DE935014C

DE935014C - Unsymmetrische Mikrowellen-Flachleitung

Info

Publication number: DE935014C
Application number: DES35056A
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-09-01
Filing date: 1953-09-01
Publication date: 1955-11-10

Description

Unsymmetrische Mikrowellen-Flachleitung

Für die -'bertragung von Mikrowellen sind außer

den Hohlrohren, koaxialen Leitungen und Draht-

wellenleitern unsvmmetrische Flachleitungen be-

kanntgeworden, die aus einem schmalen Band und

einem hiervon isolierten parallel verlaufenden

breiten Band bestehen. In der Fig. i der Zeichnung

ist eine Mikrowellen-Flachleitung im Querschnitt

im vergrößerten Maßstab dargestellt, die aus dem

schmalen gut leitenden Band io, dem breiten gut

leitenden Band i i und der dazwischenliegenden

Isolierung 12 besteht. Das breite Band ii kann ge-

erdet sein. An Stelle des schmalen Bandes io kann

auch ein Draht (Rund- oder Profildraht) treten,

wobei in diesem Fall der Abstand zwischen dem

Draht und dem breiten Band i i noch kleiner ge-

halten wird.

Im Vergleich zu den bekannten Hohlrohren und

koaxialen Leitungen haben die unsy mtnetr ischen

Mikrowellen-Flachleitungen die Vorteile eines

wesentlich kleineren TMaterialaufwandes und einer

billigeren Fertigung, aber den Nachteil einer

größeren Dämpfung und eines größeren Störfeldes.

Um die Entstehung bzw. die Auswirkung von

Störfeldern in erträglichen Grenzen zu halten, muß

der gegenseitige Abstand der beiden Leiter sehr

klein gehalten werden. Ferner muß das breite Band

verhältnismäßig breit sein. Bei einer Flachleitung

mit einem schmalen Band als zweiten Leiter muß

das breite Band wesentlich breiter, und zwar nach

Möglichkeit mindestens dreimal so breit sein als

das schmale Band. Beispielsweise ergeben sich für

eine Flachleitung mit einem Wellenwiderstand von

etwa 5o Ohm die folgenden Abmessungen: Breite des schmalen Bandes 5,6 mm, Breite des breiten Bandes 17 mm, gegenseitiger Abstand 1,6 mm.

