DE19945662A1

DE19945662A1 - Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation

Info

Publication number: DE19945662A1
Application number: DE1999145662
Authority: DE
Inventors: Michael Tembeck; Dietmar Gapski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-04-26
Also published as: AU5965600A; WO2001022525A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation, bestehend aus einem Wellenleiter (1) mit einer vorbestimmten effektiven Geometrie (W, l) und zumindest einem steuerbaren Verbindungselement (S1 bis S6) zum Verändern der effektiven Geometrie des Wellenleiters (1). Auf diese Weise erhält man für einen großen Frequenzbereich eine optimale Impedanzanpassung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation und ins besondere auf eine Anpassungsschaltung einer Antenne an eine Sende-/Empfangsvorrichtung mittels Wellenleitern in einem mo bilen Telekommunikations-Endgerät.

Zur Verbesserung der Reichweite bzw. zur Vermeidung von Emp findlichkeitsverlusten ist es beispielsweise in einem mobilen Telekommunikations-Endgerät bzw. Handy erforderlich, durch Anpassung der Impedanzen eine weitgehend reflexionsfreie Ver bindung der Antenne mit der dazugehörigen Sende-/Empfangsvor richtung zu erreichen. Zur Anpassung der komplexen Antennen impedanz an die üblicherweise reelle Lastimpedanz der Sende- /Empfangsvorrichtung wird daher eine Vorrichtung zur Impe danztransformation geschaltet, die eine Anpassung bzw. Impe danztransformation durchführt.

Derartige Vorrichtungen zur Impedanztransformation sind für niederfrequente Signale hinreichend bekannt. Insbesondere bei der Verwendung von Hochfrequenzsignalen 400 MHz, wie sie beispielsweise in schnurlosen Telekommunikations-Endgeräten zum Einsatz kommen, sind jedoch derartige herkömmliche Impe danz-Transformatoren nicht mehr einsetzbar. Die Betriebspara meter derartiger Wellenleiter bzw. Wellenleiterschaltungen werden beispielsweise aus sogenannten Smith-Diagrammen bzw. "Smith charts" gewonnen. Mittels eines derartigen Smith charts kann beispielsweise das Verhalten einer Mikrowellen schaltung (HF-Schaltung) bestehend aus Wellenleitern hinrei chend bestimmt werden.

Typische Vertreter derartiger Wellenleiter sind beispielswei se der Streifenleiter bzw. stripline und der Mikrostreifen leiter bzw. microstrip, wie sie in den Fig. 1 und 2 darge stellt sind.

Fig. 1 zeigt hierbei eine Schnittansicht eines stripline ge mäß dem Stand der Technik, wobei ein eigentlicher Streifen leiter 1 in ein Dielektrikum 3 mit der relativen Dielektrizi tätskonstante ε_r eingebettet ist. An den Oberflächen des Die lektrikums 3 befinden sich zwei elektrisch leitende Masseebe nen 2o und 2u, die üblicherweise wie der Streifenleiter 1 aus Kupfer bestehen. Die charakteristische Impedanz des stripline ist hierbei eine Funktion aus einer Streifenbreite W, einer Streifendicke t, der relativen Dielektrizitätskonstante ε_r und einem Abstand b zwischen den Masseebenen 2o und 2u. Der Vorteil derartiger Wellenleiterstrukturen liegt darin, daß sie auf einfache Weise und automatisch hergestellt werden können, wobei die für die Mikrowellenübertragung (HF-Übertra gung) erforderlichen gleichförmigen Signalpfade zur Verfügung gestellt werden.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines microstrips gemäß dem Stand der Technik, wobei ein Streifenleiter 1 auf einem Di elektrikum 3 mit einer Dicke h liegt. In ähnlicher Weise wie beim stripline ist auch die charakteristische Impedanz des microstrips eine Funktion der Streifenbreite W, der Streifen dicke t, der relativen Dielektrizitätskonstante ε_r und der Höhe h des Dielektrikums 3, welche wiederum einen Abstand des Streifenleiters 1 zu einer elektrisch leitenden Masseebene 2 angibt. Auch beim microstrip besteht der Streifenleiter 1 und die Masseebene 2 aus einem metallischen Leiter z. B. Kupfer, wobei sich die Feldlinien im Dielektrikum 3 ausbreiten.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Veran schaulichung einer Impedanztransformation mit einem herkömm lichen Impedanz-Transformator IT, wobei Q eine Quelle und L eine Last darstellt, die jeweils unterschiedliche Impedanzen aufweisen. Die Quelle Q besteht beispielsweise aus einer Wechselstromquelle I und einer dazugehörigen Impedanz Z₀. Die Last L besteht beispielsweise aus einem Bipolartransistor mit dazugehöriger Schaltung. Zur Anpassung der komplexen Impedanz der Quelle Q an die beispielsweise reelle Lastimpedanz der Last L ist zwischen die Quelle Q und die Last L der Impedanz- Transformator IT geschaltet, wodurch sich vorzugsweise eine Optimierung des Wirkungsgrades ergibt.

