DE1929672C3 - Bandpass filter for electrical oscillations consisting of line elements - Google Patents

Bandpass filter for electrical oscillations consisting of line elements

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DE1929672C3 DE19691929672 DE1929672A DE1929672C3 DE 1929672 C3 DE1929672 C3 DE 1929672C3 DE 19691929672 DE19691929672 DE 19691929672 DE 1929672 A DE1929672 A DE 1929672A DE 1929672 C3 DE1929672 C3 DE 1929672C3
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Description

tentschrift 3 82 872 Schaltungsstrukturen mit Band-tentschrift 3 82 872 circuit structures with ribbon

60 paßeigenschaften, bei denen eine oder mehrere Leitungen einseitig oder beidseitig mit der nächstgelegenen Erdplatte verbunden sind und dadurch als kurz-60 matching properties in which one or more lines are connected on one or both sides to the nearest earth plate and thus act as a short

Die F.rfinrliing betrifft einen aus Leitungseiemsn- geschlossene Lcitüngsabschniiie wirken. Dot I ireien ten bestehenden Bandpaß für elektrische Schwingun- jedoch dann die gleichen Schwierigkeiten auf, wenn gen, bei dem nach Art gedruckter Schaltungen ausge- 65 es darauf ankommt, Bandpaßstrukturen zu realisiebildete Leitungszüge auf eine aus Isoliermaterial be- ren, deren Leitungsabschnitte große Unterschiede im stehende Trägerplatte aufgebracht sind, die derart Wellenwiderstand aufweisen müssen.
etwa in einer Symmetrieebene zweier planparalleler Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
The opening concerns a connecting section made up of line cords. Dot I ireien th existing bandpass filters for electrical vibrations, however, the same difficulties when conditions, in which, in the manner of printed circuits, it is important to implement bandpass structures on lines made of insulating material, the line sections of which have large differences standing carrier plate are applied, which must have such a wave resistance.
approximately in a plane of symmetry of two plane-parallel The invention is based on the object

Aufbau eines druck- oder ätztechnisch herstellbaren, in Streifenleitungsbauweise ausgeführten Bandpasses anzugeben, bei dem Leitungsabschnitte mit verhältnismäßig großem und verhältnismäßig kleinem Wellenwiderstand gleichermaßen realisierbar sind, wobei das hierfür erforderliche Verhältnis *ier Leiterbreiten relativ günstig gestaltet werden kann, ohne daß bei einer möglichst kleinen Bauweise gleichzeitig die Güte einer derartigen Schaltung ungünstig beeinflußt wird.Structure of a bandpass that can be produced by printing or etching and is implemented in stripline construction indicate where the line sections with relatively large and relatively small wave impedance are equally feasible, with the required ratio * ier conductor widths can be made relatively cheap without at a construction that is as small as possible at the same time adversely affects the quality of such a circuit will.

Ausgehend von einem aus Leitungselementen bestehenden Bandpaß für elektrische Schwingungen, bei dem nach Art gedruckter Schaltungen ausgebildete Leitungszüge auf eine aus Isoliermaterial bestehende Trägerplatte aufgebracht sind, die derart etwa in einer Symmetrieebene zweier planparalleler metallischer Platten angeordnet ist, daß die Trägerplatte und dL· metallischen Platten zueinander parallel verlaufen und bei dem einzelne Leitungsabschnitte einen Wellenwiderstand aufweisen, der gegenüber dem Wellenwiderstand anderer Leitungsabschnitte wesentlich kleiner ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ltitungsabschnitte größeren Wellenwiderstandes als kurzgeschlossene und die Leitungsabschnitte kleineren Wellenwiderstandes als leerlaufende Leitungen ausgebildet sind, und die beiden metallischen Platten durch einen metallischen Step miteinander verbunden sind, die die Leitungsabschnitte größeren Wellenwiderstandes, kurzschließt, daß auf der den Leitungszügen kleineren Wellenwiderstandes gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte ein durchgehender metallischer Belag aufgebracht ist und daß dieser Belag mit einem aus elektrisch leitendem Material bestehenden Steg verbunden ist, der gleichzeitig die beiden metallischen Platten leitend miteinander verbindet.Starting from a bandpass filter for electrical vibrations consisting of line elements which is designed in the manner of printed circuits on a line made of insulating material Carrier plate are applied in such a way approximately in a plane of symmetry of two plane-parallel metallic Plates is arranged that the carrier plate and dL · metallic plates run parallel to each other and in which individual line sections have a characteristic impedance that is opposite to that Characteristic impedance of other line sections is significantly smaller, this object is achieved according to the invention solved by the fact that the line sections have greater characteristic impedance than short-circuited and the line sections of smaller characteristic impedance are designed as idle lines, and the the two metallic plates are connected to each other by a metallic step, which short-circuits the line sections with greater wave resistance, that on the opposite side of the carrier plate to the lines with a smaller wave resistance a continuous metallic covering is applied and that this covering with an electrical Conductive material is connected to the existing web, which at the same time the two metallic plates conductively connects with each other.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutertThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments

