[發(fā)明專利]介電波導(dǎo)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510922442.6
• 申請(qǐng)日: 2015-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106876850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.W.摩根;黃亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰科電子（上海）有限公司;泰科電子公司
• 主分類號(hào): H01P3/16
• 分類號(hào): H01P3/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種介電波導(dǎo)。

背景技術(shù)

介電波導(dǎo)用于通信應(yīng)用中以沿著路徑傳送電磁波形式的信號(hào)。介電波導(dǎo)提供用于連接通信裝置的通信傳輸線路，諸如將天線連接至射頻發(fā)送器和/或接收器。雖然波在開(kāi)放空間中在所有方向上傳播，但是介電波導(dǎo)通常限制該波、并且沿限定的路徑引導(dǎo)波，其允許波導(dǎo)在相對(duì)長(zhǎng)的距離上傳輸高頻信號(hào)。

介電波導(dǎo)包括至少一種介電材料，并且典型地具有兩種或更多種介電材料。介電質(zhì)是可由施加的電場(chǎng)極化的電絕緣材料。介電材料的極化是通過(guò)稱為介電常數(shù)或相對(duì)電容率的值而表示的。給定材料的介電常數(shù)是其表示為相對(duì)于真空的電容率的比的介電電容率，其中真空的電容率通常定義為1。具有大于第二介電材料的介電常數(shù)的第一介電材料相比于第二介電材料能夠借助于極化而存儲(chǔ)更多的電荷。

一些已知的介電波導(dǎo)包括芯部介電材料和環(huán)繞芯部介電材料的包覆部介電材料。除了尺寸和其他參數(shù)之外，芯部介電材料和包覆部介電材料的每個(gè)的介電常數(shù)影響通過(guò)波導(dǎo)的電磁場(chǎng)如何在波導(dǎo)內(nèi)分布。在已知的介電波導(dǎo)中，電磁場(chǎng)典型地具有通過(guò)芯部介電材料、包覆部介電材料、以及甚至包覆部介電材料的部分外側(cè)(例如在波導(dǎo)外部的空氣中)徑向延伸的分布。

存在與在介電波導(dǎo)的包覆部的外部延伸進(jìn)周圍環(huán)境的電磁場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的若干問(wèn)題。首先，當(dāng)多個(gè)介電波導(dǎo)在電纜中被捆扎到一起時(shí)，在波導(dǎo)外部的電磁場(chǎng)的部分可能產(chǎn)生高的串?dāng)_水平，并且串?dāng)_水平隨著傳播通過(guò)波導(dǎo)的更高的調(diào)制頻率而上升。第二，在空氣中的一些電磁場(chǎng)可能行進(jìn)地比在波導(dǎo)中傳播的場(chǎng)更快，這導(dǎo)致不期望的電效果，稱為散射。散射通常當(dāng)信號(hào)的一些頻率向量相比于該信號(hào)的其他頻率向量以不同的速度行進(jìn)，導(dǎo)致信號(hào)內(nèi)干擾。第三，介電波導(dǎo)可能由于與電磁場(chǎng)相互作用的外部物理影響(諸如人手 接觸介電波導(dǎo))而受到干擾以及信號(hào)衰減。最后，在波導(dǎo)的外部的電磁場(chǎng)的部分可能沿著波導(dǎo)中的彎曲而損失，因?yàn)槲幢话膱?chǎng)趨于以直線輻射，而非跟隨波導(dǎo)的輪廓。

對(duì)這些問(wèn)題中的至少一些的一個(gè)潛在的解決方案是增加介電波導(dǎo)的總直徑，諸如通過(guò)增加包覆層的直徑或環(huán)繞包覆層的介電外護(hù)套層的直徑。增加介電材料的量提供了更好的場(chǎng)密封(field containment)，并且減少了在波導(dǎo)外部傳播的電磁場(chǎng)的程度或量。但是，增加介電波導(dǎo)的尺寸帶來(lái)了其他的缺點(diǎn)，包括降低波導(dǎo)的柔性、增加材料成本、以及減少了可安裝在給定區(qū)域或空間中的波導(dǎo)的數(shù)量(例如，降低了波導(dǎo)的密度)。

另一種潛在的解決方案是提供接合波導(dǎo)的外介電層并環(huán)繞波導(dǎo)的整個(gè)外周的導(dǎo)電屏蔽層。但是使用導(dǎo)電材料完全地包封介電波導(dǎo)可能導(dǎo)致波導(dǎo)中的不期望的高的能量損失水平(例如，插入損失和/或回程損失)，因?yàn)殡姶艌?chǎng)的部分可能在導(dǎo)電材料中感應(yīng)表面電流。高的損失水平縮短了電磁波將通過(guò)波導(dǎo)傳播的有效長(zhǎng)度。此外，與傳播的電磁波相互作用的外金屬屏蔽層可能允許具有硬截止頻率的不期望的傳播模式。例如，在一些特定的頻率下，屏蔽層可能完全中止或“截止”期望的場(chǎng)傳播。

存在對(duì)于傳播高頻電磁信號(hào)的、具有相對(duì)緊湊的尺寸和對(duì)外部影響(例如，串?dāng)_或其他干擾)的降低的敏感度、而同時(shí)提供可接受的低水平損失并且避免不期望的模式傳播的介電波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，一種用于傳播電磁信號(hào)的介電波導(dǎo)包括包覆部，該包覆部具有由第一介電材料構(gòu)成的本體。該本體限定通過(guò)其的芯部區(qū)域，在該芯部區(qū)域填充有不同于第一介電材料的第二介電材料。包覆部包括至少兩個(gè)肋，該肋從本體的外表面延伸至遠(yuǎn)端。介電波導(dǎo)包括導(dǎo)電屏蔽件，該導(dǎo)電屏蔽件接合所述肋的遠(yuǎn)端并且外周地環(huán)繞所述包覆部，使得空氣間隙徑向地限定在本體的外表面和屏蔽件的內(nèi)表面之間。

附圖說(shuō)明

圖1是依據(jù)一個(gè)實(shí)施例形成的介電波導(dǎo)的俯視透視圖；

圖2是沿著示于圖1的線2-2截取的、示于圖1的介電波導(dǎo)的實(shí)施例的 橫截面視圖；

圖3是介電波導(dǎo)的另一實(shí)施例的截面圖；

圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖；

圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖；

圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的介電波導(dǎo)的橫截面視圖。

具體實(shí)施方式