Fig. 4 zeigt eine herkömmliche Microstrip-Schaltung zur Rea lisierung des Impedanz-Transformators IT gemäß Fig. 3. In Fig. 4 bezeichnet I eine Wechselstromquelle mit dazugehöri gem Widerstand R, die die Quelle Q bilden. Lastseitig befin det sich ein Bipolartransistor T, der mit seinem Emitter auf Masse liegt. Mit P1 und P2 wird ein Tor 1 und Tor 2 des Impe danz-Transformators IT bezeichnet, der aus einer speziell an gepaßten Microstrip-Schaltung 1 besteht. Die Microstrip- Schaltung 1 gemäß Fig. 4 besteht hierbei aus einem ersten Abschnitt mit einer Länge 11 und einer Breite w1, einem zwei ten Abschnitt mit einer Länge 12 und eine Breite w2 und einem dritten Abschnitt mit einer Länge 13 und eine Breite w3, wo bei die jeweiligen Längen und Breiten derart dimensioniert sind, daß sich eine optimale Anpassung des Transistors T an die Quelle Q ergibt.

Auf diese Weise lassen sich insbesondere in mobilen Telekom munikations-Endgeräten Impedanz-Transformatoren zur Anpassung einer Antenne an eine Sende-/Empfangsvorrichtung realisieren, die bei einer vorgegebenen Frequenz optimale Ergebnisse lie fert.

Im Laufe der Zeit haben sich jedoch insbesondere auf dem Ge biet der mobilen Telekommunikations-Endgeräte eine Vielzahl von Übertragungsstandards (Luftschnittstellenstandards) ge bildet, die bei unterschiedlichen Frequenzen (z. B. 900 und 1800 MHz) arbeiten.

Zur Realisierung einer Anpassung einer jeweiligen Sende-/Emp fangsvorrichtung an einen bestimmten Übertragungsstandard mit dazugehöriger Sende-/Empfangsfrequenz werden daher mehrere Impedanz-Transformatoren IT mit dazugehörigen Antennen in ei nem Telekommunikations-Endgerät realisiert, oder das Endgerät auf einen Frequenzbereich beschränkt. Dies bedeutet jedoch einen erhöhten Platzbedarf oder eingeschränkte Funktionali tät.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation zu schaffen, die für eine Vielzahl von Mikrowellen-Frequenzbe reichen verwendet werden kann und platzsparend zu realisieren ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.

Insbesondere durch die Verwendung eines Wellenleiters mit ei ner vorbestimmten effektiven Geometrie in Verbindung mit ei nem steuerbaren Verbindungselement zum Verändern der effekti ven Geometrie des Wellenleiters kann eine Impedanztransforma tion in einem großen Frequenzbereich erfolgen, weshalb bei spielsweise in einem Telekommunikations-Endgerät eine Viel zahl von Frequenzbereichen benutzt werden können, in denen die jeweiligen Luftschnittstellenstandards (DECT, GSM, UMTS, . . .) zur Anwendung kommen.

