专利名称：带有方向改变的平面的微波导线的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有第一微带线以及至少一个另外的微带线的介电衬底和平面的布置的平面的(planare)微波导线，其中第一微带线和另外的微带线的距离允许一个电磁耦合；该平面微波导线还具有一个第一区域，微波导线在其中具有第一方向；该平面微波导线还具有一个第二区域，微波导线在其中具有第二方向；以及该平面微波导体还具有一个过渡区域，在其中发生从第一方向至第二方向的转换。
本发明此外还涉及用于引导在一个这种微波导线中传播的微波的方法，其中该微波导线具有一个介电衬底以及一个第一微带线和至少一个另外的微带线的平面布置，并且其中该第一微带线和该另外的微带线的一个距离允许电磁耦合；并且其中该微波导线还具有一个第一区域，该微波导线在该第一区域中具有一个第一方向，该微波导线还具有一个第二区域，该微波导线在该第二区域中具有一个第二方向，以及该微波导线还具有一个过渡区域，在该过渡区域中发生从该第一方向到该第二方向的转换。
背景技术：
这种微波导线在DE 29 43 502中被公开。该文献涉及所谓的被支持的微带线，它的意思是由两个平行的金属面、一个与它们平行并且位于其中设置的介电载体以及一个布置在载体的第一上表面上的第一带状导体构成的复合结构。根据DE 29 43 502，在载体的上表面上应该布置一个第二带状的导体，该导体主要地与第一导体平行地伸展并且可以与其电磁耦合。对于在导线中有一个弯曲的情况，文献中规定，第一和第二导线通过在偏转角的平分的方向上的间隙被断开并且将第一和第二导体交叉地相连。通过这种方式，两个导体的沿着弯曲的长度应该保持相同。该交叉连接借助在导体平面中延伸的第一连接以及借助在导体平面外延伸的并且以导线桥(Leiterdrahtbrücke)形式实现的第二连接进行。
还被公开的是，在信号通路上的不连续性如开放的终端、通过电介质的通孔、特性阻抗跃变、线路交叉或者方向变化、例如在导线延伸中的弯曲会产生电磁场中的畸变，它们会扭曲被传输的信号。
例如在与具有平面微带线的衬底侧相对的衬底侧上没有伴随的厚膜层(Masseschicht)的共面的微波导线在笔直的布线中具有非常好的高频特性。而在方向改变中，如例如在圆弧中布线出现的，显示出不希望的信号失真和电接地零点的偏移。
已公开的微波导线由于间隙以及超出平面向第三维凸出的导线桥同样具有不连续性和由此的不期望的特性阻抗跃变。
发明内容
基于该背景，本发明的任务在于说明一种具有方向改变的、具有被传输信号的最小化的失真的平面微波导线。
本发明任务在开始提及类型的微波导线中通过这种方法解决，即第一微带线和另外的微带线的相邻的边沿在过渡区域中具有相同的长度，并且第一微带线和第二微带线在过渡区域中没有交叉地延伸。
此外本发明任务在开始提及类型的方法中通过这种方式解决，即微波在过渡区域中无交叉地沿着第一微带线和另外的微带线的具有相同长度的相邻的边沿被导向。
通过这些特征，本发明的任务被完全解决。在此，本发明基于，不但避免信号在互相耦合的微带线上的不同的传播时间，而且避免了在导线延伸中的不连续性。当具有首先在第一方向上平行延伸的微带线的微波导线在二维的过渡区域经历一个弯曲转向第二方向时，无需对策首先在外面的微带线和内部的微带线的长度之间出现一个差值，因为不同的曲率半径的弧长是不同的。由此得出在两个耦合的微带线之间的不同的信号传播时间，这些微带线—同传输传播的信号。
通过根据本发明的、在过渡区域中耦合的微带线的相同长度，由于在二维过渡区域中从第一方向至第二方向的不同的信号通路长度而导致的信号失真的原因被排除。通过也在过渡区域中继续在一个平面中并且无交叉地进行的微带线的延伸，此外还避免了不连续性。
由于去除了这些信号失真的原因，所以不需要昂贵的分支分析和接入补偿的电抗元件。本发明由此提供了一个平面的微波导线，其良好的高频特性即使在弯曲的布线中也继续保持。
在本发明的构型的范围内优选的是，微波导线具有一个第二微带线和一个第三微带线作为另外的微带线。
通过该构型产生一个共面导线(Koplanarleitung)，它可以已知地作为同轴电缆的廉价的替代而使用。本发明的一个特别的优点是，它也可以在这样的共面导线中被使用。在DE 29 43 502的技术方案在共面导线上的应用中，相反地会有信号导线和屏蔽导线的互换，这将破坏共面导线的屏蔽功能性。优选的还有，第一微带线与每个另外的微带线在第一区域和在第二区域中的距离分别是恒定的，并且在过渡区域中具有围绕一个平均值的周期的调节(Modulation)，该平均值相应于在第一区域和/或在第二区域中的距离。