Die Ausbildung der beiden Leiter in Form von Bändern und der verhältnismäßig kleine gegenseitige Abstand der Bänder haben eine große Dämpfung der Flachleitungen zur Folge, so daß sie vorzugsweise nur für kurze Entfernungen verwendbar sind, z. B. für Richtungskoppler, Filter, Schlitzantennen und für die Ultrahochfrequenzstufe von Empfängern. Besonders für den Einbau in Geräten ist die verhältnismäßig große Breite der Mikrowellen-Flachleitungen von Nachteil. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Breite der Flachleitungen herabzusetzen.
Gemäß der Erfindung wird bei unsymmetrischen Mikrowellen-Flachleitungen aus einem schmalen gut leitenden Band oder Draht und einem hiervon isolierten parallel verlaufenden breiten gut leitenden Band zumindest das breite Band mit längs verlaufenden Rillen, Falten od. dgl. versehen.
Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Seitenränder des breiten Bandes beiderseits und in Richtung des schmalen Bandes umzubiegen, so daß sich für das breite Band ein kreisringsektorförmiger Querschnitt bzw. eine schwach gewölbte Form oder ein trapezförmiger oder U-förmiger Querschnitt ergibt.
Bei einer Flachleitung ,mit einem schmalen Band als zweiter Leiter werden vorteilhaft beide Bänder mit längs verlaufenden Rillen oder Falten, versehen.. Dabei richtet sich die Form des breiten Bandes im wesentlichen nach der Form des schmalen Bandes. Beispielsweise kann das schmale Band im Querschnitt gesehen die Form eines Kreisringsektors oder die Form eines Winkels, vorzugsweise eines Rechteckwinkels mit gleich langen Schenkeln erhalten. Weitere brauchbare Formen ergeben sich durch eine S- oder Z-förmigeGestaltung der Bänder. Eine besonders schmale Ausführung der Flachleitung kann dadurch erreicht werden, daß man die Flachleitung hochkant stellt und das breite Band um den einen Seitenrand des schmalen Bandes so weit herumbiegt, daß die herumgebogenen Teile des breiten Bandes breiter sind als das schmale Band und flächenparallel zum schmalen Band verlaufen, wodurch das breite Band einen Urförmigen bzw. annähernd. U-förmigen Quersdhniitt erhält. Gegebenenfalls kann dabei auch das schmale Band durchLängsfaltung inderMittezueinemU-förmigen Querschnitt geformt werden.
In den Fig. 2 bis 14 sind die erwähnten und weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung beispielsweise dargestellt, wobei in Übereinstimmung mit der Fig. i das schmale Band mit io und das breite Band mit i i bezeichnet sind.
Die Fig.2, 3 und .4 zeigen zunächst zwei Ausführungsformen, bei denen nur das breite Band im Sinne der Erfindung gestaltet ist. Nach dem Beispiel gemäß der Fig. 2 hat das breite Band i i eine schwach gewölbte Form, d. h. im Querschnitt etwa die Form eines Kreisringsektors. Gemäß der Fig. 3 sind die beiden Seitenränder 13 und 13' des breiten Bandes scharf umgebogen, so daß sich im Querschnitt eine Trapezform ergibt. Abweichend hiervon können die beiden Seitenränder auch bis zur U-Form umgebogen werden. Die Fig. 4. zeigt eine Ausführung, bei der die beiden Seitenränder des breiten Bandes auf beiden Seiten mit eingedrückten Rillen 14 und 1q.' versehen sind, so daß sich eine Wellung quer zur Bandrichtung ergibt.
In den Fig.5 bis 14 sind Ausführungen dargestellt, bei denen beide Leiter mit in Längsrichtung verlaufender. Rillen oder offenen Falten versehen sind. Die Fig.5 und 6 zeigen zwei Ausführungsformen, bei denen die beiden Bandleiter die Form eines Kreisringsektors und die Form eines Winkels haben. Nach der Fig. 7 sind beide Bänder im Bereich des schmalen Bandes einmal in der einen und einmal in der anderen Richtung in einem rechten Winkel umgebogen, so daß sich im Querschnitt gesehen eine treppenförmige Gestalt ergibt. Abweichend hiervon sind nach der Fig. 8 die Einbiegungen im Bereich des schmalen Bandes stärker ausgeprägt, so daß sich zu beiden Seiten die eingedrückten Rillen 15 und 15' ergeben und ein S-förm.i.ger Querschnitt entsteht. Die Fig. 9 zeigt eine ähnliche Ausführung mit Z-förmigem Querschnitt.
Bei den in den Fig. io bis 13 dargestellten Ausführungsformen sind zumindest zu beiden Seiten des breiten Bandes mehrere längs verlaufende Rillen vorgesehen, wobei nach den Fig.io und 1i das schmale Band die Form eines Kreisringsektons oder eines Winkels und nach den Fig.1a und 13 die Form eines Bandes mit mehreren Rillen hat. Wie aus der Fig. 13 hervorgeht, können die Rillen im Bereich des schmalen Bandes flacher ausgeführt sein. Die Fig. 14 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Flachleitung, bei der die Rillen der beiden Bänder einander zugekehrt sind. Bei dieser Ausführungsform können die beiden Bänder verschieden stark gekrümmt sein.

In den Fig.,15 bis 22 sind Ausführungsformen von Flachleitungen dargestellt, die hochkant gestellt sind und bei denen das breite Band um den einen Seitenrand des schmalen Bandes herumgebogen ist. Nach der Fig. 15 ist das breite Band so geformt, daß sich ein U-förmiger Querschnitt mit verhältnismäßig langen Schenkeln ergibt. Die Fig. 16 zeigt eine Ausführung, bei der sowohl das schmale Band io als auch das breite Band ii einen U-förmigen Querschnitt haben. Abweichend hiervon sind in der Fig. 17 die Bänder im Biegebereich abgerundet. Wie aus der Fig.18 hervorgeht, sind die um das schmale Band herumgebogenen Teile des breiten Bandes an ihren Seitenrändern, d. h. an der Stelle 16, leitend