Es zeigt in der ZeichnungIt shows in the drawing

Fig. 1 das elektrische Ersatzschaltbild eines in Streifenleitungsbauweise ausgeführten Bandpasses,1 shows the electrical equivalent circuit diagram of a bandpass filter implemented in stripline construction,

F i g. 2 ein als Bandpaß realisiertes Streifenleitungsnetzwerk nach der Erfindung.F i g. 2 a stripline network implemented as a bandpass filter according to the invention.

Im elektrischen Ersatzschaltbild nach Fig. 1, bei dem die einzelnen Leitungszüge als Zweidrahtleitungen dargestellt sind, ist der Eingang des Netzwerkes mit der Bezugsziffer 1 und der Ausgang des Netzwerkes mit der Bezugsziffer Γ bezeichnet. Die elektrischen Blindwiderstände werden von kurzgeschlossenen Leitungsabschnitten 2 und von leerlaufenden Leitungsabschnitten 3 gebildet, den kurzgeschlossenen Leitungsabschnitten 2 ist der Wellenwiderstand Z01, den leerlaufenden Leitungsabschnitten 3 der Wellenwiderstand Z02 zugeordnet. Die einzelnen Leitungsabschnitte haben jeweils die elektrische Länge b', die einzelnen Leitungsabschnitte sind untereinander elektromagnetisch gekoppelt. Bei Streifen !ei tungsnetzwerken, die insbesondere in einem unterhalb 2 GHz liegenden Frequenzbereich eingesetzt werden sollen, wird oft der verhältnismäßig große Flächenbedarf, der durch die notwendige Länge der einzelnen Leitungsabschnitte bedingt ist, als Nachteil empfunden. Eine Verkürzung der Leitungselemente läßt sich bei dem in F i g. 1 dargestellten Netzwerk, das als Bandpaß wirkt, dadurch erreichen, daß die leerlaufenden Leitungsabschnitte mit einem Wellenwiderstand Z02 realisiert werden, der kleiner ist gegenüber dem Wellenwiderstand Z01 der kurzgeschlossenen Leiiimgsabschnitte. Bei einem derartigen Bandpaß, dessen Leitungselemente bei der Bandmittenfrequenz/0 die elektrische Länge ba' 2 π U)0 haben sollen (/= Leitungslänge, X9 - Wellenlänge auf der Leitung bei /„), muß das Verhältnis der WellenwiderständeIn the electrical equivalent circuit diagram according to FIG. 1, in which the individual cable runs are shown as two-wire lines, the input of the network is denoted by the reference number 1 and the output of the network is denoted by the reference number Γ. The electrical reactances are formed by short-circuited line sections 2 and idle line sections 3, the short-circuited line sections 2 are assigned the characteristic impedance Z 01 , and the no-load line sections 3 are assigned the characteristic impedance Z 02 . The individual line sections each have the electrical length b ', the individual line sections are electromagnetically coupled to one another. In strip line networks that are to be used in a frequency range below 2 GHz in particular, the relatively large area requirement, which is due to the necessary length of the individual line sections, is often perceived as a disadvantage. The line elements can be shortened in the case of the FIG. 1, which acts as a bandpass filter, can be achieved by realizing the idle line sections with a characteristic impedance Z 02 which is smaller than the characteristic impedance Z 01 of the short-circuited line sections. In such a bandpass filter, the line elements of which should have the electrical length b a ' - 2 π U) 0 at the band center frequency / 0 (/ = line length, X 9 - wavelength on the line at / "), the ratio of the wave resistances must

Z0I'Z02 α coiäV sein· Wählt raan zB- V = 20°· so ist eine Verkürzung gegenüber der P.g/4-Leitung um den Faktor 40°/90° = 0,445 erreicht; das erforderliche Wellenwiderstandsverhältnis beträgt dannZ 0I 'Z 02 α coi ä V be · If raan, for example - V = 20 ° · then a shortening compared to the Pg / 4 line by a factor of 40 ° / 90 ° = 0.445 is achieved; the required characteristic impedance ratio is then

ίο Z0l/Z0i = 7,5.ίο Z 0l / Z 0i = 7.5.

