DE1947942B2 - Mikrowellenleitungsabschnitt mit einer diode - Google Patents

Description

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nenfalls über eine leitende Zwischenplatte mit dem dete Diode 7 ist eine Diode mit einem tellerförmigen

Halbleiterkörper unmittelbar in Verbindung steht Anschluß (Tellerelektrode) und beidseitig an der

und der andere über einen Drahtbügel mit dem Stirnseite angeordneten Zapfen 8,9. Der mit dem

Halbleiterkörper verbunden ist und als aus zwei Außenleiter (Hohlleiterwandung) zu kontaktierende

Scheiben bestehender tellerförmiger Anschluß ausge- 5 tellerförmige Anschluß besteht aus zwei Scheiben 10,

bildet ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung 11, die miteinander verschweißt sind. Mit der inne-

in der Weise gelöst, daß die gegen den felderfüllten ren der beiden Scheiben ist die eine Seite des HaIb-

Raum des Leitungsabschnitts zu liegende (innere) leiterpläitchens der Diode 7 über einen Drahtbügel

Scheibe einerseits auf möglichst kurzem Weg mit 13, insbesondere aus Gold bestehend, kontaktierend

dem Drahbügel und andererseits mit ihrer gegen den io verbunden, während der andere Diodenanschluß ge-

felderfüllten Raum zu liegenden Innenrandfläche mit gebenenfalls über eine leitende Zwischenplatte mit

dem Außenleiter des Mi-krowellenleitungsabschnitts dem Halbleiterkörper unmittelbar in Verbindung

verbunden ist. steht. Das Halbleiterelement ist durch einen Kera-

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Er- mikzylinder 14 völlig von der Außenluft abgeschlos-

tindungsgegenstandes ist dabei der tellerförmige An- 15 sen. Die Kontaktierung und Halterung der Diode 7

schluß der Diode derart in eine axial in einer Boh- im Hohlleiter 1 erfolgt in der Weise, daß die mit dem

lung des Außenleiters verschiebbare Fassung ein- Außenleiter (Hohlleiterwandung) zu kontaktierende

gesetzt, daß die äußere Scheibe des tellerförmigen Tellerelektrode der Diode 7 innerhalb des rohrförmi-

Anschlusses in der Fassung aufliegt und die innere gen Ansatzes 6 in eine Fassung 15 eingesetzt wird.

Scheibe kontaktierend an einer Schulter des Außen- 20 Die Fassung ist mit einem Außengewinde versehen

kiteis angepreßt ist. und in der Gewindebohrung des rohrförmigen Ansat-

Zur Erreichung eines guten Kontaktdruckes ist es zes 6 axial verschiebbar. Sie ist wenigstens im Bevorteilhaft, wenn die Schulter des Außenleiters, an reich des Diodenanschlusses außen stufenförmig abder der tellerförmige Anschluß und/oder der andere gesetzt. Auf dem stufenförmigen Absatz ist ein über Anschluß der Diode kontaktierend anliegen, von 25 die Fassung hinausragender Distanz- und Zentrierciner membranartig federnden Kontaktfläche gebil- ring 16 aufgesetzt, an dessen Innenwandung die TeI-det wird. lerelektrode anliegt und somit eine Zentrierung er-

Bei einem Mikrowellenleitungsabschnitt mit einer hält. Die äußere Scheibe 10 der Tellerelektrode liegt konzentrisch mit einer Koaxialleitung verbundenen, mit ihrer Unterseite auf der Stirnfläche der Fassung insbesondere deren Abschluß bildenden Diode, ist 30 15 auf, während die innere Scheibe 11 kontaktierend der dem mit dem Außenleiter kontaktierenden teller- an der Schulter 5 des Außenleiters angepreßt ist. Daiormigen Anschluß gegenüberliegende Diodenan- bei wird die Fassung 15, die ihren Gegendruck auf schluß vorteilhafterweise mit dem Tnnenleiter der die Membrane unmittelbar unter der Kontaktstelle Koaxialleitung über einen einerseits in den Zapfen ausübt, so weit eingedreht, bis die membranartig verdcr Diode und andererseits in den Innenleiter einge- 35 formte Schulter 5 wieder die ursprüngliche ebene drehten Gewindebolzen verbunden und liegt kontak- Form hat. Dazu dient der Distanz- und Zentrierring ticrend an der Stirnseite des Innenleiters an. Das In- 16, der an der äußeren, nötigenfalls versteiften (vernenleiterende der Koaxialleitung ist hierbei zweck- dickten) Umrandung der Membrane ringförmig aufmäßig unter Bildung einer schmalen Ringfläche nach liegt. Am oberen Ende ist der Distanz- und Zentrierinnen abgeschrägt, wodurch man einen hohen Kon- 40 ring 16 nach innen zu abgeschrägt, so daß er die taktdruck erreicht. Membrane nicht behindert. Die Höhendifferenz zwi-

