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Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenz HF-Schaltvorrichtung
zum Schalten von Hochfrequenzsignalen.
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Derartige Schaltvorrichtungen sind
im Stand der Technik grundsätzlich
bekannt. Ein Beispiel dafür ist
in 5 gezeigt und wird
nachfolgend näher
beschrieben:
Die in 5 gezeigte
HF-Schaltvorrichtung weist einen Hochfrequenzeingang HF-E zum Einspeisen
von Hochfrequenzsignalen und einen Hochfrequenzausgang HF-A zum
Ausgeben der Hochfrequenzsignale auf, wenn die HF- Schaltvorrichtung 100 geöffnet beziehungsweise
durchgeschaltet ist. Der Hochfrequenzeingang HF-E und der Hochfrequenzausgang HF-A
sind über
eine Verbindungsleitungsstruktur 110 miteinander verbunden.
Die Verbindungsleitungsstruktur ist als Reihenschaltung ausgebildet
und umfasst in der 5 von
links nach rechts gesehen den Hochfrequenzeingang HF-E, einen ersten
Kondensator C1, ein erstes Leitungsstrukturelement 112 der Länge λ/8, ein zweites
Leitungsstrukturelement 114 der Länge λ/4, ein drittes Leitungsstrukturelement 116 der
Länge λ/8, einen
zweiten Kondensator C2 und den Hochfrequenzausgang HF-A. Zwischen
das erste Leitungsstrukturelement 112 und das zweite Leitungsstrukturelement 114 der
Verbindungsleitungsstruktur 110 ist an einen Verbindungspunkt 113 ein
erster Diodenpfad 120-1 angeschlossen. Dieser umfasst eine
Reihenschaltung bestehend aus einem Leitungsstrukturelement 120-1-1 der
Länge λ/4 und einer
Diode 120-1-2, wobei die Anode der Diode mit dem Leitungsstrukturelement 120-1-1 verbunden
ist und die Kathode der Diode 120-1-2 nach Masse geschaltet
ist. Dasjenige Ende des Leitungsstrukturelementes 120-1-1,
welches nicht mit der Anode der Diode verbunden ist, ist zwischen
das erste und das zweite Leitungsstrukturelement 112, 114 der
Verbindungsleitungsstruktur 110 angeschlossen. Ein zweiter
Diodenpfad 120-2 ist gleichermaßen aufgebaut wie der erste
Diodenpfad 120-1 und umfasst demnach ebenfalls ein Leitungsstrukturelement 120-2-1 und
eine Diode 120-2-2. Auch die Kathode dieser Diode ist nach
Masse geschaltet, während
ihre Anode an ein Ende des Leitungsstrukturelementes 120-2-1 angeschlossen
ist. Das andere Ende dieses Strukturelements ist zwischen das zweite
und das dritte Leitungsstrukturelement 114, 116 der
Verbindungsleitungsstruktur 110 angeschlossen. Schließlich umfasst
die bekannte HF-Schaltvorrichtung 100 noch einen Niederfrequenzeingang
NF-E zum Anlegen einer Schaltspannung, vorzugsweise 5 Volt bzw.
0 Volt oder – 5
Volt, der über
eine HF-Ankoppelschaltung 130 an den Verbindungspunkt zwischen
dem ersten und zweiten Leitungsstrukturelement 112, 114 der Verbindungsleitungsstruktur 110 angeschlossen
ist. Die HF-Ankoppelschaltung 130 ist als Tiefpass ausgebildet,
so dass sie niederfrequente Signale und Gleichspannungen passieren
lässt,
während
sie hochfrequente Signale sperrt.
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Nach der Beschreibung des Aufbaus
erfolgt nun eine Beschreibung der Funktionsweise dieser HF-Schaltvorrichtung 100.