Ähnliche Zusammenhänge gehen bei einem Leitungstiefpaß, nur daß hier an Stelle von bu' die elektrische Länge bD bei der Grenzfrequenz steht.
Wie bereits erwähnt, muß ein derartiges Wellen-Widerstandsverhältnis in der Praxis als Grenzwert angesehen werden, da sich entweder Leitungszüge ergeben, deren Breitenabmessungen so gering sind, daß eine sichere und reproduzierbare Herstellung nicht mehr gewährleistet ist bzw. umgekehrt, bei Verwen-
Similar relationships occur in the case of a line low-pass filter, only that the electrical length b D at the cutoff frequency is used here instead of b u '.
As already mentioned, such a wave-resistance ratio must be viewed in practice as a limit value, since either cable runs are produced whose width dimensions are so small that reliable and reproducible production is no longer guaranteed, or vice versa, when using

ao dung von Leiterbreiten mit reproduzierbaren Verhältnissen die Abmessungen des gesamten Netzwerkes verhältnismäßig groß werden.ao generation of conductor widths with reproducible ratios the dimensions of the entire network become relatively large.

Bei der Erfindung wird von der Überlegung ausgegangen, bei einem in Streifenleitungstechnik" ausgebildeten elektrischen Netzwerk, dessen Leitungsstruktur zwischen zwei planparallelen metallischen Platten angeordnet ist, den jeweils erdsymmetrisch wirkenden Leitungsabschnitten erdunsymmetrisch wirkende Leitungsabschnitte zuzuordnen, ohne daß dabei gleichzeitig Transformationselemente zum Übergang von der einen Leitungsart auf die andere Leitungsart verwendet werden. Wie sich zeigt, lassen sich die an den Übergangsstellen zu befürchtenden Störungen durchaus beherrschen, wenn für eine geeignete Führung des in den einzelnen Leitungszügen fließenden Stroms gesorgt wird.The invention is based on the idea that a "stripline technology" is used electrical network, its line structure between two plane-parallel metallic plates is arranged, each of the line sections acting symmetrically to ground acting asymmetrically to the ground Allocate line sections without simultaneously transforming elements for the transition can be used from one type of cable to the other. As it turns out, they can be turned on the crossing points to be able to cope with the disturbances to be feared, if for a suitable guidance of the current flowing in the individual cable runs.

Als Ausiührur.gsbeispie! eines in Streifenleitungstechnik ausgebildeten Netzwerkes ist in F i g. 2 ein Kammleitungsbandpaß dargestellt, und zwar zeigt F i g. 2 a eine Draufsicht auf die Leitungsstruktur und F i g. 2 b einen Querschnitt längs der Schnittlinie A-A' von Fig. 2 a.As an example! a network designed in stripline technology is shown in FIG. Fig. 2 shows a comb line pass band, namely Fig. 2 shows. 2a shows a plan view of the line structure and FIG. 2 b shows a cross section along the section line AA ' of FIG. 2 a.

Bei dem in F i g. 2 a, 2 b dargestellten Bandpaß liegt in der Symmetrieebene zweier planparalleler metallischer Platten S. 5' eine aus dielektrischem Material bestehende Trägerplatte 4. Für die Trägerplatte 4 wird vorzugsweise ein dielektrisches Material verwendet, dessen Dielektrizitätskonstante groß ist gegenüber der Dielektrizitätskonstante von Luft.In the case of the FIG. 2 a, 2 b shown band pass lies in the plane of symmetry of two plane-parallel metallic plates S. 5 'a carrier plate 4 made of dielectric material for the carrier plate 4, a dielectric material whose dielectric constant is large is preferably used is opposite to the dielectric constant of air.

