gleichphasig läuft, günstig sein, wenn der ers te Schlitz die gleiche Länge aufweist wie der zweite Schlitz. In diesem Fall ist es günstig, wenn ein Signal in die beiden Schlitze eingespeist wird, das zueinander gleichphasig ist. Dies kann durch eine gleichphasige Anregung ("odd mode') oder durch eine Konversion von einer gegenphasigen in eine gleichphasige Anregung erreicht werden. Die gegenphasige An regung wird oft in HF-Modulen verwendet, da MMICs bisher nur diesen Mode anbieten. Ein Modenübergang ist z. B. in: "Anten nen für mobile Systeme 2000", Fachausschuss "Antennen der ITG im VDE, 12.-13.10.2000, Starnberg, Seite 109-112, Bild 2, beschrieben.It can be, for example, when a coupled signal is in runs in phase with the slots, be cheap if the first th slot has the same length as the second slot. In this case it is convenient if there is a signal in the two Slots are fed, which is in phase with each other. This can be done by in-phase excitation ("odd mode ') or by converting from one phase to another in-phase excitation can be achieved. The opposite phase Excitation is often used in RF modules, since MMICs have so far only been used offer this fashion. A mode transition is e.g. B. in: "Anten for Mobile Systems 2000 ", Technical Committee" Antennas of the ITG im VDE, October 12-13, 2000, Starnberg, page 109-112, image 2, described.
Die Aufgabe wird auch durch einen Wellenleiter gelöst, der einen Hohlleiter und eine Doppel-Endfire-Antenne aufweist, wobei die Doppel-Endfire-Antenne in den Hohlleiter einge steckt ist. Dabei ist die Doppel-Endfire-Antenne so in ein offenes Ende des Hohlleiters eingesteckt, dass die Strahl richtung der Doppel-Endfire-Antenne der Ausbreitungsrichtung des Hohlleiters im Übergangsbereich entspricht. Der Hohllei ter ist nicht auf eine spezielle Form, z. B. einen Rechteck- Hohlleiter, eingeschränkt.The task is also solved by a waveguide that has a waveguide and a double endfire antenna, the double endfire antenna being inserted into the waveguide is stuck. The double endfire antenna is one open end of the waveguide inserted that the beam direction of the double endfire antenna of the propagation direction of the waveguide in the transition area. The Hohllei ter is not on a special shape, e.g. B. a rectangular Waveguide, restricted.
Es ist zur festen und verlustfreien Verbindung günstig, wenn eine elektrisch leitende Klebverbindung zwischen der Masse auf dem Substrat der Doppel-Endfire-Antenne und einem Schaft des Hohlleiters vorhanden ist. Die Klebverbindung kann z. B. mit Silberleitklebern hergestellt werden; es kann aber auch auf eine Klebverbindung verzichtet werden.It is favorable for a permanent and lossless connection, if an electrically conductive adhesive connection between the mass on the substrate of the double endfire antenna and a shaft of the waveguide is present. The adhesive connection can e.g. B. be made with conductive silver adhesive; but it can also an adhesive connection can be dispensed with.
Die Aufgabe wird auch durch ein Hochfrequenzmodul gelöst, das, eine Signalleitung in Form einer Doppel-Endfire-Antenne mit oder ohne Wellenleiter umfasst. Die Doppel-Endfire- Antenne verkoppelt typischerweise das auf dem Hochfrequenzmo dul vorhandene Hochfrequenzsystem, das z. B. DC- und CPW- Leitungen sowie MMICs oder planare Antennen umfasst, mit ei ner Hochfrequenz-Signalleitung, z. B. einem Hohlleiter.The task is also solved by a high frequency module, that, a signal line in the form of a double endfire antenna with or without waveguide. The double endfire The antenna typically couples that to the radio frequency mo dul existing high frequency system, the z. B. DC and CPW Cables as well as MMICs or planar antennas, with egg ner high-frequency signal line, e.g. B. a waveguide.
Es wird ein Hochfrequenzmodul bevorzugt, bei dem ein Hohllei ter vorhanden ist, die ein Teil des Moduls ist, wobei die Doppel-Endfire-Antenne in den Hohlleiter eingesteckt ist.A high-frequency module in which a hollow wire is preferred ter is present, which is part of the module, the Double endfire antenna is inserted into the waveguide.
