DD243371A1

DD243371A1 - UHF BRANCH FILTERS IN STRIPE CONNECTION TECHNOLOGY

Info

Publication number: DD243371A1
Application number: DD28427785A
Authority: DD
Inventors: Siegbert Grigo
Original assignee: Robotron Elektronik
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1985-12-13
Publication date: 1987-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein UHF-Abzweigfilter, das als Selektionsmittel einsetzbar ist. Ziel und Aufgabe ist es, ein UHF-Abzweigfilter in Streifenleitungstechnik zu schaffen, das sich durch guenstige elektrische Eigenschaften, geringe Baugroesse und einfache Realisierbarkeit auszeichnet. Bei UHF-Abzweigfiltern, gebildet aus Quer- und Laengsgliedern, deren Querglieder als quasikonzentrierte Parallelschwingkreise in unsymmetrischer Mikrostreifenleitungstechnik ausgefuehrt sind, wird die Aufgabe erfindungsgemaess dadurch geloest, dass deren Laengsglieder durch quasikonzentrierte Serienschwingkreise mit mindestens je einem hochohmigen Abschnitt und einem niederohmigen Abschnitt einer symmetrischen Bandleitung realisiert sind, wobei diese Abschnitte der symmetrischen Bandleitung sowohl auf der Substratoberseite als auch auf der Substratunterseite angeordnet sind und dass sowohl die auf der Substratunterseite erforderliche Masseflaeche als auch eine eventuell vorhandene Traegerplatte des Substrates im Gebiet der Abschnitte der symmetrischen Bandleitungen mit entsprechenden Aussparungen versehen sind. Fig. 3The invention relates to a UHF branch filter, which can be used as a selection agent. The aim and task is to create a stripline UHF ladder filter, which is characterized by favorable electrical properties, low Baugroesse and ease of implementation. In UHF branch filters, formed from transverse and Laengsgliedern whose cross members are designed as quasiconzentrierte parallel resonant circuits in unbalanced microstrip line technology, the object is inventively achieved by their Laengsglieder realized by quasi-centered series resonant circuits with at least one high-impedance section and a low-resistance section of a symmetrical ribbon cable are arranged, these sections of the symmetrical ribbon conductor both on the substrate top side and on the substrate bottom and that both the required on the substrate bottom Masseflaeche and any Traegerplatte the substrate in the region of the sections of the symmetrical ribbon cables are provided with corresponding recesses. Fig. 3

Description

symmetrischen Bandleitung sowohl auf der Substratoberseite als auch auf der Subtratunterseite angeordnet sind und daß sowohl die auf der Substratunterseite erforderliche Massefläche als auch eine eventuell vorhandene Trägerplatte des Substrates im Gebiet der Abschnitte der symmetrischen Bandleitungen mit entsprechenden Aussparungen versehen sind.symmetrical ribbon conductor are arranged on both the substrate top and on the Subtratunterseite and that both the required on the underside substrate ground surface and any support plate of the substrate in the region of the sections of the symmetrical ribbon cables are provided with corresponding recesses.

Zur Verbesserung der Verbindungen zwischen den Quer- und Längsgliedern der Filteranordnung ist es vorteilhaft, die Querglieder wechselseitig auf der Substratober- und -Unterseite und die Massef lachen entsprechend auf der Substratunter-bzw. Oberseite anzuordnen, wobei die elektrische Verbindung der Masseflächen untereinander über die Substratkante hergestelltTo improve the connections between the transverse and longitudinal members of the filter assembly, it is advantageous, the cross members alternately on the Substratober- and -Unterseite and the Massef laugh accordingly on the Substratunter- or. To arrange top side, wherein the electrical connection of the ground surfaces made with each other across the substrate edge

Zur elektrischen Verbindung der Masseflächen untereinander ist es auch möglich, die Masseflächen auf der Substratober- und -Unterseite so anzuordnen, daß sie sich an geeigneten Steilen überlappen und über Durchkontaktierungen verbunden sind. Eine andere Löslingsmöglichkeit besteht darin, das Massepotential über eine Verbindung zum Gehäuse auszugleichen.For electrical connection of the ground surfaces with each other, it is also possible to arrange the ground surfaces on the Substratober- and -Unterseite so that they overlap at suitable locations and are connected via vias. Another Löslingsmöglichkeit is to balance the ground potential via a connection to the housing.