Insbesondere eignet sich ein keramisches Material, vorwiegend Aluminium-Oxid, dessen relative Dielektrizitätskonstante bekanntlich etwa den Wert 9 hat. Die Trägerplatte 4 und die metallischen Platten 5 und 5' verlaufen zueinander parallel. Wenn dafür gesorgt ist, daß die Dicke h der Trägerplatte 4 klein ist im Verhältnis zum Abstand b der Platten 5, 5', erzielt man ein besonders großes Verhältnis für die verschiedenen WellenwiderstHnde. Der Abstand der Platten 5 und 5' läßt sich beispielsweise durch weitere metallische Platten 6 und 6' sicherstellen, die gleichzeitig Bestandteil eines metallischen Gehäuses 7 sein können, in das gegebenenfalls das gesamte Netzwerk eingebettet ist. An Stelle der Platten fi und fi' können auch andere Abstandshalterungen, wie beispielsweise metallische oder dielektrische Abstandsstücke treten, auch das Gehäuse 7 ist nicht zwingend erforderlich.A ceramic material, predominantly aluminum oxide, whose relative dielectric constant is known to have a value of about 9, is particularly suitable. The carrier plate 4 and the metallic plates 5 and 5 'run parallel to one another. If it is ensured that the thickness h of the carrier plate 4 is small in relation to the spacing b of the plates 5, 5 ', a particularly large ratio is achieved for the various wave resistances. The distance between the plates 5 and 5 'can be ensured, for example, by further metallic plates 6 and 6', which can at the same time be part of a metallic housing 7 in which the entire network is embedded, if necessary. Instead of the plates fi and fi ', other spacers, such as, for example, metallic or dielectric spacers, can also be used; the housing 7 is also not absolutely necessary.

Auf der Trägerplatte 4 sind die kurzgeschlossenen Leitungsabschnitte 2 sowie auch die leerlaufendenThe short-circuited line sections 2 as well as the open-circuit sections are on the carrier plate 4

iy ZM eiy ZM e

5 65 6

Leitungsabschnitte 3 nach Art der Druck- oder Ätz- durch die hohe wirksame relative Dielektrizitätskon technik aufgebracht, und von den jeweils letzten Lei- stante ε/ tr und den kleinen Abstand h zwischei tungsabschnitten des gesamten Netzwerkes sind ge- Leitungsstruktur und dem mit den metallischen Plat eignete'Anschlußklemmen zum Eingang 1 bzw. zum ten 5, 5' verbundenen Belag 10 bestimmt sind. FU Ausgang Y vorgesehen. Als Anschlußleitungen kön- 5 die kurzgeschlossenen Leitungsabschnittei 2 mit den nen beispielsweise koaxiale Anschlußleitungen die- Wellenwiderstand Z01 ist die wirksame relative Di nen, deren Innenleiter zu den Anschlüssen 1 bzw. 1' elektrizitätskonstante εΓ" «; 1 und die Gehäusehöhl führen und deren Außenleiter in leitender Verbin- b ^> h wellenwiderstandsbestimmend. dung mit den metallischen Platten 5, 5' stehen. Die In einer solchen Anordnung ist z. B. bei Vervven kurzgeschlossener. Leitungen haben die Länge /, — m uung einer Aiuminiumoxidpiatte mit einer relativei ba).ol2 π und den Wellenwiderstand Zn, und sind Dielektrizitätskonstante er = 9 von h = 0,6 mm Dick« über eine weitere Leiterbahn 8 mit den Platten 5, 5' und einem Abstand der Platten 5, 5' von b = 6 mn elektrisch leitend verbunden, was im Ausführungs- das Wellenwiderstandsverhältnis bei gleicher Leiter beispiel über die als Gehäusewand dienende Ab- breite Z0xIZ02 « 5. Mit einem durchaus reproduzier standsplatte 6' erfolgt, die beispielsweise entlang der 15 bar zu fertigenden Breitenverhältnis von nur 1 : ( Naht 8' mit der Leiterbahn 8 verlötet ist. Damit wir- bei unterschiedlich breiten Leitungszügen kann eir ken die Leitungsabschnitte 2 als kurzgeschlossene Lei- Wellenwiderstandsverhältnis Z0JZn- e-: 14 erzielt Wertungen, den und damit ein Wert b0 « 15°. In diesem FallLine sections 3 applied in the manner of printing or etching by means of the high effective relative dielectric constant, and from each of the last line sections ε / s » t r and the small distance h between sections of the entire network, line structure and the with the metallic plate suitable'connection terminals for input 1 or for th 5, 5 'connected coating 10 are intended. FU output Y provided. As connection lines can- 5 the short-circuited line sections 2 with the NEN, for example, coaxial connection lines die- Characteristic impedance Z 01 is the effective relative Di NEN, the inner conductor of which leads to the terminals 1 or 1 'electricity constant ε Γ " "; 1 and the housing cavity and their . outer conductor conductively connects b ^> h impedance determining tion with the metal plates 5, 5 are 'the in such an arrangement, for example, at Vervven shorted lines have the length /, -... m uung a Aiuminiumoxidpiatte with a relativei b a ). o l2 π and the characteristic impedance Z n , and are dielectric constant e r = 9 of h = 0.6 mm thick «over a further conductor track 8 with the plates 5, 5 'and a distance between the plates 5, 5' of b = 6 mn electrically conductively connected, which in the execution example shows the characteristic impedance ratio for the same conductor via the width Z 0x IZ 02 «5 serving as the housing wall atte 6 'takes place, for example along the 15 bar to be produced width ratio of only 1: ( seam 8' is soldered to the conductor track 8. This means that the line sections 2 can act as short-circuited line sections 2 as short-circuited line impedance ratio Z 0 JZ n - e-: 14 scores that and thus a value b 0 «15 °. In this case

