DE1764827C3

DE1764827C3 - Trimmer capacitor for shielded striplines

Info

Publication number: DE1764827C3
Application number: DE19681764827
Authority: DE
Inventors: Wolfram Dipl.-Ing.; Löber Günter Dipl.-Ing.; Heinemann* Armin Dipl.-Ing.; 7150 Backnang Geidel
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Filing date: 1968-08-14
Publication date: 1976-03-25

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Trimmer-Kondensator für geschirmte Streifenleitungen im Mikrowellenbereich, bestehend aus einem Abschnitt einer Streifenleitung, bei der das Dielektrikum zwischen dem geschirmten Leiterbeiag und dem einen auf Massepotential liegenden abschirmenden Leiterbelag eine Aussparung aufweist.The invention is concerned with a trimmer capacitor for shielded striplines in the microwave range, consisting of a section of a Stripline with the dielectric between the shielded conductor and the one at ground potential lying shielding conductor covering has a recess.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Trimmer herzustellen, der in geschirmte Streifenleitungen eingefügt werden kann, wobei die Anordnung keine HF-Energie abstrahlt und bis zu möglichst hohen Frequenzen einsatzfähig ist.The object of the invention is to produce a trimmer that can be used in shielded striplines can be inserted, the arrangement radiating no RF energy and up to the highest possible Frequencies is operational.

Ausgehend von dem oben beschriebenen Trimmer-Kondensator wird hierfür erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der kreisförmigen Aussparung ein zylindrisches Teil drehbar gelagert ist, das auf seiner dem abgeschirmten Belag zugewandten Stirnseite eine durch Drehen des Teiles variable Kapazität bildet.Based on the trimmer capacitor described above, it is proposed according to the invention for this purpose, that in the circular recess a cylindrical part is rotatably mounted on its the shielded covering facing end face forms a variable capacity by turning the part.

An Hand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung im folgenden näher beschrieben werden.The invention will be described in more detail below using an exemplary embodiment.

Fig 1 stellt einen Querschnitt durch einen gemäß der Erfindung aufgebauten Kondensator für geschirmte Streifenleitungen dar, welcher als einzelnes Bauelement oder zusammen mit weiteren Bauelementen als kompakte Baugruppe eingesetzt werden kann. Die geschirmte Streifenleitung besteht aus den dielektrischen Platten 1 und Γ mit den auf Massepotential liegenden leitenden Belägen 2 und 2'. Der eigentliche Kondensator wird aus dem leitenden Belag 3 der Streifenleitungen und dem drehbaren zylindrischen Teil 5 als Elektroden mit der dazwischenliegenden isolierenden Folie 4 gebildet. Das drehbare zylindrische Teil 5 ist an seinem, dem abgeschirmten Belag zugewandten Ende 12 konisch erweitert. Der obere nicht erweiterte Teil wird mit Hilfe eines U-förmigen Führungsringes 6 in seiner Lage gehalten. Die beiden Schenkel 13 und 14 des Führungsringes sitzen auf dem leitenden Belag 2' auf. Zur Abschirmung und gleichzeitig zur federnden Halterung des Drehteiles 5 in der kreisförmigen Aussparung in der dielektrischen Platte 1' dient eine Metallfeder 7, die gegen den konisch erweiterten Teil 12 des drehbaren Teiles 5 drückt, so daß die Stirnfläche 11 des Teiles 5 plan auf dem Metallbelag 3 aufliegt. Die Metallfeder 7 ihrerseits wird durch die Schenkel 13 und 14 des Führungsringes 6 gehalten, da die erwähnten Schenkel durch zwei Schraubverbindungen 8 und 15 auf dem Abschnitt der Streifenleitung befestigt sind. Die Metallschrauben 8 und 15 bewirken gleichzeitig die elektrische Verbindung der Beläge 2 und 2', so daß diese zusammen mit der Feder 7 einwandfrei auf Massepotential liegen. Die gewünschte Kapazitätsvariation der Anordnung wird durch eine Aussparung am konisch erweiterten Teil 12 bewirkt. Die Aussparung ist im Ausführungsbeispiel mit 17 bezeichnet. Wenn die Aussparung 17 über der Leiterbahn 3 steht, so hat der Trimmer in dieser Stellung minimale Kapazität. Nach einer Drehung um 180° des aus Metall gefertigten zylindrischen Teiles 5 ist der Trimmer in der Stellung maximaler Kapazität. Durch geeignete Wahl der dielektrischen Folie 4, welche zwischen dem leitenden Blatt 3 und dem Metallteil 5 angeordnet ist, lassen sich innerhalb weiter Grenzen beliebige Kapazitätswerte einstellen.1 shows a cross section through a capacitor for shielded ones constructed according to the invention Striplines represent, which as a single component or together with other components as compact assembly can be used. The shielded stripline consists of the dielectric Plates 1 and Γ with the conductive coatings 2 and 2 'at ground potential. The actual capacitor is made from the conductive coating 3 of the strip lines and the rotatable cylindrical part 5 as electrodes formed with the insulating film 4 in between. The rotatable cylindrical part 5 is at its, the end 12 facing the shielded covering widened conically. The upper part is not expanded held in place with the aid of a U-shaped guide ring 6. The two legs 13 and 14 of the guide ring sit on the conductive covering 2 '. For shielding and at the same time for resilient mounting of the rotating part 5 in the circular recess in the dielectric plate 1 'is a metal spring 7 which presses against the conically enlarged part 12 of the rotatable part 5, so that the end face 11 of the part 5 rests flat on the metal covering 3. The metal spring 7 in turn is supported by the legs 13 and 14 of the guide ring 6 held because the legs mentioned by two screw connections 8 and 15 on the section are attached to the stripline. The metal screws 8 and 15 simultaneously effect the electrical Connection of the linings 2 and 2 ', so that they, together with the spring 7, are perfectly at ground potential lie. The desired capacity variation of the arrangement is widened by a recess on the conical Part 12 causes. The recess is designated by 17 in the exemplary embodiment. When the recess 17 is above the conductor track 3, the trimmer has minimal capacity in this position. After a Rotation through 180 ° of the cylindrical part 5 made of metal, the trimmer is in the position of maximum Capacity. By suitable choice of the dielectric film 4, which is between the conductive sheet 3 and the Metal part 5 is arranged, arbitrary capacitance values can be set within wide limits.

