DE19922831C2 - Verfahren zur Einstellung des Koppelfaktors eines Streifenleitungsrichtkopplers und Streifenleitungsrichtkoppler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Kop­ pelfaktors eines Streifenleitungskopplers gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und umfaßt auch einen nach diesem Verfahren hergestellten Streifenleitungskoppler einen Streifenleitungskoppler.

In US 38 86 498 ist ein Streifenleitungskoppler und sein Herstellverfahren beschrieben. Auf der Oberseite und der Unterseite einer elektrisch isolierenden Platte, z. B. einer Leiterplatte, ist je ein Streifenleiter angeordnet. In einem ersten Bereich, der in dieser US-Patentschrift als Überlappungsbereich bezeichnet ist, liegen die beiden Streifenleiter genau übereinander, während sie im restlichen Bereich auseinanderstreben. Um einerseits eine verlustbehaftete und symmetrische Kopplung für die Blindleistung - in der US- Patentschrift als Odd-Mode Energy bezeichnet - und andererseits eine verlustarme Kopplung für die Wirkleistung - als Even-Mode Energy bezeichnet - zu erzielen, sind in die Leiterplatte im Überlappungsbereich, wo die Streifenleiter fluchtend übereinanderliegen, mehrere Löcher gebohrt. diese Löcher werden mit einer Vergussmasse gefüllt und anschließend mit einer dünnen Aluminiumfolie abgedeckt.

Streifenleitungskoppler dienen im allgmeinen dazu, HF-Signale von einem Streifen auf den anderen durch Kopplung zu übertragen und werden daher regelmäßig in Mehrfachabzweigern für HF- Signale, beispielsweise in Gemeinschaftsantennenanlagen, eingesetzt, um die von einer Gemeinschaftsantenne empfangenen Signale auf mehrere Verbraucher zu verteilen. Um eine einwandfreie Signalleitung und Kopplung zu gewährleisten, ist ein genau definierter Koppelfaktor innerhalb vorgegebener Toleranzen einzuhalten, der jedoch nur schwer erzielbar ist, weil die Leiterplattenstärke, die Dicke, die Breite und die Abstände der Kupferleiterbahnen stark schwanken. Die Koppelfaktoren streuen deshalb stark, so dass verhältnismäßig viele Streifenleitungskoppler als Ausschuß aus der Produktion auszusondern sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur genauen Einstellung des Koppelfaktors bei Streifenleitungskopplern anzugeben, wobei die Menge Vergußmasse als Paramter für die Koppelfaktoreinstellung herangezogen werden soll. Des weiteren soll ein nach diesem Verfahren hergestellter Streifenleitungskoppler angegeben werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Herstellverfahren des Anspruchs 1, bzw. durch den Streifungenleitungskoppler, gemäß dem Anspruch 3.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch den Verguß der Streifenleiter mit einer Vergußmasse die elek­ trischen Eigenschaften des Streifenleitungskopplers verändert werden und nutzt dies aus, um die elektrischen Eigenschaften des Streifenleitungskopplers gezielt zu verändern.

Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens,

Fig. 2 einen Streifenleitungskoppler vor dem Verguß, und

Fig. 3 einen Streifenleitungskoppler nach dem Verguß.

Das beanspruchte Verfahren wird anhand der in Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung beschrieben und erläutert.

Von einem mit einer Vergußmasse VM zu vergießenden Streifenleitungskoppler K führen Meßleitungen ML zu einem Netz­ werkanalysator A, der über eine Datenleitung DL mit einer Steuereinheit S verbunden ist. Die Steuereinheit S steuert über eine Steuerleitung SL eine Vorrichtung V zum Vergießen des Streifenleitungskopplers K.

