DE2342071C3

DE2342071C3 - Kondensator einer Streifenleitung

Info

Publication number: DE2342071C3
Application number: DE19732342071
Authority: DE
Inventors: James Walter Allentown Pa. Gewartowski
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1972-08-28
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1981-08-20
Also published as: NL163047C; DE2342071B2; JPS5232938B2; JPS4960656A; IT994671B; SE381957B; GB1431972A; BE803990A; FR2198311B1; NL163047B; NL7311571A; DE2342071A1; FR2198311A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Kondensator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art

Es ist bekannt (US-Zeitschrift »IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques«, August 1972, S. 555 und 556), Dioden und insbesondere Laufzeitdioden mit Stoßlawinen-Durchbruchscharakteristik (IMPATT-Dioden) als Grundlage für Festkörperoszillatoren und Verstärker in zahlreichen Anwendungsfällen für die Mikrowellentechnik zu verwenden. Die Diodenvorspannung muß gegenüber der restlichen Schaltung isoliert sein, wobei die erforderlichen Gleichspannungsunterbrechungen durch Plättchenkondensatoren bewirkt werden. Wahlweise kann hierzu auch ein Interdigitalkondensator verwendet werden, der in den Zug einer Streifenleitung, z. B. in den Leitungszug des Streifenleiters einer Mikrostripleitung, eingebaut ist

Wie ferner aus der genannten Literaturstelle sowie aus der GB-PS S 11 295 und der US-PS 28 28 454 bekannt ist, weisen Interdigitalkondensatoren zwei Beläge auf, von denen jeder eine Gruppe von fingerförmig von einem Rand vorspringende Flächen umfaßt, wobei die Beläge so angeordnet sind, daß die Finger voneinander beabstandet im gegenseitigen Eingriff stehen, so daß ein kontinuierlicher Spalt zwischen den Belägen gebildet ist.

Der aus der erstgenannten Literaturstelle bekannte Kondensator muß hinsichtlich seiner Impedanz über das Betriebsfrequenzband an die Schaltung angepaßt sein. Da die Kapazität in umgekehrter Zuordnung zu der Reaktanz steht, macht eine höhere Kapazität die erforderliche Anpassung über einen Breitband-Frequenzbereich leichter als eine geringe Kapazität. Ungünstigerweise zeigt jedoch der Interdigitalkondensator normalerweise eine sehr geringe Gesamtkapazität in der Größenordnung von wenigen pF. Diese Kapazität kann durch Verminderung der Spaltbreite und/oder durch Steigerung der Spaltlänge gesteigert werden, jedoch kann aus praktischen Gründen, die durch die Stoffe und Verfahren bedingt sind, die Spaltbreite nicht unbegrenzt vermindert werden; obgleich die Spaltlänge gesteigert werden kann, wirkt der Kondensatorspalt als eine einem offenen Stromkreis entsprechende Schlitzleitung, welche eine unerwünschte Resonanz erzeugt, wenn immer die Spaltlänge ein Vielfaches einer halben Wellenlänge beträgt. Je langer der Spalt ist. einen desto geringeren Abstand weisen demgemäß die unerwünschten Resonanzfrequenzen auf und desto wahrscheinlicher ist es, daß unerwünschte Resonanzen in das Betriebsfrequenzband der Baueinheit fallen.

Diese Probleme werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der Kondensator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Verschiebung seiner Resonanzfrequenz eine reaktive Belastung aufweist, bestehend aus in einer der beiden die Beläge des Kondensators bildenden Endflächen der Streifenleiterabschnitte, der vom Spalt ausgeht und in Längsrichtung des Streifenleiters verläuft.

Nach der vorliegenden Erfindung wird der übliche Streifenleitungs-Interdigitalkondensator so abgewandelt, daß die durch den Kondensatorspalt erzeugten Resonanzfrequenzen eingestellt werden können; bei richtiger Dimensionierung können diese Frequenzen aus einem gewählten Betriebsfrequenzband in wirksamer Weise entfernt werden. Die Resonanzeinstellung kann durch Zugabe eines Schlitzes oder einer Anzahl von Schlitzen geschehen, die vom Spalt ausgehend in einem der beiden Abschnitte des Streifenleiters vorgesehen sind. Dieser Schlitz bzw. diese Schlitze wirkt bzw. wirken im Sinne einer Ausdehnune der wirksamen