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Für
das Verständnis
der Funktionsweise ist es sinnvoll, zwischen einer Niederfrequenzbetrachtung
für die
Schaltspannungen und einer Hochfrequenzbetrachtung für die zu
schaltenden HF-Signale zu unterscheiden. Dabei ist zu beachten,
dass alle Leitungsstrukturelemente für den Fall einer Niederfrequenz-Betrachtung
als Kurzschlüsse
angesehen werden können.
Für den
Fall einer Hochfrequenz-Betrachtung wirken nur Leitungsstrukturelemente
der Länge λ/2 als Kurzschluss.
Leitungsstrukturelemente der Länge λ/4 wirken
bei einer Hochfrequenzbetrachtung als Impedanz-Transformator, indem
sie einen niederohmigen Anschlusspunkt an ihrem einen Ende in einen
hochohmigen Anschlusspunkt an ihrem anderen Ende transformieren.
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Für
die Beschreibung der Funktionsweise der Hochfrequenz-Schaltvorrichtung 100 wird
zunächst
der Sperrzustand beschrieben, das heißt das Verhalten der Vorrichtung,
wenn an den Niederfrequenzeingang NF-E eine Gleichspannung von beispielsweise
0 Volt angelegt wird. Wie gesagt, es können dann im Fall einer Gleichspannungs-
bzw. Niederfrequenzbetrachtung alle Leitungsstrukturelemente 112, 114, 115, 120-1-1 und 120-2-1 als
Kurzschlüsse
angesehen werden. Dies bedeutet, dass auch an allen Anschlusspunkten
dieser Strukturelemente eine Spannung von 0 Volt anliegt. Die Dioden 120-1-2 und 120-2-2 sind
dann beide zwischen 0 Volt und Masse geschaltet, das heißt sie sind
hochohmig und sperren. Die HF-Ankoppelschaltung 130 kann jetzt
als Vorwiderstand für
die beiden Dioden angesehen werden. Bei einer Schaltspannung von
0 Volt fällt jedoch
auch über
dieser HF-Ankoppelschaltung 130 keine Spannung ab. Mit
der 0 Volt-Schaltspannung am Niederfrequenzeingang NF-E wird, wie
gesagt erreicht, dass beide Dioden 120-1-2 und 120-2-2 sperren.
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Dieses Verhalten der Dioden gilt
gleichermaßen
auch bei einer Hochfrequenz-Betrachtung. Das heißt, die Anoden beider Dioden können als
hochohmig angesehen werden. Im Unterschied zu der Niederfrequenzbetrachtung
können
bei der nun folgenden Hochfrequenzbetrachtung die Leitungsstrukturelemente
jedoch nicht mehr als Kurzschlüsse
angesehen werden. So transformiert nun das Leitungsstrukturelement 120-2-1 des
zweiten Diodenpfades 120-2 aufgrund seiner Länge λ/4 den hochohmigen
Verbindungspunkt zur Anode der Diode 120-2-2 in einen niederohmigen
Verbindungspunkt 115 zwischen dem zweiten und dem dritten 114, 116 Leitungsstrukturelement
der Verbindungsleitungsstruktur 1i0. Dieser Verbindungspunkt 115 wird
wiederum von dem zweiten Leitungsstrukturelement 114 mit
der Länge λ/4 in ein
hochohmiges linkes Ende des Leitungsstrukturelementes 114 transformiert.
Anders ausgedrückt:
Von dem Verbindungspunkt 113 zwischen dem ersten und dem
zweiten Leitungsstrukturelement 112, 114 der Verbindungsleitungsstruktur 110 aus
betrachtet, ist der gesamte rechte Teil der HF-Schaltvorrichtung 100 als
hochohmig anzusehen und braucht deshalb hochfrequenzmäßig nicht
weiter betrachtet zu werden. Insbesondere können in diesen Teil der Schaltung
aufgrund seiner Hochohmigkeit keine Hochfrequenzsignale eingekoppelt
werden, das heißt
auch, dass über
den HF-Ausgang HF-A keine HF-Signale ausgekoppelt werden können; damit
sperrt die HF-Schaltvorrichtung 100.