Die Aufgabe wird auch durch eine Antenne gelöst, die mehrere Doppel-Endfire-Antennen aufweist. Beispielsweise kann eine solche Antenne eine Doppel-Endfire-Antennen auf jeder der zwei Seiten eines Substrats aufweisen; die entspricht einer Anordnung mit zwei Signalleitungen.The task is also solved by an antenna that has several Has double endfire antennas. For example, a such antenna has a double endfire antenna on each of the have two sides of a substrate; that corresponds to one Arrangement with two signal lines.
Selbstverständlich können Signale von den Schlitzen zu den Leitungsenden oder umgekehrt laufen. So kann die Kopplung so wohl zu einer Signalübertragung von der Koplanarleitung auf den Hohlleiter als auch vom Hohlleiter auf die Koplanarlei tung genutzt werden.Of course, signals can go from the slots to the Line ends or vice versa. So the coupling can probably to a signal transmission from the coplanar line the waveguide as well as from the waveguide to the coplanar line tion can be used.
In den folgenden Ausführungsbeispielen wird die Ankopplung schematisch näher dargestellt. In the following exemplary embodiments, the coupling shown schematically in more detail.
Fig. 1 zeigt einen Übergang von einem Koaxialkabel zu ei nem Hohlleiter nach den Stand der Technik; Fig. 1 shows a transition from a coaxial cable to egg NEM waveguide according to the prior art;
Fig. 2 zeigt einen Übergang von einer Koplanarleitung zu einem Hohlleiter nach den Stand der Technik; Fig. 2 shows a transition from a coplanar line to a waveguide according to the prior art;
Fig. 3 zeigt eine Endfire-Antenne nach dem Stand der Tech nik; Fig. 3 shows an endfire antenna according to the prior art technology;
Fig. 4 zeigt einen Hohlleiterübergang mittels Endfire- Antennen-Speisung nach dem Stand der Technik; Fig. 4 shows a waveguide transition by means of endfire antenna feed according to the prior art;
Fig. 5 zeigt eine Doppel-Endfire-Antenne; Fig. 5 shows a double endfire antenna;
Fig. 6 zeigt eine koplanare Speisung der doppelten Endfi re-Antenne Fig. 6 shows a coplanar feed of the double Endfi re antenna
Fig. 7 zeigt einen Hohlleiterübergang durch eine Doppel- Endfire-Antennen mit CPW-Speisung; Fig. 7 shows a waveguide junction by a double endfire antennas with CPW feed;
Fig. 8 zeigt eine Ankopplung eines Hochfrequenzmoduls an einen Hohlleiter-Wellenleiter. Fig. 8 shows a coupling of a high frequency module to a waveguide fiber.
Fig. 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht (oben) und in Frontalansicht (unten) in einen Übergang zwischen ei ner Koaxialleitung COAX und einem Rechteck-Hohlleiter HL nach dem Stand der Technik. Fig. 1 shows a sectional view in side view (above) and in frontal view (below) in a transition between egg ner coaxial line COAX and a rectangular waveguide HL according to the prior art.
Ein Koppelstift KS der Koaxialleitung COAX ist durch eine seitliche Wand HLW in den Innenraum HLI des Hohlleiters HL geführt. Die Nachteil dieser Anordnung zur Verbindung mit ei nem Hochfrequenzmodul (HFM, hier nicht dargestellt) liegt in ihrer schwierigen mechanischen Herstellung. Eine Bohrung in die Wand HLW des Hohlleiters and das Anbringen einer koaxia len Durchführung KD ist nicht unproblematisch. Zudem muss das Koaxialkabel COAX andererseits über eine Lötstelle, die schlechte elektrische Übertragungseigenschaften aufweist, an das Hochfrequenzmodul HFM kontaktiert werden.A coupling pin KS of the coaxial line COAX is through a side wall HLW in the interior HLI of the waveguide HL guided. The disadvantage of this arrangement for connection to egg nem high-frequency module (HFM, not shown here) is in their difficult mechanical manufacture. A hole in the wall CPR of the waveguide and attaching a coaxial len implementation KD is not without problems. It also has to Coaxial cable COAX on the other hand via a solder joint that has poor electrical transmission properties the HFM RF module can be contacted.