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von sehen dem oberen Ende des Distanz- und Zentrier-

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt ringes 16 und dem auf die Diode drückenden Ende

Fig. 1 einen für den Einbau einer Diode vorgese- der Fassung 15 ist so gewählt, daß die Membrane im

henen Hohlleiter in einer geschnittenen Darstellung, 45 gespannten Zustand gerade eben wird. Die Größe

F i g. 2 einen im Schnitt dargestellten Hohlleiter des Kontaktdruckes kann über die Federkonstante

mit eingesetzter Diode, der Membrane beeinflußt werden. Von besonderem

F i g. 3 und 4 jeweils ein Ausführungsbeispiel mit Vorteil ist dabei, daß durch die Kontaktgabe über

einer im Leitungszug einer Koaxialleitung eingesetz- die Membrane ein gleichmäßiger Kontaktdruck am

ten Diode und 50 ganzen Umfang der Auflagefläche erreicht wird.

F i g. 5 und 6 jeweils eine Fassung zur Aufnahme Durch die spezielle Art der Halterung und Kontakeiner Diode, tierung, nämlich die kontaktierende Auflage der in-

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Hohlleiter 1 sind neren Scheibe 11 der Tellerelektrode mit ihrer obe-

an der Stelle, an der die Diode eingesetzt werden ren Seite an dem Außenleiter (Hohlleiterwand), wird

soll, in zwei gegenüberliegenden Seitenwänden Boh- 55 erreicht, daß die Strombahnen auf dem kür^esien

rungen 2,3 vorgesehen. Diese Bohrungen sind derart Weg ins Innere der Diode 7 zum Drahtbügel 13 füh-

stufenförmig abgesetzt, daß an der Innenwandung ren. Die ringförmige Berührungsfläche zwischen dem

des Hohlleiters dünne Schultern 4,5 entstehen, die in inneren F.nde der Kontaktmembrane und der

Richtung der einzusetzenden Diode abgebogen sind Dioden-Ekklrode liegt an der Stelle, an der ein Strom-

und membranartig federnde Kontaktflächen bilden. 60 übergang ohne Spalt und auf kürzestem Weg er-

Fig.2 zeigt einen Hohlleiter 1 mit eingesetzter möglicht ist. Die Fassung 15 weist an der der Diode

Diode 7 in einer geschnittenen Darstellung. Senk- zugekehrten Seite eine zentrische Bohrung auf, in die

recht zur Längsachse des Hohlleiters 1 ist, konzen- der Zapfen 9 der Diode7 hineinragt. Es können also

trisch zu den Bohrungen in den gegenüberliegenden von der erfindungsgemäßen Fassung Tellerelektro-

Seäten des Hohlleiters 1, ein rohrförmiger Ansatz 6 65 den mit und ohne Zapfen aufgenommen werden. An

angebracht, von dem her die Diode 7 in den Hohllei- der gegenüberliegenden Stirnseite der Fassung 15 ist

teil eingesetzt wird und in dem die Diodenfassung ein Schlitz 17 angebracht zum Eingreifen eines

aneeordnet ist. Die im dargestellten Beispiel verwen- Schraubenziehers, mit dessen Hilfe die Fassung in

die Gewindeborhung des rohrförmigen Ansatzes eingedreht werden kann.