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Für
die bezüglich
der HF-Betrachtung verbleibenden Bauelemente gilt Folgendes: Das
Leitungsstrukturelement 120-1-1 des ersten Diodenpfades 120-1 transformiert
seinen hochohmigen Verbindungspunkt zur Anode der Diode 120-1-2 in
einen niederohmigen Verbindungspunkt 113 zwischen dem ersten
und dem zweiten Strukturelement 112, 114 der Verbindungsleitungsstruktur 110.
Dies ist kein Widerspruch zu der zuvor getätigten Aussage, dass von diesem
Verbindungspunkt 113 aus bei Anliegen einer 0 Volt-Schaltspannung
eine Betrachtung des gesamten rechts von diesem Verbindungspunkt 113 liegenden
Teils der HF-Schaltvorrichtung 100 als hochohmig angesehen
werden kann.
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Bei einer Parallelschaltung von hochohmig und
niederohmig setzt sich niederohmig durch (hochohmig ≫ niederohmig),
das heißt
Punkt 13 wirkt HF-mäßig als
Masse. Der Kondensator C1 ist für HF-Signale
als Kurzschluss zu betrachten. Dennoch kann in diesem Fall über den
Hochfrequenzeingang HF-E keine Hochfrequenzleistung beziehungsweise können keine
Hochfrequenzsignale an den HF-Ausgang HF-A durchgeschaltet werden,
weil der Verbindungspunkt 113, wie gesagt niederohmig ist.
Alle über
den HF-Eingang HF-E eingekoppelte HF-Leistung wird deshalb über das
erste Leitungsstrukturelement der Länge λ/8 zurückreflektiert.
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Es folgt nun die Beschreibung der
Funktionsweise der Schaltung 100 für eine Schaltspannung von zum
Beispiel 5 Volt, das heißt für einen leitenden Zustand.
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Bei einer zunächst wiederum niederfrequenten
Betrachtung sind wiederum alle Leitungsstrukturelemente 112, 114, 116, 120-1-1 und 120-2-1 als Kurzschlüsse anzusehen.
Die HF-Ankoppelschaltung 130 wirkt
als Vorwiderstand für
die beiden Dioden 120-1-2 und 120-2-2. Über beiden
Dioden fällt nun
ihre jeweilige Diodenspannung ab, das heißt, sie sind beide durchgesteuert
und leiten.
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Dieser Zustand der Dioden gilt auch
für die nun
folgende Hochfrequenzbetrachtung. Weil die Dioden leiten, können ihre
Anoden jeweils als niederohmig angesehen werden. Hochfrequenzmäßig wirken die
beiden Leitungsstrukturelemente
120-1-1 und
120-2-1 der
beiden Diodenpfade
120-1 und
120-2 jeweils als
Impedanztransformator und bewirken eine Hochohmigkeit der Verbindungspunkte
113 und
115. Dies
hat zur Folge, dass die beiden Diodenpfade
120-1 und
120-2 für die Funktionsweise
der Schaltvorrichtung im Hochfrequenzbetrieb ignoriert werden können. Übrig bleibt
nur noch die Verbindungsleitungsstruktur
110, an deren
Verbindungspunkt
113 über
die Ankoppelschaltung
130 eine Schaltspannung von 5 Volt
angelegt ist. Hochfrequenzmäßig addieren
sich nun die einzelnen Längen
der Leitungsstrukturelemente
112,
114 und
116 der
Verbindungsleitungsstruktur
100 zu einer Gesamtlänge von
also zu einem hochfrequenztechnischen
Kurzschluss. Weil darüber
hinaus auch die beiden Kondensatoren C1 und C2 hochfrequenzmäßig als
Kurzschluss zu betrachten sind, ist in dieser Situation der Hochfrequenzeingang
HF-E hochfrequenzmäßig unmittelbar
mit dem Hochfrequenzausgang HF-A verbunden, das heißt, die
HF-Schaltvorrichtung
100 ist durchgeschaltet.
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Soweit zur Erläuterung der Funktionsweise der
HF-Schaltvorrichtung 100.