Vorzugsweise besteht das steuerbare Verbindungselement aus einem mechanischen Mikroschalter oder aus einem mechanischen Mikromotor mit angeschaltetem Kurzschlußschieber, die auf dem gleichen Substrat oder diskret neben dem Wellenleiter ausge bildet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine äußerst platz sparende Realisierung für den Mehrfrequenz-Impedanz-Transfor mator, wobei Impedanzen kontinuierlich oder schrittweise an gepaßt werden können.

Der Wellenleiter besteht vorzugsweise aus einer stripline oder einem microstrip, wodurch sich die Herstellung des Impe danz-Transformators auf einem Substrat automatisch und auf einfache Art und Weise realisieren läßt.

Weiterhin kann der Impedanz-Transformator eine Impedanzanpas sungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Impedanzanpas sung und eine Impedanzanpassungs-Steuervorrichtung zum Steu ern der steuerbaren Verbindungselemente in Abhängigkeit von der erfaßten Impedanzanpassung aufweisen, wodurch eine auto matisierte bzw. geregelte Impedanzanpassung an die jeweiligen Gegebenheiten ermöglicht wird. Somit läßt sich beispielsweise ein mobiles Telekommunikations-Endgerät realisieren, das je weils eine Luftschnittstelle mit bestem Empfang (Senden) au tomatisch auswählt und die Antenne an die veränderten Sende- /Empfangsbedingungen impedanzmäßig anpaßt.

In den weiteren Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines stripline gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines microstrip gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung einer Schaltung mit einem herkömmlichen Impedanz-Transformator;

Fig. 4 eine technische Realisierung der Schaltung gemäß Fig. 3 mittels einer herkömmlichen Microstrip- Schaltung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Impedanz-Trans formators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Eingangsanpassung des Impedanz-Transformators gemäß Fig. 5;

Fig. 7 ein Smith-Diagramm des Impedanz-Transformators ge mäß Fig. 5;

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Impedanz-Trans formators gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zweiten Zustand;

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Eingangsanpassung des Impedanz-Transformators gemäß Fig. 8;

Fig. 10 ein Smith-Diagramm des Impedanz-Transformators ge mäß Fig. 8;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines Teils eines Im pedanz-Transformators gemäß einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Teils eines Im pedanz-Transformators gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Teils eines Im pedanz-Transformators gemäß einem vierten Ausfüh rungsbeispiel; und

Fig. 14A und 14B schematische Darstellungen eines Teils eines Impedanz-Transformators gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation IT (nach folgend als Impedanz-Transformator bezeichnet) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand.

Der Impedanz-Transformator IT dient hierbei einer optimalen Impedanzanpassung einer Eingangsimpedanz Z1 = 50 Ohm an einem Tor P1 an eine Ausgangsimpedanz Z2 = 100 Ohm an einem Tor P2, wobei die Signalfrequenz f = 3,5 GHz beträgt. Gemäß Fig. 5 besteht der Wellenleiter 1 aus einer mäanderförmig ausgebil deten microstrip-Struktur, die sich zwischen den Toren P1 und P2 befindet und darüber hinaus mit Masse verbunden ist. Zu sätzlich besitzt die mäanderförmige microstrip-Struktur 1 ei ne Vielzahl von steuerbaren Verbindungselementen S1, S2, S3, S4, S5 und S6, die einen Kurzschluß der jeweiligen Mäander in der microstrip-Struktur 1 ermöglichen. Auf diese Weise kann eine für die Impedanzanpassung effektive Geometrie des Ge samt-Wellenleiters bzw. microstrips 1 beliebig angepaßt wer den. Anstelle der mäanderförmigen Struktur sind auch andere Strukturen möglich, wie z. B. schlangen-, zick-zack-, spiral förmige, usw. Strukturen, sofern sie eine platzsparende Geo metrie des Wellenleiters ermöglichen.

In Fig. 5 sind alle steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 geschlossen, wodurch sich für den ersten Impedanztransfor mationspfad TL1 eine Länge von 1 = 6,006 mm bei einer Breite von W = 1 mm ergibt. In gleicher Weise ergibt sich für den zweiten Impedanztransformationspfad TL2 eine Länge von 1 = 32,53 mm bei einer Breite von W = 1 mm. Der Wellenleiter 1 besteht hierbei aus einem microstrip gemäß Fig. 2 mit ei ner relativen Dielektrizitätskonstante ε_r = 1,0 für das Di elektrikum 3, wobei die Höhe für das Dielektrikum 3 h = 1 mm und die Streifendicke t = 0,001 mm beträgt.