通过该构型，除了长度相同之外还实现了微波导线的一个广泛的、与微带线的距离相关的波阻抗的常量。在理想情况下，具有较大的距离并且由此具有较大的波阻抗的区段和具有较小的距离并且由此具有较小的波阻抗的区段互相补偿。
此外优选的是，距离的周期的调节作为至少一个具有确定的波长的内边沿的周期的折皱(Faltung)的结果得出。
通过这种周期折皱，内边沿被按照希望地延长，并且由此与相邻的具有更大的曲率半径的微带线的继续地位于外部的边沿的长度平衡。
优选的还有，距离的周期的调节通过具有不同波长的相邻的微带线的相对的边沿的折皱而得到。
通过该构型，在边沿的延伸中的凸起继续地与平行延伸的理想接近，这样两个边沿的距离与平均值的偏差非常小。
优选的还有，在微波导线的内边沿上的折皱周期的数目、即波长的数目与在微波导线的每个其它内边沿上的折皱周期数目相同。
通过该构型，即使在具有超过两个互相耦合的微带线的微波导线中也可得到与平均距离的最小的距离偏差。
此外优选的是，在过渡区域中，所有微带线的所有边沿的长度都相同。交换地，优选的是，至少这些内边沿的长度相同，其中这些外边沿的长度允许不同。
通过该构型，即使在具有超过两个耦合的微带线的微波导线中也避免了由于传播时间差产生的被传输信号的失真。
优选的还有，折皱的幅度随着波长的变短而增加。
结果是具有这样的优点，即具有较小的曲率半径和预给定的数目的折皱周期的边沿的长度可以通过增大折皱幅度而任意精确地与具有较大的曲率半径和相同数目的折皱周期的相邻的边沿的长度相匹配。
优选的还有，微波导线的边沿的折皱的最短波长比通过微波导线传输的最高有用信号频率的波长更长。
一般地，当结构的几何尺寸位于波长的数量级时，会出现在结构和波之间的相互作用如衍射现象(Beugungsphnomene)。通过这种方式，即在本构型的范围内，结构的最短波长比由被传输的有用信号的最高(允许)频率得出的波长更短，这些不期望的相互作用被避免了。
其它的优点从描述和随附的图中得出。
自然的是，前面提及的并且后面还要阐述的特征不但在已说明的组合中、而且也在其它的组合中或者可以单独地被使用，而没有脱离本发明的范围。
本发明的实施例在附图中示出并且在以下的描述中详细说明。图中示出了图1在介电衬底上的平面微波导线的概要俯视图；图2穿过图1的微波导线和衬底的截面图；以及图3根据本发明的具有本发明特征的微带线的另外的构型。
具体实施例方式
图1详细示出了一个平面的微波导线10，它在一个介电衬底12上延伸并且具有一个第一微带线14以及两个另外的微带线16和18。图1以此示出了一个共面导线作为微波导线10。共面导线已知地相应于一个平面的同轴线。在第一微带线14和作为另外的微带线的第二微带线16之间的距离20被这样选择参数，使得在微波传输中在第一微带线14和第二微带线16之间出现电磁耦合。类似地，在第一微带线14和作为另外的微带线的第三微带线18之间的一个第二距离22被这样选择参数，使得在微波传输中在第一微带线14和第三微带线18之间出现电磁耦合。
第一微带线14相应于同轴线的内导体，并且另外的微带线16和18可与同轴线的外导体(屏蔽)相比较。第一微带线14的宽度、距离20和22以及介电衬底12的介电常数基本确定了微波导线10的波阻抗Z。这种共面的微波导线10具有非常好的高频特性，只要它可以笔直地被布线。在图1中，微波导线10在第一区域24中在第一方向上并且在第二区域26中在第二方向上笔直地被布线。在过渡区域28中出现从第一方向向第二方向以及相反的方向变换，在该过渡区域中微波导线10的微带线14、16和18被弯曲地布线。由此在过渡区域28中，三个微带线14、16和18的边沿30、32、34、36、38和40也具有弯曲。
在此，图1的微波导线10具有这样的特点，即边沿30、32、34、36、38和40中，第一微带线14和第二微带线16的以及第一微带线14和第三微带线18的至少相邻的边沿34和32以及36和38在过渡区域28内具有相同的长度并且无交叉地延伸。边沿34、32和36、38的长度的这种构型基于这样的认识，即在通过微波导线10传输高频信号时，在微带线14、16和18的内边沿32、34、36和38处出现最高的场强。由于边沿34、32、36和38的长度彼此相同，沿着边沿34、32、36和38行进的信号没有传播时间差。边沿34、32、36和38的相同长度在根据图1的构型中这样实现，即在第一微带线14和第二微带线16之间的和/或在第一微带线14和第三微带线18之间的距离具有围绕一个平均值的周期的调节。