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Bei dem in 5 gezeigten Aufbau der HF-Schaltvorrichtung
erstrecken sich die beiden Diodenpfade 120-1 und 120-2 beide
räumlich
in gleicher Richtung, das heißt,
nach unten, weg von der Verbindungsleitungsstruktur 110.
Dies hat zur Folge, dass ihre beiden Leitungsstrukturelemente 120-1-1 und 120-2-1 räumlich eng
beieinander und direkt gegenüberliegen,
so dass es zu unerwünschten
Wechselwirkungen der magnetischen und elektrischen Felder dieser
beiden Leitungsstrukturelemente, das heißt zu einem Übersprechen
zwischen diesen beiden Leitungsstrukturelementen kommen kann. Anders
ausgedrückt,
die Isolation zwischen diesen beiden Diodenpfaden bei ihrer gezeigten
Anordnung ist nur gering.
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Viele Anwendungsgebiete derartiger HF-Schaltvorrichtungen
erfordern jedoch eine besonders hohe Isolation zwischen den Leitungsstrukturelementen
der einzelnen Diodenpfade, weshalb die bekannte HF-Schaltvorrichtung
gemäß 5 für derartige Anwendungsfälle nicht
geeignet ist.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik
ist es die Aufgabe der Erfindung, eine bekannte HF-Schaltvorrichtung
mit mindestens zwei Diodenpfaden derart weiterzubilden, dass ein Übersprechen zwischen
den Leitungsstrukturelementen der Diodenpfade so weit wie möglich verhindert
wird.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
Patentanspruchs 1 insbesondere dadurch gelöst, dass die Leitungsstrukturelemente
der Diodenpfade jeweils soweit räumlich
getrennt voneinander angeordnet sind, dass eine Isolation zwischen
den Leistungsstrukturelementen der Diodenpfade größer als
ein vorgebbarer Isolationsschwellenwert ist.
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Der Begriff "Isolation" ist als Umkehrung des Begriffes "Übersprechen" zu verstehen, das heißt eine
gute Isolation bedeutet ein nur geringes Übersprechen und umgekehrt.
Im Rahmen der Beschreibung der Erfindung werden die Dioden grundsätzlich als
ideal angesehen, das heißt,
dass sie sich niederfrequenzmäßig und
hochfrequenzmäßig gleichartig verhalten.
Vorteilhafterweise wird durch die beanspruchte räumliche Anordnung der Leitungsstrukturelemente
in den Diodenpfaden eine ausreichend hohe Isolation zwischen diesen
erreicht, weshalb die erfindungsgemäße HF-Schaltungsvorrichtung auch für Anwendungen,
die eine solch hohe Isolation erfordern, geeignet ist. Solche Anwendungen
sind zum Beispiel Pulsradare für
Einparkhilfen, Totwinkelerfassung oder für Unfallwarnvorrichtungen bei
Kraftfahrzeugen.
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Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung wird vorteilhafterweise eine besonders große Isolation
zwischen den Leitungsstrukturelementen der Diodenpfade dadurch erreicht,
dass sich diese insbesondere bei planarer Anordnung, in entgegengesetzte
Richtungen erstrecken.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Dabei ist zwischen den Leitungsstrukturelementen der Diodenpfade
und den Leitungsstrukturelementen der Verbindungsstruktur zu unterscheiden.
Ob alle Dioden in der Schaltung gleichzeitig mit ihrer Kathode nach Masse
geschaltet sind oder alle mit ihrer Anode nach Masse geschaltet
sind, ist für
die grundsätzliche Funktionsweise
der Schaltung und insbesondere für die
Güte der
erzielbaren Isolation ohne Belang. Die Leitungsstrukturelemente
von sowohl den Diodenpfaden wie auch von der Verbindungsleitungsstruktur sind
vorzugsweise als Mikrostreifenleitungen ausgebildet.
