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Ringleitung, bestehend aus Leitungsbahnen von insgesamt 6/4 A Länge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringleitung, bestehend aus Leitungsbahnen von
insgesamt 6/4 A Länge, die beiderseits einer durchgehenden leitenden Schicht und
gegen diese isoliert angeordnet und mit der leitenden Schicht verkoppelt sind.
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Es ist bekannt, Leitungsbahnen über einer durcgehenden leitenden Schicht
isoliert anzuordnen. Dabei liegt die leitende Schicht meist auf Massepotential,
während die in bestimmter Weise geformten Leitungsbahnen zusammen mit der leitenden
Schicht eine unsymmetrische Leitungsanordnung bilden. Diese oft auch als Streifenleitung
bezeichnete Leitungsart ersetzt besonders bei hohen Frequenzen vielfach die sonst
gebräuchlichen koaxialen Leitungen oder Hohlleitungen. Die Breite der Leitungsbahnen
und ihr Abstand von der leitenden Schicht legt dabei den Wellenwiderstand dieser
Leitungen fest, und durch besondere Formgebung der Leitungsbahnen lassen sich auch
elektrische Schaltelemente, insbesondere Kapazitäten und Induktivitäten, in Form
von Streifenleitungen innerhalb einer Schaltung herstellen. Besonders vorteilhaft
ist die Anwendung dieser Technik beim Aufbau von Richtkopplern, Ringleitungen oder
Umwegleitungen für hohe Frequenzen, die dann z. B. in Form von fertiggeschnittenen
Leitungsbahnen auf eine mit einer leitenden Schicht versehene Isolierstoffplatte
aufgelegt werden. Diese elektrischen Bauteile lassen sich auch in Form einer gedruckten
oder geätzten Schaltung ausführen.
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Da die Längen der Leitungsbahnen dieser Streifenleitungen meist in
einem bestimmten Verhältnis zur Wellenlänge der von diesen Bauelementen zu übertragenden
Frequenzen gewählt werden müssen, ergibt sich für diese Elemente meist ein größerer
Flächenbedarf.
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Es ist eine Bandleitung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1027 266),
von der eine Doppelbandleitung abgezweigt ist, die im Anpassungsfall als Richtungskoppler
verwendet werden kann. Außerdem ist eine Kopplungseinrichtung bekannt (französische
Patentschrift 71577, lre Addition au Brevet d'Invention, Nr. 1160
133), bei der drei Ringleitungen übereinander angeordnet sind. Dabei liegen alle
Leitungsbahnen, die zu einer Ringleitung gehören, in einer Ebene. Hiermit wird gezeigt,
wie vorzugehen ist, wenn eine größere Anzahl von Ringleitungen übereinander angeordnet
werden soll.
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Ferner ist eine Ringleitung bekannt (britische Patentschrift 841118),
die aus drei 2/4 langen Leitungsstücken und einem Leitungsstück mit 3/4 2 Länge
zusammengesetzt ist. Das letztgenannte Leitungsstück ist infolge seiner größeren
Länge und der dadurch bedingten stärkeren Transformation bei Abweichungen von der
Mittenfrequenz besonders störend. An Stelle eines Leitungsstückes von 3/4 A Länge
läßt sich bekanntlich ein solches von nur A/4 Länge verwenden, wobei das fehlende
Stück von 2/2 Länge durch eine Umpolung ersetzt wird. Dies wird bei der zuletzt
genannten Ringleitung dadurch erreicht, daß die auf der Isolierschicht aufgebrachte
streifenförmige Leitungsbahn mit der als leitende Grundfläche dienenden Schicht
verbunden ist, was einen Phasensprung von 180° bewirkt. Die genannte Leitungsbahn
verläuft somit immer nur auf einer Seite.
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Außerdem ist ein einstellbarer Hochfrequenz-Leistungsteiler bekannt
(französische Patentschrift 69 819, Zusatz zu Nr. 1126 452), der gegenüber
einer durchgehenden leitenden Platte isoliert angeordnete Leitungsbahnen konstanten
Querschnitts aufweist. Ein Teil der Leitungsbahnen wird auf der Oberseite, der sich
von diesem in seiner Ausführung unterscheidende restliche Teil auf der Unterseite
der leitenden Platte geführt.
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Es ist auch eine Hochfrequenzanordnung mit Induktivitäten und Kapazitäten
bekannt (deutsche Auslegeschrift 1073 046), die als doppelseitig auf einer
Isolierstoffplatte gedruckte Schaltungen ausgebildet sind. Dabei sind die Kapazitäten
aus flächenhaften Belägen, die sich etwa deckungsgleich auf den beiden Plattenoberflächen
gegenüberliegen, und die Induktivitäten aus zwei Spulenhälften aufgebaut, welche
ebenfalls auf den zwei gegenüberliegenden Seiten der Isolierstoffplatte liegen.