平均值对应于在第一区域24中和/或在第二区域26中的微带线14和16的、或者14和18的距离20和/或距离22。通过调节，内边沿、例如边沿34周期接近地向外边沿、例如边沿32靠近并且远离外边沿。与边沿34和32的纯粹的平行延伸相比，内边沿32通过该周期的靠近和远离被延长，这补偿了它在理想情况下由于更小的曲率半径导致的缩短。同样也适用于边沿40的延长，用于与边沿36的长度平衡。此外，边沿36的长度与边沿34的长度平衡，这样边沿34、32、36和38在图1的技术方案中是相同的。如已经提及的那样，其中在过渡区域28中距离最大值和距离最小值的平均值相应于在第一区域24和/或第二区域26中的所属的恒定距离。
为了清楚起见，图1示出了距离最大值42和距离最小值44，它们位于过渡区域28中并且它们的平均值相应于第一区域24中的距离20。如已经提及的那样，在本发明的构型中也可以考虑，所有边沿30、32、34、36、38和40的长度彼此相同或者边沿32，...，40的长度与由于其曲率半径而最长的边沿30的长度平衡。在此，该平衡可以通过内边沿32，...，40的正弦状的折皱产生，其中每个内边沿32，...，40有相同数目的波。由此，边沿越位于内部，则波长越短。每个边沿的长度相应于另外的边沿的长度，由此得出，折皱的幅度随着波长的变短而增加。换句话说最内部的边沿40的幅度比边沿38的幅度大，而边沿38的幅度又比内边沿36等等的幅度大。为了清楚起见，图2示出了穿过介电衬底12和位于其上的具有微带线18、14和16的微波导线10的截面。图2由此特别示出了穿过在衬底12的背离微波导线10的面46上没有伴随的物质(Masse)的共面导线的一个截面。
图3示出了一个变换的平面微波导线10.1，它只具有一个第一微带线14.1和一个另外的微带线16.1。在此，在第一微带线14.1和作为另外的微带线的第二微带线16.1之间的第一距离20.1被这样选择参数，使得在微波传输中在第一微带线14.1和第二微带线16.1之间出现电磁耦合。
两个微带线14.1和16.1的宽度、其距离20.1以及承载微带线14.1和16.1的介电衬底12的介电常数基本上确定了微波导线10.1的波阻抗Z。在图3中微波导线10.1在第一区域24.1中在第一方向上并且在第二区域26.1中在第二方向上笔直地布线。从第一方向向第二方向的方向变换以及相反的变换在过渡区域28.1中进行，在该过渡区域中微波导线10.1的微带线14.1和16.1被弯曲地布线。
在图3的构型中，第一微带线14.1和第二微带线16.1的至少相邻的边沿34.1和32.1在过渡区域28.1中具有相同的长度并且具有无交叉的延伸。边沿34.1和32.1的相同长度也在根据图1的构型中通过这种方式实现，即在第一微带线14.1和第二微带线16.1之间的距离具有围绕一个平均值的周期的调节。平均值相应于微带线14.1和16.1在第一区域24.1和/或在第二区域26.1内的距离20.1。通过调节，边沿34.1周期接近地向边沿32.1靠近并且远离外边沿。与边沿34.1和32.1的纯粹的平行延伸相比，边沿34.1通过该周期的靠近和远离相对更强地被延长，这在理想情况下补偿了它由于更小的曲率半径导致的相对于边沿32.1的相对缩短。
在此，在过渡区域28.1中距离最大值42.1和距离最小值44.1的平均值应该相应于在第一区域24.1和/或第二区域26.1中的所属的恒定距离22.1。周期的调节由此基本上相应于在图1中的、可比的周期的调节，然而在图3技术方案的中显示得更清楚。
内边沿34.1、32.1的长度的平衡又可以通过内边沿34.1、32.1的正弦状折皱产生，其中每个内边沿34.1、32.1具有相同数目的波。在图3中的构型中这分别是三个半波。通过这种方式，边沿位于越内部，则波长越短。边沿32.1的长度相应于边沿34.1的长度，由此得出，折皱的幅度随波长的变短而增加。换句话说内部的边沿34.1的幅度比边沿32.1的幅度大。在图3的构型中，幅度相差大约为因子3。在图3的构型中，外边沿30.1和36.1具有它们的一定程度上自然的弧长，因此它们长度不同。这在大多数情况下没有问题，因为高频信号沿着互相耦合的内边沿32.1和34.1传播。自然的是，这种变换也可以在图1的同平面构型中应用。
此外自然的是，内边沿34.1，32.1的或在图1中的边沿的相同长度不只通过正弦状的折皱，而且也可以通过其它类型的折皱实现。其它类型的折皱的一个例子是例如通过使用直线、抛物线弧的一部分或者一般地通过弧或多项式的一部分。