Wenn der Kondensator als Leitungsabschluß Verwendung finden soll, dann erhält der leitende Belag 3, wie dies in der F i g. 2 angedeutet ist, an seinem Ende eine entsprechend geformte Erweiterung. Eine Ausführungsmöglichkeit besteht darin, dieses Ende 16 etwa halbkreisförmig auszubilden. Je nach der gewünschten minimalen Anfangskapazität wird man die mit 17 bezeichnete Aussparung kleiner oder größer wählen. Mit 1 ist in der F i g. 2 die eine dielektrische Platte der Streifenleitung bezeichnet.If the capacitor is to be used as a line termination, then the conductive coating 3, as shown in FIG. 2 is indicated, at its end a correspondingly shaped extension. An execution option is to form this end 16 approximately semicircular. Depending on the desired For the minimum initial capacity, the recess marked 17 will be selected to be smaller or larger. With 1 is in FIG. 2 denoting a dielectric plate of the strip line.

Sofern der Kondensator als Serienkapazität ausgebildet werden soll, wird der Leiterbelag 3 mit einer Unterbrechung 18 versehen und die Enden vor dieser Unterbrechung werden, wie dies in der F i g. 3 bei 19 und 20 der Fall ist, halbmondförmig verbreitert. 1 ist wieder die dielektrische Platte. Bei dieser Ausführungsform muß der drehbare zylindrische Teil 5 aus Dielektrikum bestehen.If the capacitor is to be designed as a series capacitance, the conductor covering 3 is provided with an interruption 18 and the ends before this interruption are, as shown in FIG. 3 at 19 and 20 is the case, widened in the shape of a crescent. 1 is again the dielectric plate. In this embodiment the rotatable cylindrical part 5 must be made of dielectric.

In der Fi g. 4 ist ein derartiges Teil, das hier mit 9 bezeichnet ist, dargestellt. Es weist ebenfalls eine etwa konusförmige Erweiterung 12 am unteren Teil auf. In seiner Stirnseite 11 ist unsymmetrisch zur Drehachse des Teiles 9 ein Metallbelag 10 eingelassen, der mittels einer darüber angeordneten dünnen Isolierfolie 4 vomIn Fi g. 4 is such a part, here with 9 is designated, shown. It also has an approximately conical extension 12 on the lower part. In its end face 11 is asymmetrical to the axis of rotation of the part 9, a metal covering 10 embedded, which means an overlying thin insulating film 4 from

Leiterbelag 3 der Streifenleitung getrennt ist.Conductor lining 3 of the stripline is separated.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Trimmer-Anordnung bietet gegenüber bisher üblichen Bauformen folgende Vorteile:A trimmer arrangement constructed in accordance with the invention offers structural forms that have been customary up to now the following advantages:

Die Abschirmung der Leiterbahn 3 durch die Beläge 2 bzw. 2' wird am Ort des Kondensators durch das Federblech 7 und den Führungsring 6 erreicht.The shielding of the conductor track 3 by the coverings 2 or 2 'is carried out at the location of the capacitor by the Spring plate 7 and the guide ring 6 reached.