Die steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 bestehen vor zugsweise aus mechanischen Mikroschaltern, die sich unmittel bar auf dem Substrat 3 befinden bzw. darauf ausgebildet sind.

Es können jedoch auch diskrete Mikrorelais verwendet werden, wobei jedoch die Auswirkungen der dafür benötigten Zufüh rungsdrähte bei der Ansteuerung der steuerbaren Verbindungs elemente S1 bis S6 berücksichtigt werden müssen. Insbesondere bei einer Realisierung der elektromechanischen steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 mittels Silizium-Federzungen ergibt sich jedoch die in Fig. 5 dargestellte schematische Darstellung als entsprechende Draufsicht.

Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Eingangsanpas sung des Impedanz-Transformators IT im ersten Zustand bei ge schlossenen bzw. geschalteten steuerbaren Verbindungselemen ten S1 bis S6. Gemäß Fig. 6 ergibt sich eine minimale Dämp fung bei einer Frequenz f von 3,5 GHz, weshalb der Impedanz- Transformator IT gemäß Fig. 5 eine optimale Impedanzanpas sung für eine Frequenz f = 3,5 GHz liefert. Dies entspricht bei einem Telekommunikations-Endgerät beispielsweise einem ersten Luftschittstellenstandard, wobei die Signale mit 3,5 GHz übertragen werden.

Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung eines Smith-Dia gramms bzw. smith charts des Impedanz-Transformators IT gemäß Fig. 5, welches eines der wesentlichen Werkzeuge zur Beur teilung einer Impedanztransformation darstellt. Das smith chart wird beispielsweise zur Bestimmung einer Impedanz sowie einer Admittanz bei verschiedenen Lasten verwendet. Kapaziti ve oder induktive Reaktanzen von kurzgeschlossenen Übertra gungsleitungen oder kleinen Abschnitten der Wellenleiter kön nen hierdurch abgeschätzt werden. Das in Fig. 7 dargestellte smith chart entspricht hierbei der in Fig. 6 dargestellten Eingangsanpassung mit einem maximalen Frequenzbereich von 1 GHz bis 4 GHz. Der Schnittpunkt mit der Wellenachse gibt hierbei die optimale Anpassung für die imaginäre Impedanz Z1 an die reelle Impedanz Z2 wieder und liegt bei f = 3,5 GHz.

Fig. 8 zeigt den Impedanz-Transformator IT gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem zweiten Schaltungszustand, bei dem alle steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 offen ge schaltet sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder ähnliche Komponenten wie in Fig. 5, weshalb auf eine detail lierte Beschreibung nachfolgend verzichtet wird.

Aufgrund der Öffnung der steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 erhöht sich die Länge des Impedanztransformatorpfades TL1 von 6,006 mm (Fig. 5) auf nunmehr 1 = 10,506 mm und die Länge des Impedanztransformatorpfades TL2 von 32,53 mm (Fig. 5) auf 1 = 56,83 mm. Die Breite W des Microstrips 1 sowie die relative Dielektrizitätskonstante ε_r sind in gleicher Weise unverändert wie die Höhe h des Dielektrikums 3 und die Dicke t des Streifenleiters.

Fig. 9 zeigt eine graphische Darstellung der Eingangsanpas sung des Impedanz-Transformators gemäß Fig. 8, wobei dieser im geöffneten Zustand, d. h. bei maximaler Länge der mäander förmigen Microstrips 1 eine minimale Dämpfung bei der Fre quenz von 2 GHz aufweist. In gleicher Weise zeigt Fig. 10 das dazugehörige smith chart in einem Frequenzbereich von 1 GHz bis maximal 4 GHz, woraus sich eine optimale Anpassung bei einer Frequenz von 2 GHz ableiten läßt.