权利要求
1.具有一个介电衬底(12)以及一个第一微带线(14)和至少一个另外的微带线(16，18)的平面布置的平面的微波导线(10)，其中该第一微带线(14)和该另外的微带线(16，18)的一个距离(20，22)允许电磁耦合；该微波导线(10)还具有一个第一区域(24)，该微波导线(10)在该第一区域中具有一个第一方向；该微波导线(10)还具有一个第二区域(26)，该微波导线(10)在该第二区域中具有一个第二方向；该微波导线(10)还具有一个过渡区域(28)，在该过渡区域中发生从该第一方向到该第二方向的转换，其特征在于，该第一微带线(14)的和该另外的微带线(16，18)的一些相邻的边沿(34，32，36，38)在该过渡区域(28)中具有相同的长度，并且该第一微带线和该第二微带线在该过渡区域中没有交叉地延伸。
2.根据权利要求1的微波导线(10)，其特征在于，它具有一个第二微带线(16)和一个作为另外的微带线(16，18)的第三微带线(18)。
3.根据权利要求1或2的微波导线(10)，其特征在于，该第一微带线(14)与每个另外的微带线(16，18)在该第一区域(24)和在该第二区域(26)中的距离(20，22)分别是恒定的并且在该过渡区域(28)中的距离具有围绕一个平均值的周期的调节，该平均值相应于所述在该第一区域(24)和/或在该第二区域(26)中的距离(20，22)。
4.根据权利要求3的微波导线(10)，其特征在于，该距离的所述周期的调节作为一个具有确定的波长的内边沿(32，34，36，38)的周期的折皱的结果而得出。
5.根据权利要求4的微波导线(10)，其特征在于，该距离的所述周期的调节通过一些具有不同波长的相邻的微带线(14，16，18)的相对的边沿(34，32，36，38)的折皱得出。
6.根据权利要求4或5的微波导线(10)，其特征在于，在该微波导线(10)的一个内边沿(32，34，36，38)上的折皱周期的数目与在该微波导线(10)的每个其它的内边沿(32，34，36，38)上的折皱周期的数目相同。
7.根据权利要求3至6中至少之一的微波导线(10)，其特征在于，所有的微带线(14，16，18)的所有的边沿(34，32，36，38，40)的长度在过渡区域中(28)中彼此都相同。
8.根据权利要求3至7中至少之一的微波导线(10)，其特征在于，所述折皱的幅度随着波长的变短而增加。
9.根据权利要求3至8中至少之一的微波导线(10)，其特征在于，该微波导线(10)的一个边沿(32，34，36，38，40)的一个折皱的最短波长比通过该微波导线(10)传输的最高有用信号频率的波长更长。
10.用于导向在平面的微波导线(10)中传播的微波的方法，其中该微波导线(10)具有一个介电衬底(12)以及一个第一微带线(14)和至少一个另外的微带线(16，18)的平面布置，并且其中该第一微带线(14)和该另外的微带线(16，18)的一个距离(20，22)允许电磁耦合；并且其中该微波导线还具有一个第一区域(24)，该微波导线(10)在该第一区域中具有一个第一方向，该微波导线还具有一个第二区域(26)，该微波导线(10)在该第二区域中具有一个第二方向，以及该微波导线还具有一个过渡区域(28)，在该过渡区域中发生从该第一方向到该第二方向的转换，其特征在于，微波在该过渡区域中无交叉地沿着该第一微带线(14)的和该另外的微带线(16，18)的具有相同长度的相邻的边沿(34，32，36，38)被导向。
全文摘要
本发明提出了具有一个介电衬底(12)以及一个第一微带线(14)和至少一个另外的微带线(16、18)的平面布置的平面的微波导线(10)，其中第一微带线(14)的和另外的微带线(16，18)的距离(20，22)允许电磁耦合，该平面微波导线(10)还具有第一区域(24)，微波导线(10)在其中具有第一方向，该微波导线还具有一个第二区域(26)，微波导线(10)在其中具有第二方向，以及该微波导线还具有一个过渡区域(28)，在其中发生从第一方向至第二方向的转换。该微波导线(10)的特征在于，在过渡区域中(28)，第一微带线(14)的和其它的微带线(16，18)的相邻边沿(34，32，36，38)具有相同的长度并且无交叉地延伸。
文档编号H01P3/08GK1815803SQ20051011881
公开日2006年8月9日 申请日期2005年10月31日 优先权日2004年10月29日
发明者德特勒夫·西默林 申请人:Atmel德国有限公司