Fig. 2 zeigt in einen Übergang zwischen einer Koplanarlei tung CPW und einem Hohlleiter HL nach dem Stand der Technik. Fig. 2 shows in a transition between a Koplanarlei device CPW and a waveguide HL according to the prior art.
Die Koplanarleitung CPW wird durch ein Loch in der Wand HLW des Hohlleiters HL in seinen Innenraum HLI gesteckt. Die Koplanarleitung CPW weist auf einer Seite eines Substrats SUB einen aufmetallisierte Mittelleiter LF sowie zwei beidseitig angebrachte Masseleitungen GND auf.The coplanar line CPW is through a hole in the wall HLW of the waveguide HL inserted into its interior HLI. The Coplanar line CPW points on one side of a substrate SUB a metallized center conductor LF and two on both sides attached ground lines GND.
Die Koplanarleitung CPW weist Durchkontaktierungen DK im Sub strat SUB auf, die nötig sind, da das Loch im Hohlleiter HL quer zu den Wandströmen liegt, siehe "Hochfrequenztechnik 1", O. Zinke, H. Brunswig, 5. Auflage, Springer Verlag 1995, Sei te 330. Dadurch wirkt dieses Loch wie eine Antenne, an der die Energie im Hohlleiter HL nach außen abgestrahlt wird. Dies wird durch die Durchkontaktierungen DK vermieden.The coplanar line CPW has vias DK in the sub strat SUB on, which are necessary because the hole in the waveguide HL is perpendicular to the wall currents, see "High Frequency Technology 1", O. Zinke, H. Brunswig, 5th edition, Springer Verlag 1995, Sei te 330. This makes this hole look like an antenna on which the energy in the waveguide HL is radiated to the outside. This is avoided by the through-contacts DK.
Fig. 3 zeigt in Schrägansicht eine Endfire-Antenne EFA mit einer Speisung aus einer Schlitzantenne nach K. C. Gupta et al. Fig. 3 shows an oblique view of an endfire antenna EFA with a feed from a slot antenna according to KC Gupta et al.
Die Endfire-Antenne EFA besteht aus einer an ihrem Ende auf geweiteten Schlitzleitung SL, bei der zwei einseitig auf ei nem Substrat SUB aufgebrachte Metallisierungen MET durch ei nen Schlitz SL voneinander getrennt sind. Die Endfire-Antenne EFA wird also durch die Schlitzleitung SL gespeist. Die ge strichelten Pfeile stellen die Richtung des elektrischen Fel des im Schlitz SL bzw. der Aufweitung EXT vorhandenen elekt rischen Feldes dar.The Endfire antenna EFA consists of one at its end widened slot line SL, in the two one-sided on egg Metallization MET applied to substrate SUB by egg NEN slot SL are separated from each other. The Endfire antenna EFA is therefore fed through the slot line SL. The ge dashed arrows represent the direction of the electric field of the existing in slot SL or the expansion EXT field.
Fig. 4 zeigt einen Übergang von einer Schlitzleitung auf ei nen Rechteck-Hohlleiter mittels einer Endfire-Antenne (Fin leitung) nach Gupta et al. Fig. 4 shows a transition from a slot line to egg NEN rectangular waveguide by means of an endfire antenna (fin line) according to Gupta et al.
Die Endfire-Antenne EFA ist so mittig (Leiterebene) in eine Endfläche eines Hohlleiters HL der Breite a und Höhe b einge steckt, dass sie in Ausbreitungsrichtung abstrahlt.The Endfire antenna EFA is in the middle (conductor level) in one End face of a waveguide HL of width a and height b turned on is that it emits in the direction of propagation.
Der Übergang beruht auf der longitudinalen Anregung der Hohl leiter-Welle. Die kurz gestrichelten Pfeile stellen die Rich tung des im Schlitz SL bzw. der Aufweitung EXT vorhandenen elektrischen Feldes dar. Die langen Striche skizzieren den elektrischen Feldstärkeverlauf (H10)-Mode.The transition is based on the longitudinal excitation of the waveguide wave. The short dashed arrows represent the direction of the electrical field present in the slot SL or the widening EXT. The long lines outline the electrical field strength curve (H 10 ) mode.