Den leerlaufenden Leitungsabschnitten 3, die ge- beträgt also die Gesamtlänge der als ResonatorerThe idle line sections 3, which is the total length of the resonator

genüber den kurzgeschlossenen Leitungsabschnitten 20 wirkenden Leitungszüge 2, 3 des in F i g. 2 gezeigterCompared to the short-circuited line sections 20, line runs 2, 3 of the line shown in FIG. 2 shown

den wesentlich kleineren Wellenwiderstand Z02 haben Bandpasses etwa Z1 + I2 rs 0,055 X0, wobei A0 hier diethe much smaller wave impedance Z 02 have bandpass approximately Z 1 + I 2 rs 0.055 X 0 , where A 0 is the

müssen, ist auf der ihnen gegenüberliegenden Seite im kurzgeschlossenen Leitungsabschnitt 2 geltendermust, is more applicable on the opposite side in the short-circuited line section 2

der Trägerplatte 4 ein metallischer Belag 10 zugeord- Wellenlänge, also annähernd die Luftwellenlänge ist,the carrier plate 4 is a metallic covering 10 associated wavelength, that is approximately the air wavelength,

net, der über einen aus elektrisch leitendem Material Bei einem Kammleitungsbandpaß ist im allgemei-net, which is made of electrically conductive material.

bestehenden Steg mit den beiden metallischen Plat- 25 nen eine Kopplung nur zwischen den benachbartenexisting web with the two metallic plates a coupling only between the adjacent ones

ten 5, 5' verbunden ist. fm Ausführungsbeispiel der kurzgeschlossenen Leitungsabschnitten erwünscht; esth 5, 5 'is connected. fm embodiment of the short-circuited line sections desirable; it

F i g. 2 ist als metallischer Steg die metallische ist deshalb bei einem solchen in herkömmlicher Strei-F i g. 2 is a metallic bar, the metallic one is therefore in a conventional strip

Platte6 verwendet, die dann gleichzeitig als Ge- fenleitungsausführung mitunter erforderlich, einePlate6 is used, which is then sometimes required as a guide line design, a

häusewand dient und die entlang einer weiteren Schirmung — z. B. durch Durchkontaktierung —housing wall is used and along a further shield - z. B. through through-hole plating -

Naht 10' mit der Platte ö verlötet ist. An Stellt 'er 30 zwischen den offenen Leitungsabschnitten anzubrin-Seam 10 'is soldered to the plate ö. Instead of attaching 30 between the open pipe sections

durchgehenden metallischen Platte 6 können selbst- gen. Bei einem nach F i g. 2 ausgeführten Filter wirdcontinuous metallic plate 6 can even. 2 running filter

verständlich auch andere metallische Verbindungen, diese Schirmung durch den mit den Platten 5, 5' ver-understandably also other metallic connections, this shielding through the with the plates 5, 5 '

wie beispielsweise metallische Stifte vorgesehen wer- bundenen Belag 10 weitgehend übernommen, der beisuch as, for example, metallic pins provided, bonded covering 10 is largely taken over from the

den, wenn nur dafür gesorgt wird, daß diese Stifte den normalerweise auftretenden Abständen zwischenthe, if only care is taken that these pins the normally occurring distances between

einerseits mit dem Belag 10 und andererseits mit den 35 den Leitungselementen die unerwünschte Kopplungon the one hand with the covering 10 and on the other hand with the line elements 35 the undesired coupling

Platten 5, 5' in elektrisch leitender Verbindung ausreichend unterdrückt.Plates 5, 5 'sufficiently suppressed in an electrically conductive connection.