Auf Grund des Transformationsverhaltens der Abschnitte der symmetrischen Bandleitung ist es möglich, die notwendige Impedanzänderung des durch einen Serienkreis realisierten Längsgliedes durch Vorschalten einergeeigneten Kapazität vorden Serienkreis und entsprechender Dimensionierung der beiden Abschnitte der symmetrischen Bandleitung bei geringerer Länge des hochohmigen Abschnittes zu erreichen. Die Kapazität kann ebenfalls durch einen Abschnitt einer symmetrischen Bandleitung realisiert sein.Due to the transformation behavior of the sections of the symmetrical ribbon conductor, it is possible to achieve the necessary impedance change of the series member realized by a series circuit by connecting a suitable capacitance before the series circuit and corresponding dimensioning of the two sections of the symmetrical ribbon conductor with a smaller length of the high resistance section. The capacitance can also be realized by a section of a symmetrical ribbon cable.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: quasikonzentrierter Leitungskreis als ParallelschwingkreisFig. 1: quasi-centered line circuit as a parallel resonant circuit

Fig. 2: quasikonzentrierter Serienschwingkreis zum Einsatz als LängsgliedFig. 2: quasiconzentrierter series resonant circuit for use as a longitudinal member

Fig.3: Ausführungsformen für erfindungsgemäße3 shows embodiments of the invention

Fig.4: 5 Kreis-UHF-AbzweigfilterFig.4: 5 circular UHF branch filter

Im ersten Beispiel (Fig. 3) sind die äußeren Glieder des UHF-Abzweigfilters Querglieder, die als Parallelschwingkreise gemäß Fig. 1 ausgeführt sind. Ihre Kapazitäten werden durch niederohmige Abschnitte 1,2 und ihre Induktivitäten durch hochohmige Abschnitte 3,4 einer unsymmetrischen Mikrostreifenleitung gebildet und befinden sich auf der Substratoberseite. Die bei diesem Leitungstyp erforderliche durchgängige Metallisierung der Massefläche 5 befindet sich auf der Substratunterseite. Die Masseverbindung der Induktivitäten erfolgt über die metallisierte Substratkante 6. Das mittlere Querglied des UHF-Abzweigfilters wird durch den Parallelschwingkreis mit dem niederohmigen Abschnitt 7 und dem hochohmigen Abschnitt 8 einer unsymmetrischen Mikrostreifenleitung gebildet und befindet sich auf der Substratunterseite. Die erforderliche Massefläche 9 befindet sich dazu auf der Substratoberseite. Die beiden Masseflächen 5 und 9 überlappen sich an geeigneten Stellen und sind dort über Durchkontaktierungen 10 sowie über die metallisierte Substratkante 6 miteinander verbunden. Die zwei Serienschwingkreise, die die Längsglieder bilden und zwischen die Querglieder geschaltet sind, werden jeweils durch einen hochohmigen Abschnitt 11 bzw. 12 und durch einen niederohmigen Abschnitt 13 bzw. 14 einer symmetrischen Bandleitung gebildet. Die Strukturen dieser Abschnitte 11,12,13 und 14 auf der Substratober- und -Unterseite liegen deckungsgleich übereinander. Die Verbindung der Quer- und Längsglieder miteinander erfolgt durch Abwinklung der hochohmigen Abschnitte 11,12 der symmetrischen Bandleitung derart, daß auf der Substratoberseite diese Abschnitte 11,12 mit den niederohmigen Abschnitten 1,2 der äußeren Querglieder und auf der Substratunterseite diese Abschnitte 11,12 mit dem niederohmigen Abschnitt 7 des mittleren Quergliedes verbunden sind. Die Massefläche 5 auf der Substratunterseite besitzt im Gebiet der Abschnitte der symmetrischen Bandleitungen entsprechende Aussparungen 15.In the first example (FIG. 3), the outer members of the UHF branching filter are transverse members, which are designed as parallel resonant circuits according to FIG. Their capacitances are formed by low-resistance sections 1, 2 and their inductances are formed by high-resistance sections 3, 4 of an asymmetrical microstrip line and are located on the upper side of the substrate. The required in this type of conductivity continuous metallization of the ground surface 5 is located on the substrate bottom. The ground connection of the inductors takes place via the metallized substrate edge 6. The middle cross-section of the UHF branching filter is formed by the parallel resonant circuit with the low-resistance section 7 and the high-resistance section 8 of a single-ended microstrip line and is located on the underside of the substrate. The required ground surface 9 is located on the substrate top. The two ground surfaces 5 and 9 overlap at suitable locations and are connected to each other via plated-through holes 10 and over the metallized substrate edge 6. The two series resonant circuits, which form the longitudinal members and are connected between the cross members are each formed by a high-resistance section 11 and 12 and by a low-resistance section 13 and 14 of a symmetrical ribbon cable. The structures of these sections 11,12,13 and 14 on the Substratober- and -Unterseite are congruent to each other. The connection of the transverse and longitudinal members together by bending the high-resistance sections 11,12 of the symmetrical ribbon cable such that on the substrate top these sections 11,12 with the low-resistance sections 1,2 of the outer cross members and on the substrate bottom these sections 11,12 are connected to the low-resistance portion 7 of the middle cross member. The ground surface 5 on the underside of the substrate has corresponding recesses 15 in the region of the sections of the symmetrical ribbon conductors.