Demzufolge ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Impedanztransformation eine optimale Impedanzanpassung in ei nem Frequenzbereich von 2,0 bis 3,5 GHz, wobei im wesentli chen die effektive Geometrie eines Wellenleiters 1 verändert, d. h. verlängert, wird. In gleicher Weise kann jedoch auch ei ne Breite W des Microstrips bzw. Striplines verändert werden, wodurch sich ebenfalls eine Änderung der Impedanztransforma tion ergibt.

Gemäß Fig. 5 und 8 kann demzufolge der erfindungsgemäße Impedanz-Transformator IT eine nicht dargestellte Impedanzan passungs-Erfassungsvorrichtung sowie eine nicht dargestellte Impedanzanpassungs-Steuervorrichtung aufweisen, wobei die Im pedanzanpassungs-Erfassungsvorrichtung eine jeweilige Impe danzanpassung zwischen einem Tor P1 und einem Tor P2 erfaßt. In Abhängigkeit von dieser erfaßten Impedanzanpassung bzw. Impedanzfehlanpassung kann daraufhin die Impedanzanpassungs- Steuervorrichtung die steuerbaren Verbindungselemente S1 bis S6 derart ansteuern, daß jederzeit eine optimale Anpassung sichergestellt ist.

Bei Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztransformation in einem mobilen Telekom munikations-Endgerät kann demzufolge die Impedanzanpassungs- Erfassungsvorrichtung eine Fehlanpassung beispielsweise einer Antenne zu einer Sende-/Empfangsvorrichtung für einen be stimmten Frequenzbereich des Luftschnittstellenstandards (DECT, GSM, UMTS, . . .) erfassen und durch die Ansteuerung der steuerbaren Verbindungselemente (Mikroschalter) automatisch eine adaptive und optimale Impedanzanpassung herbeiführen. Ein derartiges Telekommunikations-Endgerät kann demzufolge automatisch oder bedienergesteuert für eine Vielzahl von Fre quenzbereichen (für jeweilige Luftschnittstellenstandards) impedanzmäßig angepaßt werden.

Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils ei nes Impedanztransformatorpfades TL gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel, wobei der Wellenleiter 1 wiederum eine mä anderförmige bzw. U-förmige Geometrie eines microstrips auf weist. Im Gegensatz zur Fig. 5 und Fig. 8 ist jedoch der Wellenleiter 1 nicht durchgehend ausgebildet, sondern besteht aus einer Vielzahl von Wellenleiterstücken, die über eine Vielzahl von steuerbaren Verbindungselementen S1, S1' und S1" miteinander verbunden sind. Gemäß Fig. 11 werden die Verbindungselemente S1, S1' und S1" gemeinsam angesteuert, wobei die steuerbaren Verbindungselemente S1' und S1" ge schlossen sind, sofern das steuerbare Verbindungselement S1 offen ist, und umgekehrt. Auf diese Weise erhält man eine verbesserte effektive Geometrie für den Wellenleiter 1, da kurze Anschlußstücke, die nicht benötigt werden, vollständig vom Wellenleiter 1 abgekoppelt werden. Vorzugsweise sind die steuerbaren Verbindungselemente S1, S1' und S1" durch Sili zium-Federzungen ausgebildet, wie es beispielsweise als Sili zium-Mikrorelais bekannt ist.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines mäanderförmig ausgebildeten Wellenleiters 1 beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles eines Impedanztransformatorpfades TL gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei der Wellenlei ter 1 in Form eines microstrips oder striplines geradlinig ausgebildet ist. Gemäß Fig. 12 befinden sich die Mikroschal ter S1, S2, . . . zwischen dem Wellenleiter 1 und einem Masse anschluß, wodurch zwar die tatsächliche Geometrie des Wellen leiters 1 unverändert bleibt, jedoch eine für die Impedanzan passung effektive Geometrie je nach Schalterstellung der steuerbaren Verbindungselemente verändert wird. Genauer ge sagt verkürzt sich die effektive Länge des Wellenleiters 1 mit zunehmender Anzahl von geschlossenen Verbindungselementen S1, S2, . . ., wodurch sich wiederum eine Anpassung bzw. Impe danztransformation einstellen läßt.

Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles ei nes Impedanztransformatorpfades TL gemäß einem vierten Aus führungsbeispiel. Gemäß diesem vierten Ausführungsbeispiel besteht der Wellenleiter 1 aus einer Vielzahl von Wellenlei terteilstücken 1a, 1b und 1c, die über die steuerbaren Ver bindungselemente S1 uns S2 miteinander verbunden werden kön nen. Demzufolge läßt sich die effektive Geometrie des Wellen leiters 1 wiederum durch Schalten der steuerbaren Verbin dungselemente beliebig verändern, wodurch sich eine äußerst flexible Impedanztransformation ergibt.

Fig. 14A und 14b zeigen eine schematische Darstellung ei nes Teils eines Impedanztransformatorpfades TL gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 14A eine schemati sche Draufsicht und Fig. 14B eine Schnittansicht darstellt. Gemäß diesem fünften Ausführungsbeispiel wird anstelle von Mikroschaltern ein Mikromotor SM in Verbindung mit einem dar an angeschalteten Kurzschlußschieber K verwendet, der sowohl über eine leitende Oberfläche des microstrips 1 als auch über eine daneben liegende Masseleitung GND gleitet und diese mit einander verbindet. Fig. 14B zeigt eine schematische Schnittansicht des fünften Ausführungsbeispiels, wobei der mechanische Mikromotor SM an der Oberfläche des Substrats 3 neben dem Streifenleiter 1 angeordnet ist, der sich zwischen zwei Massebahnen GND befindet und über den Kurzschlußschieber K kurzgeschlossen wird. Zur Realisierung des Wellenleiters befindet sich an der unteren Seite des Substrats bzw. Dielek trikums 3 die Masseebene 2. Auf diese Weise erhält man eine kontinuierliche Veränderung der effektiven Geometrie des Wel lenleiters 1, wodurch eine kontinuierliche Impedanzanpassung ermöglicht wird.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von microstrips und striplines für den Wellenleiter beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfaßt vielmehr alle weiteren Planartechnologien mit Streifenleitern wie zum Beispiel sus pended substrate stripline, koplanare Wellenleiter, finline Wellenleiter sowie Hohlleiter und Koaxialstrukturen.

Vorzugsweise werden für die steuerbaren Verbindungselemente elektromechanische Mikroschalter und Mikromotoren mit Kurz schlußschiebern verwendet. Es können jedoch auch elektroni sche Schalter wie z. B. Feldeffekttransistoren und derglei chen verwendet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur breitbandig abstimmbaren Impedanztrans formation bestehend aus einem Wellenleiter (1) mit einer vorbestimmten effektiven Geometrie (W, 1), gekennzeichnet durch zumindest ein steuerbares Verbindungselement (S1 bis S6; SM) zum Verändern der effektiven Geometrie des Wellenleiters (1).

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das steuer bare Verbindungselement einen mechanischen Mikroschalter (S1 bis S6) aufweist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuer bare Verbindungselement einen mechanischen Mikromotor (SM) mit angeschaltetem Kurzschlußschieber (K) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen leiter (1) einen stripline aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen leiter (1) einen microstrip aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elek trische Verhalten des Wellenleiters (1) durch Verändern sei ner effektiven Gesamtgeometrie (W, 1) verändert wird.

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen leiter (1) eine Vielzahl von Wellenleiterstücken (1a, 1b, 1c) aufweist, die über das zumindest eine steuerbare Verbindungs element (S1, S2) wahlweise verbunden werden.

8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen leiter (1) eine platzsparende Geometrie aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellen leiter (1) und das zumindest eine steuerbare Verbindungsele ment (S1 bis S6; SM) auf einem gemeinsamen Substrat ausgebil det sind.

10. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Impedanzanpassungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Impedanzanpassung und einer Impedanzanpassungs-Steuervorrichtung zum Steuern der steuerbaren Verbindungselemente (S1 bis S6; SM) in Abhängig keit von der erfaßten Impedanzanpassung.

11. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ei nem mobilen Telekommunikations-Endgerät zur Anpassung einer Antenne an eine Sende-/Empfangsvorrichtung verwendet wird.