stehen. Die Leitungsabschnitte 3 mit dem verhältnis- Die an einem Bandpaß nach F i g. 2, mit einer Gemäßig kleinen Wellenwiderstand Z02, zu dessen Re- häusehöhe 6 = 12 mm und b0= 15° bei /„= 360 MHz alisierung im Ausführungsbeispiel eine größere Brei- gemessenen Kreisgüte betrug Q = 250. Vergleichstenabmessung der Leitungsabschnitte 3 gegenüber 40 weise hierzu beträgt die Kreisgüte eines, in Microden Leitungsabschnitten 2 gewählt ist, hat die Länge slrip-Technik auf einer 0,6 mm dicken Aluminium- h = Vl'^' w°bei ε/ die wirksame Dielektrizitäts- oxidplatte mit gleichem Flächenbedarf ausgeführten konstante der Trägerplatte 4 im Bereich des Belages Bandpasses etwa Q — 50.stand. The line sections 3 with the ratio die on a bandpass filter according to FIG. 2, with a moderately small wave impedance Z 02 , to the housing height of which 6 = 12 mm and b 0 = 15 ° at / "= 360 MHz alization in the exemplary embodiment a greater pulp measured circular quality was Q = 250 40 for this purpose, the circular quality is one, selected in microde line sections 2, the length has slrip technology on a 0.6 mm thick aluminum h = Vl '^' w ° at ε / the effective dielectric oxide plate with the same area requirement constant of the carrier plate 4 in the area of the covering band pass approximately Q - 50.

10 bedeutet. Wegen des geringen Abstandes der Strei- Eine Vereinfachung in der Fertigung läßt sich wei-10 means. Because of the small distance between the stripes, a simplification in production can be

fenleiter3 vom Belag 10 stimmt die wirksame Di- 45 terhin dann erreichen, wenn die Leitungsstruktur,fenleiter3 from flooring 10 is correct, the effective diameter 45 can be achieved if the line structure,

eiektrizitätskonstante nahezu mit der tatsächlichen d. h. also, die Leitungsabschnitte 3 kleineren W?llen-Electricity constant almost with the actual d. H. so, the line sections 3 smaller corrugated

Dielektrizitätskonstante der Trägerplatte 4 überein. Widerstandes und die Leitungsabschnitte 2 größerenDielectric constant of the carrier plate 4 match. Resistance and the line sections 2 larger

Für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 gelten Wellenwiderstandes derart auf die Trägerplatte 4 auf-For the embodiment according to FIG. 2 apply wave resistance in such a way on the carrier plate 4

im einzelnen noch die folgenden Überlegungen. gebracht werden, daß sich zwischen den Leitungsab-the following considerations in detail. be brought so that between the line exit

Die offenen Leitungsabschnitte 3 mit dem Wellen- 50 schnitten 3 und den Leitungsabschnitten 2 eine ge-The open line sections 3 with the corrugated 50 cut 3 and the line sections 2 a cut

widerstand Z02 entsprechen Microstrip-Leitungen, rade Trennlinie ergibt, wie dies in F i g. 2 a durch deren Wellenwiderstandswert und elektrische Länge die gestrichelte Linie 14 kenntlich gemacht ist.resistance Z 02 correspond to microstrip lines, straight dividing line results, as shown in FIG. 2 a, the dashed line 14 is identified by the characteristic impedance value and electrical length thereof.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