Der Netzwerkanalysator A sendet über die Meßleitungen ML Test­ signale zu dem mit der Vergußmasse VM zu vergießenden Streifenleitungskoppler K, der in einem Gehäuse G sitzt, um den Kopplungsfaktor zu messen. Die Steuereinheit S steuert die Vorrichtung V zum Vergießen, beispielsweise eine Verguß­ maschine, so, dass soviel Vergußmasse VM in das Gehäuse G, wo die Streifenleitungskoppler K sitzen, gegossen wird, bis der Netzwerkanalysator A den vorgegebenen Kopplungsfaktor mißt. Der Streifenleitungskoppler K wird gewissermaßen über die Höhe H des Vergusses abgeglichen.

Das Verfahren läßt sich bevorzugt in der Produktion von Streifenleitungskopplern einsetzen. Die mit der Vergußmasse VM zu vergießenden Streifenleitungskoppler K werden automatisch über die Meßleitungen ML mit dem Netzwerkanalysator A verbun­ den; von der Steuereinheit S gesteuert gießt die Vergußmaschine V so viel Vergußmasse VM in das Gehäuse G, dass der geforderte Kopplungsfaktor erzielt wird. Der vergossene Streifenleitungskoppler wird nun von der Meßleitung ML getrennt, damit der nächste angeschlossen werden kann.

Durch Programmierung der Steuereinheit S auf unterschiedliche Koppelfaktoren kann jeder Streifenleitungskoppler automatisch auf einen anderen Koppelfaktor abgeglichen werden. Die Produk­ tion ist sehr schnell auf andere Koppelfaktoren umstellbar und jederzeit an die spezifischen Forderungen der Kunden anpassbar.

Ein erster Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Streifenleitungskoppler am Fließband mit der Vergußmasse vergossen werden, und dass der Koppelfaktor mittels des Netzwerkanalysators geprüft wird. Ein zweiter Vorteil ist darin zu sehen, dass eine Vorprüfung der Leiterplatten mit den darauf angeordneten Streifenleitungen entfällt, weil die Streifenleitungskoppler automatisch abgeglichen werden. Schließlich besteht ein dritter Vorteil darin, dass der ge­ forderte Koppelfaktor sehr genau eingehalten wird. Der Ausschuß an unbrauchbaren Streifenleitungskopplern ist daher auf ein Minimum reduziert.

Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun der so hergestellte Streifenleitungskoppler beschrieben und erläutert.

In der Fig. 2 ist ein Streifenleitungskoppler K ohne Verguß­ masse gezeigt.

Die Leiterplatte P, auf der die Streifenleiter angeordnet sind, sitzt in einem Gehäuse G, das zum Vergießen mit der Vergußmasse oben offen ist.

In der Fig. 3 ist ein mit der Vergußmasse VM vergossener Streifenleitungskoppler K abgebildet.

Das Gehäuse G ist mit der Vergußmasse VM bis zu einer Verguß­ höhe H gefüllt. Die Vergußmasse VM kann nur oberhalb der Lei­ terplatte P oder auch unterhalb der Leiterplatte P vorgesehen sein. Nach dem Vergießen mit der Vergußmasse VM wird das Ge­ häuse G vollständig geschlossen.

Der erfindungsgemäße Streifenleitungskoppler weist eine Reihe an Vorteilen auf.

Durch die Vergußmasse sind die Bauteile auf der Leiterplatte vor Korrosion durch aggresive Gase oder Flüssigkeiten ge­ schützt. Die elektrischen Eigenschaften des Streifenleitungskopplers bleiben daher selbst bei widrigen Umweltbedingungen, wie sie z. B. auf Antennenmasten im Freien gegeben sind, lange erhalten. Außerdem schützt die Vergußmasse die Bauteile vor mechanischen Erschütterungen, z. B. mechanische Stöße oder Vibrationen. Dieser erhöhte Schutz vor Erschütterungen ist besonders vorteilhaft für SMD-Bauteile, weil diese Bauteile sehr empfindlich gegen Erschütterungen sind. Die erfindungsgemäßen Streifenleitungskoppler sind beim Transport ohne zusätzliche Maßnahmen bereits ausreichend vor Erschütterungen geschützt. Sie sind daher auch in Fahrzeugen einsetzbar, wo sie starken mechanischen Beanspruchungen durch Erschütterungen oder Vibrationen ausgesetzt sind, beispiels­ weise in einem Hubschrauber.