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Die Erfindung wird nachfolgend in
Form mehrerer Ausführungsbeispiele
detailliert beschrieben, wobei
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen HF-Schaltvorrichtung;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen HF-Schaltvorrichtung;
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der HF-Schaltvorrichtung;
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
der HF-Schaltvorrichtung;
und
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5 eine
HF-Schaltvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik zeigt.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen HF-Schaltvorrichtung 100. Der
grundsätzliche
Aufbau und ihre Funktionsweise sind dieselben, wie sie oben für die in 5 gezeigte HF-Schaltvorrichtung
erläutert
wurden. Gleiche Bauelemente werden in allen Figuren der Beschreibung mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Der wesentliche Unterschied zwischen
der in 1 gezeigten HF-Schaltvorrichtung
und der in 5 gezeigten
besteht darin, dass sich der zweite Diodenpfad 120-2 gegenüber der
Verbindungsleitungsstruktur 110 in einer entgegengesetzten
Richtung wie der erste Diodenpfad 120-1 erstreckt. In 1 ist dies dadurch veranschaulicht,
dass der erste Diodenpfad 120-1 sich rechtwinklig zu der
Verbindungsleitungsstruktur 110 nach unten erstreckt, während sich
der zweite Diodenpfad 120-2 rechtwinklig zu der Verbindungsleitungsstruktur 110 nach
oben erstreckt. Vorteilhafterweise kann eine derartige Anordnung
der Bauelemente auf einer ebenen Platine realisiert werden.
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Aufgrund der beschriebenen Anordnung
der beiden Diodenpfade ist ein Übersprechen
zwischen ihren jeweiligen Leitungsstrukturelementen 120-1-1 und 120-2-1 nahezu
ausgeschlossen. Das heißt,
die Isolation zwischen diesen beiden Leitungsstrukturelementen der
Diodenpfade ist sehr groß,
weshalb diese Schaltungsanordnung auch für Anwendungsgebiete verwendbar
ist, die eine besonders hohe Isolation erfordern; Beispiele dafür sind oben
im allgemeinen Teil der Beschreibung genannt.
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2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen HF-Schaltvorrichtung 100, welches
sich von dem in 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch unterscheidet, dass die Dioden 120-1-2 und 120-2-2 in
den beiden Diodenpfaden 120-1 und 120-2 jeweils
umgekehrt gepolt sind. Genauer gesagt, liegen in 2 die Anoden der beiden Dioden (120-1-2, 120-2-2)
jeweils auf Masse, während
ihre Kathoden an die jeweiligen Leitungsstrukturelemente 120-1-1 und 120-2-1 der jeweiligen
Diodenpfade angeschlossen sind. Dieser umgekehrte Einbau der Dioden ändert nur
das Potential der NF-Schaltspannung, HF-mäßig hat dies weder auf die
Funktionsweise der Schaltung noch auf die erfindungsgemäß gewünschte hohe
Isolation zwischen den beiden Leitungsstrukturelementen der Diodenpfade
einen Einfluss.
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Auch in diesem Fall ist ein Übersprechen zwischen
den beiden Leistungsstrukturelementen, wenn überhaupt, dann nur sehr gering.
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3 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit einer gegenüber
dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
modifizierten HF-Schaltvorrichtung.
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In seinem Hardwareaufbau unterscheidet sich
diese modifizierte HF-Schaltvorrichtung 100' von der in 1 gezeigten HF-Schaltvorrichtung 100 dadurch,
dass das zweite Leitungsstrukturelement 114 der Verbindungsleitungsstruktur
hier aufgespalten ist in zwei Teilleitungsstrukturelemente 114-1 und 114-3. Diese
beiden Leitungsstrukturelemente sind über einen Verbindungspunkt 114-2 miteinander
verbunden. Weiterhin ist nun derjenige Anschlusspunkt der HF-Ankoppelschaltung 130,
der als NF-Eingang NF-E ausgebildet ist, nicht mit dem Verbindungspunkt 113,
sondern mit dem Verbindungspunkt 114-2 verbunden. Weiterhin
ist an diesen Verbindungspunkt 114-2 ein dritter Diodenpfad 120-3 angekoppelt.