miteinander verbunden, so daß das breite Fand

einen geschloaenen Schirm bildet. Um die Höhe

(IVI- Flachleitun,- herabzusetzen, können die beiden

1:;111!1e2". wie all s der

Fig. ic@ hervorgeht, mit Längsrillen 17 versehen

111111. 1#ernur ist es ;'etnül:@ der

Fig. 2o möglich, die Flachleitung mit quer ver-

lallteil(ILIl liillei2 18 zur Vergrößerung der Bleg-

sainkeit zti verielien.

Zur Herstelhing von Flachleitungen gemäß den

F!-. 16 und 17 kann man gemäß der

Fig. 21 von einem Isolierstoffhand ig ausgehen,

das inindesteni 2o breit ist wie das breite gut

leitende Band i i. Auf das Isolierstoffband ig wird

aus der einen Seite das breite gut leitende Band i i

und auf der anderen Seite das schmale gut leitende

Band io aufgebracht, beispielsweise durch Ver-

kleben. Das so kombinierte Band wird im mittleren

"1 -eil um die gestrichelt dargestellte Längsachse 2o

zt1In U-t@rrinlgen Querschnitt gebogen, so. daß sich

-

flie 111 (11-17

Fig. .2.2 gezeigte Flachleitung ergibt. Die gut

leitelldell Bänder io und i i können naturgeniäl:i

;lull auf andere Weise auf das Isolierstoff band Tg

aufgebracht wrr(len, beispielsweise durch Auf-

dampfen oder Bedrucken der Isolierbänder mit

leitenden Schichten. Die: trifft insbesondere für

(las schmale Hand io zu.

-MAVeichend von der Ausführung gemäß den

Fig. 2 1 111111 22 kann es vorteilhaft sein, das breite

i=:aii(1 i i ebenso breit wie das Isolierstoffhand ig

()der ii(,ch etwa-, breiter auszuführen, um eine ge-

ichlossene @lhschirinung im Sinne der Fig. 18 zu

erhalten. Eine Ausführungsform einer diesbezüg-

lich liergeitcllten Flachleitung ist in der

Fig. 23 dargestellt, wonach das breite 1letall-

Il;iiid i i etwas breiter als das Isolierstoffband io

atligeiiilirt ist und die Seitenränder 21 des breiten

Metallbandes, nach innen umgebogen sind, so dali

sich eine geschlossene Abschirmung ergibt.

Iin Rahmen der Erfindung sind naturgemäß ver-

scliie(lene weitere Ausführungsformen denkbar;

lieishielsweise kann bei der Ausführung gemäß der

Fig. 1.1 das breite Band in gleicher bzw. ähnlicher

Weise wie eiriäfi der Fig.3 ausgeführt sein.

Ebenso kann die Anzahl der in die Bänder ein-

drückteil I:'-i11Lii von den dargestellten Aus-

üilii-tiiiaslleisllielen abweichen. Die Rillungsart und

die RiIlenforin k@iinen über die Länge der Flach-

leitung hin in gleichen oder ungleichen Abständen

@@eündert werden.

Claims

PATENTdiJSPRÜGHE:

1. Unsvininetrische Mikrowellen-Flachleitung aus einem Schmalen, gut leitenden Band oder Draht und einem hiervon isolierten parallel verlaufenden, gtit leitenden Band, dadurch ge- keiinzeichliet, dal;l zumindest das breite Band zur Hl-rallsetzung der Breite der Flachleitung mit längs verlaufenden Rillen. Falten od. dgl. @"O1'selleIi Ist. 2. Flachleitung nach Anspruch i. dadurch ge- I;%ilnzeichnet, daß die beiden Seitenränder des