Zudem bewirkt die Vergußmasse in vorteilhafter Weise, dass die in den Bauteilen auf der Leiterplatte erzeugte Wärme besser abgeführt wird. Es lassen sich daher wesentlich kleinere Bau­ teile einsetzen, was zu einer Reduktion der Kosten führt und außerdem HF-technisch gesehen günstiger ist.

Die Vergußmasse kann aus durchsichtigem oder undurchsichtigem Material sein.

Bei durchsichtiger Vergußmasse lassen sich beschädigte Bauteile auf der Leiterplatte gut erkennen. Dagegen bietet eine undurchsichtige Vergußmasse einen gewissen Kopierschutz, weil der Aufbau der Leiterplatte nicht zu sehen ist. Unabhängig von der Lichtdurchlässigkeit der Vergußmasse besteht stets ein Kopierschutz, weil die Schaltungsanordnung nur in Verbindung mit der Vergußmasse optimal funktioniert. Wird die Schal­ tungsanordnung ohne die Vergußmasse nachgebaut, so funktioniert sie nicht, weil der Koppelfaktor wegen der fehlenden Verguß­ masse nicht auf den vorgegebenen Wert abgeglichen ist.

Besonders geeignet als Vergußmasse ist Gießharz, dem zur bes­ seren Wärmeleitung z. B. noch eine wärmeleitende Komponente beigemischt sein kann.

Bezugszeichenliste

A Netzwerkanalysator
DL Datenleitung
G Gehäuse
H Füllhöhe
K Streifenleitungskoppler
P Leiterplatte
S Steuergerät
SL Steuerleitung
V Vorrichtung zum Vergießen
VM Vergußmasse

Claims (6)

1. Verfahren zur Einstellung des Koppelfaktors eines Streifenleitungskopplers (K) mit mindestens zwei auf einer Leiterplatte (P) angeordneten Streifenleitern, wobei die Strei­ fenleiter mit einer Vergußmasse (VM) vergossen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lei­ terplatte (P), auf der die Streifenleiter angeordnet sind, in einem Gehäuse (G) angeordnet wird, dass der Streifenleitungskoppler (K) über Meßleitungen (ML) mit den Ein­ gängen eines Netzwerkanalysators (A) zum Messen des Kop­ pelfaktors verbunden ist, dass der Netzwerkanalysator (A) über eine Datenleitung (DL) mit einem Steuergerät (S) verbunden ist, welche eine Vorrichtung (V) zum Vergießen über eine Steuer­ leitung (SL) so steuert, dass die Vorrichtung (V) zum Vergießen so viel Vergußmasse (M) in das Gehäuse (G) füllt, bis ein vorgegebener Koppelfaktor vom Netzwerkanalysator (A) gemessen wird.

2. Verfahren bzw. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppel­ faktor an der Steuereinheit (S) einstellbar ist.

3. Streifenleitungskoppler (K), hergestellt nach einem Verfahren der Ansprüche 1 oder 2, mit mindestens zwei auf einer Leiterplatte (P) angeordneten Streifenleitern, welche in einem Gehäuse (G) sitzen und von einer Vergußmasse (VM) vergossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) gerade mit so viel Vergußmasse (VM) gefüllt ist, dass ein vorgegebener Koppelfaktor erzielt wird.

4. Streifenleitungskoppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass über und unter der Leiterplatte (P) Vergußmasse (VM) vorgesehen ist.

5. Streifenleitungskoppler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verguß­ masse (VM) eine wärmeleitende Komponente enthält.

6. Streifenleitungskoppler nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verguß­ masse (VM) durchsichtig ist.