Die F i g. 3 und 4 zeigen jeweils eine in den Leitungszug einer Koaxialleitung eingesetzte Diode. Die Halterung der Diode und die Kontaktierung der Tellerelektrode mit dem Außenleiter 20, 30 der Koaxialleitung erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem in Fig. 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Diode 22, 32 ist mit der Tellerelektrode 24, 34 so in die Schraubfassung 26, 36 eingesetzt, daß die äußere Scheibe der Tellerelektrode auf der Fassung 26, 36 aufliegt und die innere Scheibe mittels der axial in einer Gewindebohrung des Außenleiters 20, 30 der Koaxialleitung verschiebbaren Fassung 26, 36 kontaktierend gegen eine Schulter 29, 39 des Außenleiters gepreßt wird. Auf dem Absatz der außen stufenförmig abgesetzten Schraubfassung 26, 36 ist eine Zentrier- und Distanzhülse 27, 37 aufgesetzt, die über die Schraubfassung hinausragt und an deren Innenfläche die Tellerelektrcde in zentrierter Lage anliegt. Am oberen Ende ist die Zentrier- und Distanzhülse 27, 37 nach innen zu abgeschrägt. Der Zapfen 25, 35 an der mit dem Außenleiter kontaktierten Tellerelektrode ragt in eine zentrische Bohrung der Fassung 26, 36 hinein. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Fassung 26, 36 ist ein Schraubenzieherschlitz angebracht. Die andere, kleinere Elektrode der Diode 22, 32 wird mit dem Innenleiter 21, 31 der Koaxialleitung kontaktiert. Hierfür ist in dem betreffenden Zapfen 23, 33 der Diode einerseits und im Innenleiter 21, 31 der Koaxialleitung andererseits jeweils eine Gewindebohrung angebracht, in die ein Gewindebolzen 28, 38 eingedreht ist. Mittels des Gewindebolzens ist der Abstand zwischen der Stirnfläche des Innenleiters 21, 31 und der mit der Tellerelektrode kontaktierenden Schulter 29, 39 des Außenleiters 20, 30 einstellbar. Durch die Schraubfassung 26, 36 wird die andere Elektrode der Diode 22, 32 kontaktierend gegen die Stirnfläche des Innenleiters 21, 31 gepreßt. Das Innenleiterende ist jeweils nach innen abgeschrägt, so daß nur eine schmale Ringfläche mit der Elektrode der Diode kontaktiert. Auf diese Weise wird ein hoher Kontaktdruck erreicht. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist der Durchmesser des Innenleiters etwa gleich dem Durchmesser der Diode und der innere Außenleiterdurchmesser kleiner als der Durchmesser der mit dem Außenleiter kontaktierenden Tellerelektrode. F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer DiodenCassung für beliebig große Innen- und Außenleiterdurchmesser.

F i g. 5 zeigt eine Fassung für eine Diode, bei der die Fassung und der Distanz- und Zentrierring zu einem Bauteil 40 vereinigt sind. Durch diese Ausführung ergibt sich nicht nur eine bauliche Vereinfachung, es werden vielmehr auf diese Weise Doppelpassungen vermieden.

F i g. 6 zeigt eine Fassung 50 mit einer auf ihrer Stirnfläche aufgesetzten Zwischenscheibe 51. Diese Zwischenscheibe 51 ist an ihrer zur Aufnahme der Tellerelektrode der Diode bestimmten Stirnseite in gleicher Weise ausgeführt wie die Anordnung nach Fig. 5, d. h., sie stellt eine Verbindung von Fassung und Distanz- und Zentrierring dar. Eine solche Zwischenscheibe wird zur Übertragung des Kontaktdrukkes verwendet, über die bei reibungsarmer Gestaltung ihrer Berührungsfläche mit der Schraubfassung kein Drehmoment auf die Diode übertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenleitungsabschnitt, in dessen felderfülltem Raum sich eine Diode, wie eine Varaktordiode od. dgl. befindet, von deren Anschlüssen, die als axial vom Diodenkörper weggeführte Zapfen und/oder Scheiben ausgebildet sind, der eine, gegebenenfalls über eine leitende Zwischenplatte, mit dem Halbleiterkörper unmittelbar in Verbindung steht und der andere über einen Drahtbügel mit dem Halbleiterkörper verbunden ist und als aus zwei Scheiben bestehender tellerförmiger Anschluß ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen den felderfüllten Raum des Leitungsabschnitts zu liegende (innere) Scheibe einerseits auf möglichst kurzem Weg mit dem Drahtbügel und andererseits mit ihrer gegen den felderfüllten Raum zu liegenden Innenrandfläche mit dem Außenleiter des Mikrowellenleitungsabschnitts verbunden ist.

2. Mikrowellenleitungsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der tellerförmige Anschluß der Diode derart in eine axial in einer Bohrung des Außenleiters verschiebbare Fassung eingesetzt ist, daß die äußere Scheibe des telltrförmigen Anschlusses in der Fassung aufliegt und die innere Scheibe kontaktierend an einer Schulter des Außenleiters angepreßt ist.

3. Mikrowellenlcitungsabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung mit einem Außengewinde versehen ist und dadurch zur Axialverschiebung in eine entsprechende Gewindebohrung des Gehäur.es (Außenleiters) einschraubbar ist.

4. Mikrowellenleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassung wenigstens im Bereich der Diodenauflage außen stufenförmig abgesetzt ist und daß auf dem Absatz ein über die Fassung hinausragender Distanz- und Zentrierring aufgesetzt ist, an dessen Innenwandung der tellerförmige Anschluß anliegt.

5. Mikrowellenleitungsabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanz- und Zentrierring an seinem überragenden Ende nach innen abgeschrägt ist.

6. Mikrowellenleitungsabschnitt nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Fassung und Distanz- und Zentrierring zu einem Bauteil vereinigt sind.

7. Mikrowellenleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fassung eine Zwischenscheibe aufgesetzt ist, in die die Diode mit dem tellerförmigen Anschluß eingesetzt ist.

8. Mikrowellenleitungsabschnitt nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter des Außenleiters, an der der tellerförmige Anschluß und/oder der andere Anschluß der Diode kontaktierend anliegen, von einer membranartig federnden Kontaktfläche gebildet wird.

9. Mikrowellenleitungsabschnitt nach Anspruch 1 mit einer konzentrisch mit einer Koaxialleitung verbundenen, insbesondere deren Abschluß bildenden Diode, dadurch gekennzeichnet, daß der dem mit dem Außenleiter kontaktierenden tellerförmigen Anschluß gegenüberliegende Diodenanschluß mit dem Innenleiter der Koaxialleitung über einen einerseits in den Zapfen der Diode und andererseits in den Innenleiter eingedrehten Gewindebolzen verbunden ist und an der Stirnseite des Innenleiters kontaktierend anliegt.

10. Mikrowellenleitungsabschnitt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenleiterende der Koaxialleitung unter Bildung einer schmalen Ringfläche nach innen abgeschrägt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenleitungsabschnitt, in dessen felderfülltem Raum sich

ao eine Diode, wie eine Varaktordiode od. dgl., befindet, von deren Anschlüssen, die als axial vom Diodenküiper weggeführte Zapfen und/oder Scheiben ausgebildet sind, der eine gegebenenfalls über eine leitende Zwischenplatte mit dem Halbleiterkörper unmittel-

»5 bar in Verbindung steht und der andere über einen

Drahtbügel mit dem Halbleiterkörper verbunden ist

und als aus zwei Scheiben bestehender tellerförmiger Anschluß ausgebildet ist.

Bei solchen Anordnungen, die insbesondere bei sehr hohen Frequenzen verwendet werden, z.B. bei parametrischen Verstärkern und Mischern für den Mikrowellenbereich, ist es notwendig, eine einwandfreie und verlustarme Kontaktierung zwischen Diode und den meist als Wellenleiter ausgeführten Bauelementen, in denen diese sich befinden, herzustellen. Zur Halterung und Kontaktierung der Diode sind beispielsweise Spannzangen vorgesehen, die den einen, mit dem Außenleiter (Gehäuse) zu kontaktierenden Zapfen oder scheibenförmigen Anschluß der

Diode umgreifen. Im Außenleiter der Mikrowellenleitung, z.B. einem Hohlle ter, einer Koaxialleitung oder einer Streifenleitung, ist die Spannzange in einer hierfür vorgesehenen Bohrung mit dem Außenleiter gut kontaktierend eingesetzt

Eine solche Art der Halterung und Kontaktierung ist weniger geeignet für Dioden, deren eine, mit dem Außenleiter zu kontaktierende Elektrode aus zwei zusammengeschweißten Scheiben (Tellerelektrode) besteht, deren innere mit dem Drahtbügel der Diode kontaktiert ist. Vom Zapfen bzw. der Grundfläche der Tellerelektrode, auf die der größte Kontaktdruck ausgeübt wird, ergibt sich ein langer Stromweg ins Innere der Diode zum Drahtbügel; er führt über die am ganzen Umfang verlaufende Schweißstelle, mi' der die beiden Scheiben der Tellerelektrode zusam mengeschweißt sind und die wegen des bis zur ring förmigen Schweißstelle auftretenden engen Spalte einen relativ großen Verlustwiderstand darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrande, diesci Schwierigkeiten zu begegnen und eine verlustarmc gute Kontaktierung, insbesondere für Dioden de vorstehend genannten Art, innerhalb von Mikrowel lenleitungen zu schaffen.

Bei einem Mikrowellenleitungsabschnitt, in desse felderfülltem Raum sich eine Diode, wie eine V; raktordiode od. dgl. befindet, von deren Anschlüssei die als axial vom Diodenkörper weggeführte Zapfe und/oder Scheiben ausgebildet sind, der eine gegeb