Bei dem zweiten Beispiel, das in Fig. 4 dargestellt ist, sind im Gegensatz zur vorstehend beschriebenen Ausführungsform die drei Parallelschwingkreise auf der Substratoberseite angeordnet. Das heißt, die niederohmigen Abschnitte 1,2,7 mit den jeweils daran anschließenden hochohmigen Abschnitten 3,4,8 der unsymmetrischen Bandleitung sind nebeneinander auf der Substratoberfläche angeordnet. Die durchgängige Massefläche 5 für die drei Parallelschwingkreise befindet sich auf der Substratunterseite. Die zwischen die Parallelschwingkreise geschalteten zwei Serienschwingkreise werden ebenfalls je durch einen hochohmigen Abschnitt 11 bzw. 12 und durch einen niederohmigen Abschnitt 13 bzw. 14 einer symmetrischen Bandleitung gebildet und liegen auf Substratober- und -Unterseite deckungsgleich übereinander. Die durchgängige Massefläche 5 auf der Substratunterseite besitzt im Gebiet der Abschnitte 11,12,13,14 der symmetrischen Bandleitungen ebenfalls eine entsprechende Aussparung 15. Um eine bessere Flächenausnutzung zu erhalten, können die hochohmigen Abschnitte 11 und 12 der symmetrischen Bandleitung mehrfach abgewinkelt werden. Die Abschnitte der symmetrischen Bandleitung auf der Substratunterseite und dazu deckungsgleichen Flächen auf der Substratoberseite, die direkt in die Struktur des niederohmigen Abschnittes 7 des mittleren Parallelschwingkreises übergehen, werden an diesen angekoppelt.In the second example shown in Fig. 4, in contrast to the embodiment described above, the three parallel resonant circuits are arranged on the substrate top. That is to say, the low-resistance sections 1, 2, 7 with the respective high-resistance sections 3, 3, 8, of the unbalanced ribbon conductor are arranged side by side on the substrate surface. The continuous ground plane 5 for the three parallel resonant circuits is located on the underside of the substrate. The two series resonant circuits connected between the parallel resonant circuits are likewise each formed by a high-resistance section 11 or 12 and by a low-resistance section 13 or 14 of a symmetrical ribbon conductor and lie congruently one above the other on the substrate upper and lower sides. The continuous ground plane 5 on the underside of the substrate also has a corresponding recess 15 in the region of the sections 11, 12, 13, 14. The symmetrical ribbon line can be angled several times in order to obtain a better surface utilization. The sections of the symmetrical ribbon conductor on the substrate underside and congruent surfaces on the substrate upper side, which pass directly into the structure of the low-resistance section 7 of the central parallel resonant circuit, are coupled thereto.