Damit diese Endfire-Antenne an ein uniplanares Modul in CPW- Technik angeschlossen werden kann, ist ein Übergang CPW- Schlitzleitung nötig, der Konversionsverluste mit sich bringt, siehe K. C Gupta et al.: "Microstrip Lines and Slotli nes", 2. Auflage, Artech House 1996, Seite 436-441.So that this endfire antenna can be connected to a uniplanar module in CPW Technology can be connected is a transition CPW- Slot line necessary, the conversion loss with it brings, see K. C Gupta et al .: "Microstrip Lines and Slotli nes ", 2nd edition, Artech House 1996, pages 436-441.
Fig. 5 zeigt in Schrägansicht eine Doppel-Endfire-Antenne 1. Die Doppel-Endfire-Antenne 1 weist einseitig auf einem Sub strat 5 aufgebracht einen Mittelleiter 2 sowie zwei seitlich davon liegenden Masseleitungen 4a, 4b auf. Jede der beiden Masseleitungen 4a, 4b ist vom Mittelleiter 2 durch einen Schlitz 3a, 3b getrennt. Die beiden Schlitze 3a, 3b gehen zum Ende der Endfire-Antenne 1 hin jeweils in ein aufgeweitetes Leitungsende 6a, 6b über. Die Doppel-Endfire-Antenne 1 wird also von einer Koplanarleitung gespeist, die zwei gekoppelten Schlitzleitungen entspricht. Anders ausgedrückt entspricht diese Doppel-Endfire-Antenne 1 einer an ihrem Ende aufgewei teten Koplanarleitung. Fig. 5 shows an oblique view of a double-endfire antenna 1. The double-endfire antenna 1 has one side on a sub strate 5 applied a center conductor 2 and two laterally lying ground lines 4 a, 4 b. Each of the two ground lines 4 a, 4 b is separated from the center conductor 2 by a slot 3 a, 3 b. The two slots 3 a, 3 b go towards the end of the endfire antenna 1 each in a widened line end 6 a, 6 b. The double endfire antenna 1 is therefore fed by a coplanar line which corresponds to two coupled slot lines. In other words, this double-endfire antenna 1 corresponds to a coplanar line expanded at its end.
Diese Doppel-Endfire-Antenne 1 kann sowohl gleichphasig als auch gegenphasig betrieben werden. Der Grad der Kopplung wird entscheidend von der Breite des Mittelleiters 2 gesteuert. Ist der Mittelleiter 2 schmal, so ist die Kopplung hoch; dies ist eine günstige Auslegung für eine gleichphasige Betriebs weise ("odd mode"). Aber auch bei gegenphasigen Signalen ist eine Kopplung bis zu den aufgeweiteten Leitungsenden 6a, 6b möglich. Ist der Innenleiter 2 breit, so wird die Kopplung reduziert.This double endfire antenna 1 can be operated both in phase and in phase opposition. The degree of coupling is decisively controlled by the width of the central conductor 2 . If the center conductor 2 is narrow, the coupling is high; this is a favorable design for an in-phase operation ("odd mode"). But even with signals in phase opposition, coupling up to the widened line ends 6 a, 6 b is possible. If the inner conductor 2 is wide, the coupling is reduced.
Fig. 6 zeigt in Schrägansicht eine Doppel-Endfire-Antenne mit einem verlängertem ersten Schlitz 3a. Fig. 6 shows an oblique view of a double endfire antenna with an elongated first slot 3 a.
Beispielsweise beim Einsatz mit einem Hochfrequenzmodul wird üblicherweise in den ersten Schlitz 3a und den zweiten Schlitz 3b der Koplanarleitung um 180° phasenverschoben ein gespeist. Nur einer der beiden Schlitze 3a, 3b besitzt dann die für die Hohlleiterspeisung notwendig Phasenlage. In die sem Fall wird der erste Schlitz 3a so in seiner Länge verän dert werden, dass sich das in ihm ausbreitende Signal um 180° phasenverschoben werden. Dies wird durch einen um ± λ/2 (hier: λ/2) verlängerten ersten Schlitz 3a erreicht, so dass ein in den Schlitzen 3a, 3b gegenphasig laufendes Signal in den Leitungsenden 6a, 6b gleichphasig ist.For example, when used with a high-frequency module, the first slot 3 a and the second slot 3 b of the coplanar line are normally phase-shifted. Only one of the two slots 3 a, 3 b then has the phase position necessary for the waveguide feed. In the sem case, the first slot are hereby changed so 3a in its length that the propagating therein signal are phase-shifted by 180 °. This is achieved by a first slot 3 a extended by ± λ / 2 (here: λ / 2), so that a signal running in the slots 3 a, 3 b in phase opposition in the line ends 6 a, 6 b is in phase.