1 2 metallischer Platten angeordnet ist, daß die Tiäger- Patentansprüche: platte und die metallischen Platten zueinander par allel verlaufen und bei dem einzelne Leitungs-1 2 metallic plates is arranged that the Tiäger claims: plate and the metallic plates run parallel to each other and in the individual line 1. Aus Leitungselementen bestehender Band- abschnitte einen Wellenwiderstand aufweisen, der ge- paß für elektrische Schwingungen, bei dem nach 5 genüber dem Wellenwiderstand anderer Leitungs-Art gedruckter Schaltungen ausgebildete Lei- abschnitte wesentlich kleiner ist.
tungszfige auf eine aus Isoliermaterial bestehende Bekanntlich werden neuerdings eine ganze Reihe
1. Strip sections consisting of line elements have a wave impedance which is suitable for electrical oscillations, in which, according to FIG. 5, lead sections formed in comparison to the wave impedance of other line types of printed circuits are significantly smaller.
tungszfige on an existing insulating material is known recently a whole series
Trägerplatte aufgebracht sind, die derart etwa in elektrischer Schaltungen mit Hälfe oer sogenannten einer Syiametrieebene zweier planparalleler ine- Druck- oder Atztechnik hergestellt. Insbesondere taDischer Platten angeordnet ist, daß die Träger- 10 zum Aufbau elektrischer Netzwerke im Frequenz platte und die metallischen Platten zueinander bereich von etwa 100 MHz bis zu einigen GHz wer- parallel verlaufen und bei dem einzelne Leitungs- den Schaltungsstrukturen herangezogen, bei denen abschnitte einen Wellenwiderstand aufweisen, der auf einer aus Isoliermaterial bestehenden Trägerplatte gegenüber dem Wellenwiderstand anderer Lei- Leitungszüge aufgebracht sind Derartige Schaltungs- tungsabschnitte wesentlich kleiner ist, dadurch 15 strukturen sind beispielsweise durch einen Aufsatz gekennzeichnet, daß die Leitungsabschnitte von Brenner in der Zeitschrift »Microwaves«, größeren Wellenwiderstandes (Z01) als kurzge- September 1968, S. 38 bis 45, bekannt geworden, schlossene (2) und die Leitungsabsciinitte kleine- Die eine Möglichkeit des Schaltungsaufbaues besteht ren Wellenwiderstandes (Z02) als leerlaufende dabei darin, die aus Isoliermaterial bestehende Trä- Leitungen (3) ausgebildet sind und die beiden 20 gerplatte zwischen zwei metallischen Platten derart metallischen Platten (5, 5') durch einen metalli- anzuordnen, daß die Trägerplatte und die metallischen Steg (6') miteinander verbunden sind, der sehen Platten zueinander parallel verlaufen und daß die Leitungsabschnitte (2) größeren Wellenwider- die Trägerplatte in der Symmetrieebene der beiden Standes (Z01) kurzschließt, daß auf der den Lei- muallischen Platten liegt. Die Trägerplatte besteht tungsziigen (3) kleineren Wellenwiderstandes 25 dabei vorzugsweise aus einem keramischen Material, (Z0.,) gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte wie beispielsweise Aluminium-Oxid. Bei einer wei-(4) ein durchgehender metallischer Belag (10) teren bekannten Anordnung sind die Leitungszüge aufgebracht ist und daß dieser Belag (10) mit auf der einen Seite der Trägerplatte aufgebracht, einem aus elektrisch leitendem Material bestehen- während der die Masseverbindung darstellende meden Steg (6) verbunden ist, der gleichzeitig die 30 tallische Belag auf der anderen Seite der Trägerplatte beiden metallischen Platten (5, 5) leitend mit- vorgesehen ist. Die erste Ausbildungsart bildet geeinander verbindet (F i g. 2). wissermaßen eine erdsymmetrische Leitung nach, Carrier plate are applied, which are produced in such a way approximately in electrical circuits with half or so-called a syiametry plane of two plane-parallel ine-printing or etching technology. In particular, taDic plates are arranged so that the carrier 10 to build up electrical networks in the frequency plate and the metallic plates run parallel to one another in the range from about 100 MHz to a few GHz and are used in the individual line circuit structures in which sections one exhibit characteristic impedance, the other on one consisting of insulating material carrier plate relative to the characteristic impedance of the managerial line trains are applied such circuitry processing portions substantially smaller, characterized structures 15 are, for example, by an article in that the line sections of the burner in the journal "Microwaves", larger , become the characteristic impedance (Z 01) as a short-circuited September 1968 pp 38 to 45 known connected (2) and the Leitungsabsciinitte smaller one possibility of the circuit structure is ren characteristic impedance (Z 02) as idle in the fact, which consists of insulating material Trä- Lei lines (3) are formed and the two 20 gerplatte between two metallic plates such metallic plates (5, 5 ') to be arranged by a metallic that the carrier plate and the metallic web (6') are connected to each other, see the plates parallel to each other run and that the line sections (2) of larger wave resistance short-circuit the carrier plate in the plane of symmetry of the two stands (Z 01 ) that lies on the glue-metallic plates. The carrier plate consists of (3) the smaller wave resistance 25, preferably of a ceramic material (Z 0 ,) on the opposite side of the carrier plate, such as aluminum oxide. In a further known arrangement (4) a continuous metallic covering (10), the lines are applied and that this covering (10) is applied to one side of the carrier plate, made of an electrically conductive material, while the earth connection is used meden web (6) is connected, which at the same time the metallic coating on the other side of the carrier plate is provided with both metallic plates (5, 5) conductively. The first type of training forms bonds with one another (Fig. 2). a line balanced to earth, so to speak,