Claims

-1 - £. <+ O O / I

claims:

1. UHF branching filter, formed of transverse and longitudinal members whose cross members are designed as quasiconzentrierte parallel resonant circuits in single-ended microstrip line technology, characterized in that the longitudinal members by quasi-concentrated series resonant circuits with at least one high-impedance section (11,12) and a low-resistance section ( 13, 14) of a symmetrical ribbon conductor, these segments (11, 12, 13, 14) of the symmetrical ribbon conductor being arranged both on the substrate surface and on the underside of the substrate, and in that both the ground surface (5) required on the underside of the substrate and a possibly present carrier plate of the substrate in the region of the portions (11,12,13,14) of the symmetrical ribbon cables are provided with corresponding recesses (15).

2. UHF branch filter according to claim 1, characterized in that the cross members are mutually arranged on the Substratober- and -Unterseite, the ground surfaces (5 or 9) are located respectively on the bottom or top of the substrate and the electrical connection the ground surfaces (5 and 9) with each other via the metallized substrate edge (6) is made.

3. UHF branching filter according to claim 2, characterized in that overlap the ground surfaces (5.9) of the Substratober- and underside at appropriate locations and are interconnected via vias (10) and / or that additional connections of these ground surfaces (5, 9) with the housing.

4. UHF branch filter according to claim!, Characterized in that the longitudinal members formed by the sections (11,12,13,14) of the symmetrical ribbon cables are coupled via separation capacitances to adjacent cross members.

For this 3 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a branch filter in stripline technology, which is to be used as a selection agent (broadband filter) primarily in the UHF range.

Characteristic of the known technical solutions

It is known to use as a broadband filter in stripline technology executed interdigital filter (DE-AS 1 541 990). In these filters, a plurality of mutually grounded, coupled ^ -Veitungsresonatoren are arranged side by side in the transverse direction. Another known type of filter is the side-coupled filter in which idle coupled coupled line sections are arranged one behind the other in the longitudinal direction. In addition, broadband filters are also known in which ^ line resonators are connected to one another via ^ coupling lines. All of these filter types have the disadvantage that the resonator length is about ¹ A of the line wavelength λ. This results in a considerable size of the filter arrangements. Furthermore, filter arrangements are known (DE-PS 1804862, DE-AS 1929672), in which the resonant circuits are realized by printed inductors and by chip capacitors or microtrimmers. Although such filter arrangements are relatively small executable, but usually have a considerable insertion loss due to the low .Schwingkreisgüte and / or additionally require a large mechanical effort to implement. A common design for stripline filters is the use of the so-called quasi-centered technique. In this construction, it is common to realize cross members with the function of parallel or series resonant circuits in unbalanced microstrip line technology. A short low-impedance line section takes on the function of Schwinkreiskapazität and a short high-impedance line section of the resonant circuit inductance. By connecting a low-impedance line section, which is suitably coupled to the rest of the circuit, with a high-impedance line section, which is connected at the other end to the mass metallization of the substrate bottom, one obtains a parallel resonant circuit, which can be used as a cross member. On the other hand, if a low-impedance line section which is idling at the end is connected to a high-impedance line, then this circuit has the behavior of a series resonant circuit as a cross-link at the other end of the high-resistance line section. However, it is not technically possible to use such above-described series resonant circuits as longitudinal members in bandpass filter.

Object of the invention

The aim of the invention is to provide a broadband UHF ladder filter in stripline technology, in which a good compromise between mechanical size and electrical losses is present and which can be realized by easily dimensioned substructures.

Explanation of the essence of the invention

The invention has for its object to find in stripline a usable as a longitudinal member series resonant circuit through which it is possible to build in conjunction with known, usable as cross members parallel resonant circuits a broadband UHF branching filter in stripline technology, characterized by favorable electrical properties, small size and easy to implement.

In UHF branch filters, formed from transverse and longitudinal members whose cross members are designed as quasiconzentrierte parallel resonant circuits in unbalanced microstrip line technology, the object is achieved in that the longitudinal members by quasi-center series Schwinkreise with at least one high-impedance section and a nioHomhminon Ahcr.hnitt piner svmmfitrisnhfin konlanaren Zweibandleituna are realized, these sections of the