Es gilt mit der Länge 11 des ersten Schlitzes 3a und der Län
ge 12 des zweiten Schlitzes 3b:
11 = 12 ± n.λ/2 mit n = 1, 2, 3, ...It applies to the length 11 of the first slot 3 a and the length 12 of the second slot 3 b:
11 = 12 ± n.λ / 2 with n = 1, 2, 3, ...
Es ist aber auch möglich, die Doppel-Endfire-Antenne 1 mit einem in den Schlitzen 3a, 3b gleichphasig laufenden Signal zu betreiben, wodurch die Längenänderung eines Schlitzes entfal len kann. Die kann beispielsweise durch eine Moden-Konversion vom "even mode" (gerader Mode) in den "odd mode" erzielt wer den.However, it is also possible to operate the double-endfire antenna 1 with a signal running in phase in the slots 3 a, 3 b, as a result of which the change in length of a slot can be eliminated. This can be achieved, for example, by a mode conversion from "even mode" to "odd mode".
Insbesondere bei gegenphasiger Speisung wird es zudem bevor zugt, wenn sich zusätzlich zur Längenänderung des ersten Schlitzes 3a der Abstand der beiden Schlitze 3a, 3b zueinander zu den Leitungsenden 6a, 6b hin vergrößert.In particular in the case of supply in phase opposition, it is also preferred if, in addition to the change in length of the first slot 3 a, the distance between the two slots 3 a, 3 b from one another to the line ends 6 a, 6 b increases.
Dadurch kann das Signal entkoppelt werden. In dieser Figur ist ein Übergang von der engeren Koplanarleitung (links) auf einen verbreiterten Bereich der Länge s (rechts) dargestellt. Dies entspricht einem Übergang einer Koplanar leitung auf zwei entkoppelte Schlitzleitungen 7a, 7b, welche dann direkt mit den Leitungsenden 6a, 6b verbunden sind. Dabei bleibt das erste Leitungsende 6a über die erste Schlitzlei tung 7a mit dem ersten Schlitz 3a der Koplanarleitung verbun den; analog bleibt das zweite Leitungsende 6b über die zweite Schlitzleitung 7b mit dem zweiten Schlitz 3b der Koplanarlei tung verbunden; die Doppel-Endfire-Antenne 1 wird also wei terhin durch die Koplanarleitung gespeist. Die Länge s des verbreiterten Bereichs ist nicht eingeschränkt.This allows the signal to be decoupled. This figure shows a transition from the narrower coplanar line (left) to a broadened area of length s (right). This corresponds to a transition of a coplanar line to two decoupled slot lines 7 a, 7 b, which are then connected directly to the line ends 6 a, 6 b. The first line end 6 a remains connected via the first slot line 7 a to the first slot 3 a of the coplanar line; Analogously, the second line end 6 b remains connected via the second slot line 7 b to the second slot 3 b of the coplanar device; the double endfire antenna 1 is thus fed further through the coplanar line. The length s of the broadened area is not restricted.
Fig. 7 zeigt in Schrägansicht einen Koplanarleitung-Hohllei ter-Übergang, bei dem die Doppel-Endfire-Antenne 1 analog zu Fig. 4 in den Hohlleiter HL eingeführt worden ist. Fig. 7 shows an oblique view of a Koplanarleitung-Hohllei ter transition, in which the double-endfire antenna 1 has been introduced analogously to Fig. 4 in the waveguide HL.