Die Ankopplung erfolgt genauer gesagt über ein Ende eines λ/4-Leitungsstrukturelementes 120-3-1 dieses
Diodenpfades. Das andere Ende dieses Leitungsstrukturelementes 120-3-1 ist
mit der Anode einer Diode 120-3-2 verbunden, deren Kathode
an Masse liegt.
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Erfindungsgemäß ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel
die Isolation zwischen den Leitungsstrukturelementen 120-1-1, 120-2-1 und 120-3-1 dadurch
maximiert, dass sie räumlich
weit auseinander liegen. Die räumliche
Trennung wird hier insbesondere dadurch realisiert, dass sich der dritte Diodenpfad 120-3 – ausgehend
von dem Verbindungspunkt 114-2 der Verbindungsleitungsstruktur 110' – in eine
entgegengesetzte Richtung wie die beiden anderen Diodenpfade 120-1 und 120-2 erstreckt.
Auf diese Weise wird nicht nur die Isolation zwischen denjenigen
Diodenpfaden 120-1 und 120-3 bzw. 120-3 und 120-2 maximiert,
deren Anschlusspunkte an die Verbindungsleitungsstruktur jeweils benachbart
sind, wie dies bereits aus den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 bekannt ist, sondern auch die Isolation
zwischen den beiden Diodenpfaden 120-1 und 120-2 vergrößert, weil
deren Leitungsstrukturelemente 120-1-1 und 120-2-1 hier
weiter auseinander liegen als bei der HF-Schaltvorrichtung, wie
sie aus dem Stand der Technik bekannt ist und in 5 gezeigt wurde.
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Für
die Güte
der Isolation ist es auch hier unbeachtlich, ob die Dioden wie in 3 gezeigt, mit ihren Kathoden
alle nach Masse geschaltet sind oder ob sie umgekehrt, jeweils mit
ihren Anoden nach Masse geschaltet sind.
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Für
die Funktion der in 3 gezeigten HF-Schaltvorrichtung 100' gelten die
gleichen Grundsätze,
wie sie einleitend zu der Beschreibung von 5 erläutert
wurden. So gilt insbesondere, dass bei einer Niederfrequenzbetrachtung
und bei einer Einspeisung von 0 Volt auf den NF-Eingang NF-E die Verbindungspunkte
zwischen allen Leitungsstrukturelementen auf 0 Volt liegen, weil
die Leitungsstrukturelemente im niederfrequenten Fall bzw. Gleichspannungsfall
als Kurzschlüsse
betrachtet werden können.
In diesem Fall sperren alle Dioden und ihre jeweiliger, Anoden sind
als hochohmig zu betrachten. Die jeweiligen Leitungsstrukturelemente 120-1-1, 120-2-1 und 120-3-1 wandeln
die jeweils hochohmigen Anodenpotentiale in niederohmige Potentiale
an ihren Verbindungspunkten 113, 114-2 und 115 zu
der Verbindungsleitungsstruktur 110' hin um. Betrachtet man zunächst nur
das Leitungsstrukturelement 114-3, so wandelt dieses ausgehend
von dem niederohmigen Verbindungspunkt 115 auf seiner rechten Seite
diesen um in eine hochohmige linke Seite. Dies hat zur Folge, dass
von dem Anschlusspunkt 114-2 aus betrachtet, der gesamte
rechts davon liegende Teil der Verbindungsleitungsstruktur 110', das heißt die Teile 114-3, 120-2 und
C2 insgesamt hochohmig wirken und deshalb für eine Hochfrequenzbetrachtung
im Weiteren nicht zu berücksichtigen
sind. Diese Sichtweise ändert
nichts an der Aussage, dass der dritte Diodenpfad 120-3 und
insbesondere dessen Leitungsstrukturelement 120-3-1 den
Verbindungspunkt 114-2 niederohmig werden lässt. Dieser
niederohmige Zustand an dem Verbindungspunkt 114-2 wird
durch das Leitungsstrukturelement 114-1 aufgrund seiner
Länge λ/4 in eine
hochohmige linke Seite transformiert. Dies hat zur Folge, dass von
dem Anschlusspunkt 113 aus betrachtet der gesamte rechts
davon liegende Teil nicht zu berücksichtigen ist.