Durch entsprechende Wahl der Dimension des drehbaren Teiles wird erreicht, daß die räumliche Ausdehnung des Trimmers klein ist gegen die Länge der Streifenleitung, so daß der Trimmer noch als konzentriertes Element wirktBy appropriate choice of the dimension of the rotatable part it is achieved that the spatial expansion the trimmer is small against the length of the stripline, so the trimmer is still as concentrated Element works

Der Teil 5 wird über das Federblech 7 auf sehr kurzem und induktivitätsarmem Weg auf das Massepotential des Belages 2' gelegt, so daß der Kondensator bis zu sehr hohen Frequenzen (einige GHz) eine reine Kapazität darstelltThe part 5 is via the spring plate 7 on a very short and low-inductance path to the ground potential of the lining 2 'laid so that the capacitor is a pure capacitance up to very high frequencies (a few GHz) represents

Die konzentrisch angeordneten Schrauben 8 und 15 stellen eine leitende Verbindung zwischen den beidenThe concentrically arranged screws 8 and 15 provide a conductive connection between the two

Belägen 2 und 2' dar, so daß diese auf demselben Potential liegen, wodurch die Abschirmung des Belages 3 gewährleistet ist.Deposits 2 and 2 ', so that they are at the same potential, whereby the shielding of the pad 3 is guaranteed.

Die zylindrische Ausbildung des Teiles 5 ergibt eine dem Drehwinkel proportionale Kapazitätsänderung. Bei einem ausgeführten Baumuster des erfindungsgemäßen Trimmers betrug der Durchmesser des zylindrischen Teiles 5 bzw. 9 6 mm. Als Dielektrikum wurden 50, 40 und 10 μ dicke Folien mit einer Dielektrizitätskonstanten von 8,5 bzw. 2,7 verwendet. Dabei wurden die Serien- und Parallelkapazitäten im Frequenzbereich von 500 bis 2500MHz gemessen. In diesem Frequenzbereich verhielt sich der erfindungsgemäße Trimmer wie eine konzentrierte Kapazität. Die Kapazitätswerte betrugen bei der Paralielkapazität rund 10 pF und bei der Serienkapazität rund 1 pF. Diese Kapazitätswerte sind für die meisten praktischen Fälle ausreichend. The cylindrical design of part 5 results in a change in capacitance proportional to the angle of rotation. In an executed model of the trimmer according to the invention, the diameter of the cylindrical one was Part 5 or 9 6 mm. Foils with a thickness of 50, 40 and 10 μm with a dielectric constant were used as the dielectric of 8.5 and 2.7, respectively, are used. The series and parallel capacities in the frequency range measured from 500 to 2500MHz. In this frequency range the trimmer according to the invention behaved like a concentrated capacity. The capacitance values for the parallel capacitance were around 10 pF and with the series capacity around 1 pF. These capacitance values are sufficient for most practical cases.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Trimmer capacitor for shielded striplines in the microwave range, consisting of a section of a stripline, in which the dielectric between the shielded conductor be-Ug and the one shielding conductor covering lying at ground potential has a recess, characterized in that a cylindrical part (5) rotatable in the circular recess is stored, which on its the shielded covering (3) facing end face (11) through a Rotating the part (5) forms variable capacity.

2. Capacitor according to claim 1, thereby creating «5 indicates that the end face (11) is partially metallized and covered by a thin dielectric film

(4) is isolated from the shielded conductor covering (3) on which it rests so that it can rotate.

3. Capacitor according to one of the preceding claims, characterized in that the cylindrical Part (5) widened conically on the side facing the screened conductor covering (3) is that the extended section (12) by a metal spring (7) against the shielded conductor coating (3) is pressed and that the cylindrical part

(5) protrudes through a U-shaped guide ring (6), the legs (13, 14) of which are secured by metal screws (8, 15) presses the metal spring (7) against the one shielding conductor covering (2 ').

4. Capacitor according to one of the preceding claims with training as a line termination, characterized characterized in that the shielded conductor covering (3) widens approximately semicircular at its end is and that the cylindrical part (5), which consists of metal, on its end face (U) an approximately Has semicircular recess (17).

5. Capacitor according to one of claims 1 to 3 with the design of the capacitor as a series capacitance, characterized in that the shielded conductor covering (3) has an interruption (18) with crescent-shaped widening of the conductor ends (19, 20) and that the cylindrical part (5) from The dielectric consists of a metal coating (10) attached to the axis of rotation that is asymmetrical Front side (U), which is separated from the shielded conductor covering (3) by a thin insulating film (4).