Ein Vorteil dieses Übergangs im Vergleich zum herkömmlichen Koplanarleitung-Hohlleiter-Übergang nach Fig. 2 liegt darin; dass die einfache mechanische Konfiguration eine kostengüns tigere Herstellung erlaubt. Es sind keinerlei Durchkontaktie rungen im Substrat 5 nötig, und es muss keine seitliche Öff nung in eine Hohlleiterwand eingearbeitet werden, durch die das Substrat in den Hohlleiter gesteckt wird. Vielmehr wird nun das offene Ende des Hohlleiters HL verwendet, das nach dem Einstecken und ggf. Kleben oder Löten nur noch abgedich tet werden muss. Falls der Hohlleiter HL am Ende geschlossen ist, kann beispielsweise eine Ritze einfach eingebracht wer den, z. B. mit einer Säge. Hier wird die Doppel-Endfire- Antenne 1 einfach in das Ende eines Hohlleiters HL hineinge steckt.An advantage of this transition in comparison to the conventional coplanar line-waveguide transition according to FIG. 2 is that; that the simple mechanical configuration allows a more economical production. There are no vias in the substrate 5 necessary, and there is no lateral opening in a waveguide wall through which the substrate is inserted into the waveguide. Rather, the open end of the waveguide HL is now used, which only has to be sealed after plugging in and possibly gluing or soldering. If the waveguide HL is closed at the end, for example, a crack can simply be introduced to who, for. B. with a saw. Here the double endfire antenna 1 is simply inserted into the end of a waveguide HL.
Fig. 8 zeigt in Schrägansicht eine Ankopplung eines Hochfre quenzmoduls HFM. Fig. 8 shows an oblique view of a coupling of a high-frequency module HFM.
Das Hochfrequenzmodul HFM besteht aus dem Substrat 5, auf das passive Leitungsstrukturen (z. B. CPW- und DC-Leitungen) und aktive Schaltungselemente (MMICs, die z. B. in Flip-Chip- Montagetechnik befestigt sind) aufgebracht wurden sowie der Doppel-Endfire-Antenne 1. Der Übergang von der Doppel- Endfire-Antenne 1 auf den Hohlleiter HL kann ebenfalls Teil des Hochfrequenzmoduls HFM sein. The high-frequency module HFM consists of the substrate 5 , on which passive line structures (for example CPW and DC lines) and active circuit elements (MMICs which are attached, for example, in flip-chip assembly technology) have been applied, as well as the double -Endfire antenna 1 . The transition from the double endfire antenna 1 to the waveguide HL can also be part of the high-frequency module HFM.
Bei dieser Methode treten nur geringfügige Konversionsver luste in der Signalleitung im Vergleich zur Verwendung von CPW-SL-Übergängen auf.With this method, there are only minor conversions losses in the signal line compared to the use of CPW-SL transitions on.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2957825A1 (en) | 2008-05-27 | 2015-12-23 | Valeo Vision | Motor vehicle headlamp capable of emitting an adjustable light beam |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632517A1 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-04 | Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft | Dipole-probe |
| US5748153A (en) * | 1994-11-08 | 1998-05-05 | Northrop Grumman Corporation | Flared conductor-backed coplanar waveguide traveling wave antenna |
| EP0905814A2 (en) * | 1997-09-25 | 1999-03-31 | Endgate Corporation | Transition between circuit transmission line and microwave waveguide |
-
2000
- 2000-12-07 DE DE2000160934 patent/DE10060934A1/en not_active Ceased
-
2001
- 2001-12-07 WO PCT/DE2001/004609 patent/WO2002047204A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0632517A1 (en) * | 1993-07-02 | 1995-01-04 | Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft | Dipole-probe |
| US5748153A (en) * | 1994-11-08 | 1998-05-05 | Northrop Grumman Corporation | Flared conductor-backed coplanar waveguide traveling wave antenna |
| EP0905814A2 (en) * | 1997-09-25 | 1999-03-31 | Endgate Corporation | Transition between circuit transmission line and microwave waveguide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K.C.Gupta et al.: "Microship lines aus Schotlines"2. Aufl., Artech House 1996, S. 360-366 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2957825A1 (en) | 2008-05-27 | 2015-12-23 | Valeo Vision | Motor vehicle headlamp capable of emitting an adjustable light beam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2002047204A1 (en) | 2002-06-13 |
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