Bei dieser bekannten Anordnung ist also auf der Vorderseite und auf der Rückseite
jeweils eine aus leitendem Material bestehende Grundfigur angebracht, wobei sich
erst durch Zusammenwirken beider Grundfiguren die für die bestimmte Schaltung geforderten
Kapazitäten und Induktivitäten ergeben. Eine durchgehende leitende Zwischenschicht
ist hier nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ringleitung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die nach sehr einfachen Gestaltungsregeln
aufgebaut ist und bei der außerdem die Außenabmessungen möglichst klein gehalten
sind. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die die Ringleitung bildenden
Leitungsbahnen in an sich bekannter Weise längs einer Symmetrielinie in zwei gleichartig
ausgebildete Hälften derart aufgetrennt sind, daß die eine Hälfte aus einer durchgehenden
Leitungsbahn von 3/4 2. Länge gebildet ist und die andere Hälfte aus drei jeweils
.1/4 langen Leitungsbahnen besteht, und daß die bei den letztgenannten Leitungsbahnen
im Abstand von jeweils 2,/4 für die Zuführungsleitungen vorgesehenen Anschlußstellen
auf einer Seite und längs nur einer Seitenkante der diese Leitungsbahnen tragenden
Platte angeordnet sind. Man kann sich also die erfindungsgemäße Ringleitung so entstanden
denken, daß eine bestehende Streifenleitung an einer bestimmten Stelle, vorzugsweise
einer Symmetrielinie, in zwei Teile zerschnitten wird, die dann mit der durchgehenden
leitenden Schicht aufeinandergelegt werden, so daß die Leitungsbahnen zu beiden
Seiten dieser Schichten liegen. Damit läßt -sich die Flächenausdehnung derartiger
Streifenleiteranordnungen auf etwa die Hälfte verringern. Die durch das Auftrennen
der Leitungsanordnungen entstandenen Unterbrechungen der Leiterbahnen lassen sich
in einfacher Weise über die Stirnseite der neuen Anordnung hinweg oder durch in
Bohrungen gegen die leitende Zwischenschicht isoliert angebrachte Verbindungsleitungen
schließen. Die Leitungsbahnen ergeben einzig und allein durch Kopplung mit der durchgehenden
leitenden Schicht und nicht etwa durch Kopplung mit den auf der Gegenseite der Isolierstoffplatte
aufgebrachten Leitungsbahnen ein Leitungsgebilde. Die Anordnung der Anschlußstellen
an einer einzigen Seitenkante eröffnet günstige Möglichkeiten hinsichtlich der Zuführung
der Anschlußleitungen und läßt insofern einen gedrängten Aufbau zu, als die relativ
viel Platz benötigenden Anschlußstellen nicht über die ganze Ringleitungsanordnung
verteilt werden müssen. Es ergeben sich auch fertigungstechnische Vorteile, weil
mit einem einzigen Grundtyp gearbeitet werden kann, wobei nur bei einer der Hälften
die Anschlüsse zusätzlich anzubringen sind. Die der Entkopplung der Leitungsbahnen
dienende leitende Zwischenschicht ist durch die beiderseits gleichmäßige Belegung
mit Leiterbahnen bei kleinen äußeren Abmessungen optimal ausgenutzt.
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Für den Aufbau der erfindungsgemäßen Ringleitung lassen sich zweckmäßig
die aus der Technik der gedruckten bzw. geätzten Schaltungen gebräuchlichen einfach
oder doppelt kaschierten Platten verwenden. So kann der Aufbau der Leiteranordnung
aus einer einfach oder einer doppelt kaschierten Platte in der Weise erfolgen, daß
bei der doppelt kaschierten Platte aus einer der leitenden Schichten die Leitungsbahnen
aasgeätzt werden, während die zweite leitende Schicht dieser Platte als durchgehende
Zwischenschicht verwendet wird. Bei der einfach kaschierten Platte werden ebenfalls
die Leitungsbahnen aufgebracht, worauf die beiden Platten so z. B. durch Kleben
verbunden werden, daß sich die i durchgehende leitende Schicht der doppelt kaschierten
Platte zwischen den außenliegenden Leitungsbahnen befindet. Es lassen sich im Rahmen
der Erfindung auch dreifach kaschierte Platten verwenden., bei denen die beiden
außenliegenden leitenden Schichten zur Herstellung der Leitungsbahnen dienen, während
die leitende Zwischenschicht unveri ändert bleibt. In vielen Fällen ist es, insbesondere
zur Erzielung bestimmter Wellenwiderstandswerte, zweckmäßig, die Leitungsbahnen
aus einfach kaschierten Platten herzustellen, die in bestimmten Abständen von einer
die durchgehende Zwischen-Schicht bildenden Blechplatte angeordnet sind.