2. Bandpaß nach Anspruch 1, dadurch ge- während die zweite Ausbildungsart eine erdunsymkennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) aus einem metrische Leitungsart nachbildet, für die sich in der Material besteht, dessen Dielektrizitätskonstante 35 Fachsprache auch der Ausdruck »Microstrip« eingroß ist gegenüber der Dielektrizitätskonstante gebürgert hat. Wenn die Aufgabe auftritt, Schaltunder Luft. gen zu realisieren, die Leitungszüge mit verhältnis-2. Bandpass filter according to claim 1, characterized in that the second type of construction denotes an unsympathetic that the carrier plate (4) simulates a metric line type, for which in the Material exists whose dielectric constant 35 technical terminology also includes the term "microstrip" is compared to the dielectric constant. When the task occurs, switching under Air. to realize the cable runs with relative 3. Bandpaß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch mäßig großem Unterschied der Wcllcnwiderstänüe gekennzeichnet, daß die Dicke (A) der Träger- ei forderlich machen, dann tritt bei beiden Ausgeplatte (4) klein ist im Verhältnis» zum Abstand (b) 40 staltungsmöglichkeiten die Schwierigkeit auf, daß die der metallischen Platten (5,5'). Grenze der realisierbaren Wellenwiderstandswerte3. Bandpass filter according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness (A) of the carrier egg is moderately large, then both disks (4) are small in relation to the distance (b) 40 design options the difficulty that that of the metallic plates (5.5 '). Limit of the realizable wave resistance values 4. Bandpaß nach einem der vorhergehenden sowohl nach größeren als auch nach kleineren WeI-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lenwiderslantlswerten zu durch die wirksame Dieiek-Leitungsstruktur (2, 3) derart auf die Trägerplatte trizitätskonstante, durch den Abstand zwischen der (4) aufgebracht ist, daß die Leitungsabschnitte 45 Leitungsstrukturebene und der Masseleiterebene und (3) kleineren Wellenwiderstandes durch eine ge- durch die kleinstmögliche bzw. die größtmögliche rade Linie (14) von den Leitungsabschnitten (2) Leiterbreite begrenzt ist. In der Praxis zeigt sich größeren Wellenwiderstandes getrennt sind. nämlich, daß für ein Wellenwiderstandsverhältnis von4. Bandpass filter according to one of the preceding both according to larger and smaller WeI claims, characterized in that the opposing values to through the effective Dieiek management structure (2, 3) so on the carrier plate tricity constant, by the distance between the (4) is applied that the line sections 45 line structure level and the ground conductor level and (3) smaller wave resistance through one through the smallest possible or the largest possible straight line (14) is limited by the line sections (2) conductor width. In practice it shows larger wave resistance are separated. namely that for a characteristic impedance ratio of 5. Bandpaß nach einem der vorhergehenden nur etwa 8 bereits ein Verhältnis der zugehörigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den 50 Leiterbreiten von etwa 1 :40 erforderlich ist, was Leitungsabschnitten kleineren Welienwiderstan- z. B. einer Leiterbreite von 0,2 mm : 8 mm entspricht, des zugeordnete, aus elektrisch leitendem Mate- Derartig große Unterschiede in den Leiterbreiten rial bestehende Steg (6) eine Seitenwand eines müssen nach den derzeitigen Erkenntnissen als Grenzmetallischen Gehäuses (7) bildet und daß der werte angesehen werden, da nämlich die große Leimetailische Beiag (10) über seine gesamte Länge 55 terbreite die Abmessungen und die kleine Leiterbreite mit dem Steg (6) verbunden (10') ist. die Güte eines elektrischen Net2werkes, wie beispielsweise eines Filters, nachteilig beeinflußt.5. Bandpass filter according to one of the preceding only about 8 already a ratio of the associated Claims, characterized in that the 50 conductor widths of about 1:40 is required what Line sections of smaller Welienwiderstan- z. B. corresponds to a conductor width of 0.2 mm: 8 mm, of the associated, made of electrically conductive mate- Such large differences in the conductor widths rial existing web (6) a side wall of a must according to current knowledge as a border metallic Housing (7) forms and that the values are viewed, namely the large glue detail table Beiag (10) over its entire length 55 terbreite the dimensions and the small ladder width is connected (10 ') to the web (6). the quality of an electrical network, such as of a filter adversely affected. Bekannt sind ferner durch die schweizerische Pa-Also known from the Swiss Pa-
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