breiten Bandes beiderseits und in Richtung des schmalen Bandes umgebogen sind, so dar sich für das breite Band ein kreisringsektorförmiger Oderschnitt hzw. eine schwach gewölbte Form oder ein trapezföriniger- oder U-förmiger Quer- schnitt ergibt (Fig. 2 und 3). 3. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die beiden Seitenränder des breiten Bandes zu beiden Seiten mit ein- gedrückten Rillen versehen sind, so daß sich eine in Ouerrichtung verlaufende y'@%ellung er- gibt (Fig. q.). q. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß beide Bänder im Quer- schnitt die Form eines Kreisringsektors haben (Fig. 5). 5. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die beiden Bänder die Form eines Winkels, vorzugsweise eines Rechteck- winkels mit gleich langen Schenkeln haben (Fig. 6). 6. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß beide Bänder im Bereich des schmalen Bandes an zwei getrennten Stellen in der einen und anderen Richtung rechtwinkli- umgebogen sind, so dar) sich ein treppen- förmiger Ouerschnitt ergibt (Fig. 7). 7. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß beide Bänder im Bereich des schmalen Bandes an zwei getrennten Stellen in der einen und in der anderen Richtung so tief eingebogen sind. daß sich eins- o(lerZ-föriniger Oberschnitt ergibt (Fig. 8 und 9). S. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, dala das breite Band über die ge- samte Breite auf beiden Seiten mit dicht an- einandergereihten Rillen versehen ist, so dal3 sich eine fortlaufende Wellung in der Ouer- richtung ergibt (Fig. io bis 13). g. Flachleitung nach Anspruch S, dadurch ge- kennzeichnet, daß das breite Band im Bereich des schmalen Bandes nur eine einzige Rille umfaßt und das schmale Band einen kreisring- sektor- oder winkelförmigen Querschnitt hat (Fig. io und i i ). i o. Flachleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das breite Band im Bereich des schmalen Bandes mehrere Rillen umfaßt und das schmale Band sich dieser Rillung an- paßt (Fig. 12 und 13). i i. Flachleitung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß die im breiten Band vor- gesehenen Rillen im Bereich des schmalen Bandes flacher ausgeführt sind als außerhalb dieses Bereiches (Fig. 13). 12. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen der beiden Bänder einander zugekehrt sind (Fig. 1d.). 13. Flachleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bänder ver- schieden stark gekrümmt sind. 1d.. Flachleitung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dalj die Flachleitung hochkant

gestellt ist und daß das breite Band um den einen Seitenrand des schmalen Bandes so weit herumgebogen ist, daß die herumgebogenen Teile breiter sind als das schmale Band und parallel zu dessen Ebene verlaufen, wodurch das breite Band einen U-förmigen bzw. annähernd U-förmigen Querschnitt erhält (Fig. 15 bis 22). 15. Flachleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auch das schmale Band durch Faltung in der Mitte zu einem U-förmigen Querschnitt bzw. annähernd U-förmigen Querschnitt geformt ist (Fig. 16 und 17). 16. Flachleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die um das schmale Band herumgebogenen Teile des breiten Bandes an ihren Seitenrändern leitend miteinander verbunden sind, so daß das breite Band einen geschlossenen Schirm bildet (Fi:g. 18). 17. Flachleitung nach Anspruch 14., dadurch gekennzeichnet, daß die Flachleitung mit längs verlaufenden Rillen versehen ist, um deren Höhe herabzusetzen (Fig. ig). 18. Flachleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachleitung mit quer verlaufenden Rillen versehen ist, um die Biegsamkeit der Flachleitung zu vergrößern (Fig. 2o). i9. Flachleitung nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillungsart und die Rillenform über die Länge der Leitung hin in Abständen geändert sind. 2o. Verfahren zur Herstellung von Flachleitungen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Isolierstoffband (i9), das mindestens so breit ist wie das breite gut leitende Band, auf der einen Seite das schmale und auf der anderen Seite das breite gut leitende Band aufgebracht und das so kombinierte Band im mittleren Teil um die Längsachse zum U-förmigen Querschnitt gebogen wird. 21. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die gut leitenden Bänder auf das Isolierstoffband aufgeklebt werden. 22. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die gut leitenden Bänder, gegebenenfalls nur das ischmale Band, auf das Isolierstoffband als dünne Schichten aufgedampft oder aufgedrückt werden.