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Wegen des einfachen und gedrängten Aufbaues und ihrer billigen Herstellung
lassen sich die gemäß der Erfindung aufgebauten Ringleitungen mit besonderem Vorteil
zur Zusammenschaltung von Empfangsantennen, Verstärkern oder Umsetzern des UKW-Rundfunk-und/oderFernsehbereiches
auf eine gemeinsame Leitung verwenden. Bei entsprechend gedrängtem Aufbau ist es
auch möglich, die Ringleitung unmittelbar im Anschlußkästchen einer Empfangsantenne
anzuordnen. Dabei ist es auch mit einfachen Mitteln möglich, das sonst mit Schwierigkeiten
verbundene Problem der Zusammenschaltung von in unmittelbar benachbarten Kanälen
arbeitenden Antennen oder Antennenverstärkern bzw. Umsetzern zu lösen. Zum Schutz
der Leitungsbahnen ist es zweckmäßig, diese in einem Schutzgehäuse anzuordnen und
für die Anschlußstellen der Zuführungsleitungen eine Zugentlastung vorzusehen. Ferner
ist es zweckmäßig, die außenliegenden Leitungsbahnen der Ringleitung durch einen
isolierenden Schutzüberzug feuchtigkeitsdicht nach außen abzuschließen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, das eine bei Fernsehempfangsanlagen verwendete Ringleitung zeigt.
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In F i g. 1 und 2 ist zunächst in Draufsicht bzw. Seitenansicht eine
Ringleitung herkömmlicher Bauart dargestellt. Diese besteht aus einer isolierenden
Platte 1, auf der Leitungsbahnen von insgesamt 6I4 A. Länge angeordnet sind. Diese
Leitungsbahnen setzen sich aus den Teilstücken 2, 3 und 4 zusammen, deren Länge
jeweils 2/4 beträgt und die über an der Rückseite befindliche Anschlußklemmen 5,
6, 7 und $ zugänglich sind. Die jeweils 2,/4 angen Leitungsbahnen 2, 3 und 4 werden
durch die Leitungsbahn 9 von 3/4 .1 Länge zu einem in sich geschlossenen Leitungsgebilde
von insgesamt 6I4 # Länge ergänzt.
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In F i g. 2 ist die Ringleitung nach F i g. 1 in Seitenansicht dargestellt.
Sie besteht aus einer metallischen Platte 10, auf der die von der Platte 1 getragenen,
den Teilstücken 2, 3, 4 und 9 aus F i g. 1 entsprechenden Leitungsbahnen 11 isoliert
angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Leitungsbahnen 11 und der leitenden Platte
10 ist so gewählt, daß sich die für die Ringleitung erforderlichen Wellenwiderstandswerte
ergeben, welche die Anpassung der Zuleitungen ergeben.
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F i g. 3 und 4 zeigen die in F i g. 1 und 2 dargestellte Ringleitung
in einem gemäß der Erfindung abgeänderten Aufbau. Die Leitungsbahnen 2, 3 und 4
auf der Isolierstoffplatte 1 a liegen auf der einen Seite der die leitende Zwischenschicht
bildenden Blechplatte 10a, während an der anderen Seite die Isolierstoffplatte
1 b mit der Leitungsbahn 9 angebracht ist. Man kann sich diese neue Ringleitung
durch Umklappen der in F i g. 1 und 2 dargestellten Leitungsanordnung um ihre Symmetrieachse
entstanden denken. Die Zwischenschicht 10a braucht jedoch nur
einmal
vorhanden zu sein, wodurch nur etwa die Hälfte der leitenden Schicht 10 aus F i
g. 2 notwendig ist. Der Flächenbedarf dieser Anordnung ist nur etwa halb so groß
wie der der in F i g. 1 dargestellten Ringleitung. Die Anschlußstellen 5 bis 8 der
Ringleitung liegen längs einer Seitenkante der tragenden Platte l a, und
durch die Klemmschellen 12 und 13 wird eine Zugentlastung der Anschlußstellen erzielt.
Die Anschlußklemmen 5 und 8 sind dabei mit den Enden der auf der Platte 1 b liegenden
Leitungsbahnen 9 verbunden, während für die Anschlußklemmen 6 und 7 eine Verbindung
zu den Leitungsbahnen 9 nicht besteht. Eine hinsichtlich des Flächenbedarfs besonders
günstige Lösung ergibt sich, wenn wie im vorliegenden Fall auf beiden Seiten der
Zwischenschicht 10 a etwa Leitungsbahnen mit dem gleichen Flächenbedarf liegen,
d. h. die Schaltung in zwei etwa gleich große Hälften aufgetrennt ist.