Dieser Anschlusspunkt 113 ist über den Diodenpfad 120-1 niederohmig,
das heißt,
es kann in ihn keine Leistung von dem HF-Eingang HF-E her eingespeist
werden, wie dies oben unter Bezugnahme auf 5 erläutert wurde.
Damit sperrt auch das dritte in 3 gezeigte
Ausführungsbeispiel
Hochfrequenzsignale, wenn am Niederfrequenzeingang NF-E eine Spannung
von 0 Volt anliegt. Das Gleiche gilt für negative Spannungen an dem
NF-Eingang NF-E.
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Im Falle einer Spannung von ca. 5
Volt an dem NF-Eingang sind sämtliche
Leitungsstrukturelemente bei einer Niederfrequenzbetrachtung als
Kurzschluss anzusehen. Damit wirkt die HF-Ankoppelschaltung
130 als
Vorwiderstand für
sämtliche
Dioden in den Diodenpfaden
120-1,
120-2,
120-3. Über den
Dioden fällt
dann jeweils ihre Diodenspannung ab. Die Dioden sind durchgeschaltet
und leiten. Dies bedeutet, dass sämtliche Anodenpotentiale der
Dioden
120-1-2,
120-2-2 und
120-3-2 niederohmig
sind. Diese niederohmigen Zustände
werden von den jeweiligen Leitungsstrukturelementen der Länge λ/4 in den
Diodenpfaden
120-1,
120-2 und
120-3 in
hochohmige Zustände
an ihren jeweiligen Verbindungspunkten
113,
114-2,
115 zu
der Verbindungsleitungsstruktur
110' transformiert. Bei einer Hochfrequenzbetrachtung
sind deshalb sämtliche
Diodenpfade (
120-1,
120-2,
120-3) zu
ignorieren und es ist lediglich noch die verbleibende Verbindungsleitungsstruktur
110' zu berücksichtigen.
Die Längen
der in Reihe geschalteten Leitungsstrukturelemente
114-1 und
114-3 addieren
sich insgesamt zu einer Länge
von
und wirken damit zusammenbetrachtet
als hochfrequenzmäßiger Kurzschluss.
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Gleichermaßen wirken die Kondensatoren C1
und C2 hochfrequenzmäßig als
Kurzschluss, so dass auch der HF-Eingang mit dem HF-Ausgang kurzgeschlossen
ist, das heißt,
die HF-Schaltvorrichtung 100 also
leitet.
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4 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, welches ähnlich
aufgebaut ist wie das in 1 gezeigte
erste Ausführungsbeispiel.
Der Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin,
dass die Diodenpfade hier keine Leitungsstrukturelemente aufweisen.
Wenn die beiden Dioden jedoch in der gleichen Richtung von der Verbindungsleitungsstruktur
weg nach Masse geschaltet wären, dann
wäre ein
hochfrequenzmäßiges Übersprechen zwischen
den Massen möglich.
Deshalb wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
auch bei einer derartigen Ausbildung der Diodenpfade ohne jeweilige
Leitungsstrukturelemente die jeweiligen Dioden in Bezug auf die
Verbindungsleitungsstruktur in entgegengesetzte Richtung anzuordnen,
wie dies zum Beispiel in 4 gezeigt
ist. Auf diese Weise wird auch hier eine verbesserte Isolation und
damit eine Verringerung des Übersprechens
zwischen den Diodenpfaden erreicht, wodurch auch das vierte Ausführungsbeispiel
der HF-Schaltvorrichtung für
Anwendungen geeignet ist, die eine erhöhte Isolation zwischen den Diodenpfaden
voraussetzen.