Länge des Kondensatorspalts durch reaktive Belastung des Spaltes, so daß dieser, während er keine wesentliche Einwirkung auf die Kapazität der Baueinheit noch auf die Impedanzcharakteristik aufweist, im Sinne einer Erniedrigung der Resonanzfrequenzen wirksam ist Die Verschiebung der Resonanz wird optimal, wenn die Schlitze an Spannungsminima der Resonanzwelle gelegen sind, d.h. an den Knoten des stehenden Wellenmusters. Für Halbwellenresonana liegt ein Knoten an dem Mittelpunkt der Spaltlänge; eine Vollwelleiiresonanz zeigt Knoten in symmetrischer Versetzung gegenüber dem Mittelpunkt Demgemäß wird zur Verschiebung der Halbwellen-Resonanzfrequenzen ein Schlitz in einem Streifenleiterabschnitt an der Mittellinie des Streifenleiters angebracht; zur Verschiebung von Vollwellen-Resonanzfrequenzen wird ein Paar von Schlitzen symmetrisch gegenüber der Mittellinie versetzt angebracht.

Die resonanzeingestellten Interdigitalkondensatoren finden Anwendung als Gleichvorspannungsunterbrechungen bei Diodenoszillatoren und -verstärkern. Bei einer solchen Schaltung unter Anwendung beispielsweise eines drei Anschlüsse aufweisenden Zirkulators ergibt der Kondensator eine Unterbrechung des Gleichstromweges zwischen dem Diodenarm und dem Eingangs- sowie Ausgangsarm, wobei die Resonanz bei entsprechender Auslegung der reaktiven Belastung außerhalb des Betriebsbandes des Oszillators liegt. Die Oszillatorschaltung kann ein Paar von Interdigitalkondensatoren mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen verwenden, beispielsweise in dem Eingangsam, ein Kondensator mit einer derartigen Schlitzgestallung, daß die nächstliegende Resonanzfrequenz unterhalb des Betriebsbandes liegt, und in dem Ausgangsarm ein Kondensator mit einer reaktiven Belastung entsprechender Dimensionierung, daß die nächstliegende Resonanz oberhalb des Bandes liegt. Da die Resonanzfrequenzen verschieden sind, kann die zugeordnete Energie ohne Schaden in üblicher Weise angeschlossen werden. Wahlweise kann ein einziger Kondensator mit einer entsprechend ausgelegten reaktiven Belastung in dem Diodenann angeordnet sein. Die Energie in den verschobenen Kondensatorresonanzen kann durch Anwendung eines Widerstandsfilms gedämpft oder unterdrückt werden, der beispielsweise durch Niederschlag über den Belastungsschlitzen angebracht und so angeordnet ist, daß er eine vernachlässigbare Wirkung auf den Kondensatorverlust ausübt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines bekannten Streifenleitungs-Interdigitalkondensators in Draufsicht,

F i g. 2,3 die Spannung als Funktion der Kondensatorspaltlänge für Vollwellen- bzw. Halbwellenresonanz in Schaubilddarstellung,

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel eines Interdigitalkondensators mit einstellbarer Resonanzfrequenz in Draufsicht,

F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Interdigitalkondensators, bei dem die unerwünschte Resonanz bO unterdrückt ist, in Draufsicht.

F i g. 6. 7 Ausführungsbeispiele von Diodenoszillatorschaltungen unter Anwendung eines Kondensators mit reaktiver Belastung, jeweils in schematischer Darstellung, b5

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung ähnlich derjenigen von F i g. 6, in schematischer Darstellung,

F i g. 9 das Leitungsmuster entsprechend der Schaltungsanordnung von F i g. 7 mit einem Kondensator, bei dem die unerwünschte Resonanz unterdrückt ist, in schematischer Darstellung.

F i g. 1 zeigt das LeitungsrMister eines bekannten Streifenleitungs-Interdigitalkondensators. Der Streifenleiter besteht aus zwei Abschnitten 10Λ, 1OB, die auf einer Unterlage 11 angebracht sind. Jeder Abschnitt weist Finger 12/4,125 auf, die vom Abschnitt iOA bzw. 105 gegen den anderen Abschnitt hin verlaufen. Der serpentinenartige Zwischenraum zwischen den Fingern 12Ä, 125 stellt den Kondensatorspalt 14 dar. Dessen Breite V/ liegt in der Größenordnung weniger Zehntelmillimeter; die Spaltlänge L ist durch die Längen und die Anzahl der Finger 12 bestimmt Der Kondensator kann mit irgendeinem geeigneten Dielektrikum bedeckt sein, um den Eintritt von außerhalb befindlichem Material auf den Spalt zu verhindern.

Die Kapazität des Kondensators ist eine Funktion von dessen Abmessungen. Die Anteilskapazität pro Einheit der Spaltlänge ist im wesentlichen durch die Spaltbreite W bestimmt; die Gesamtkapazität ist das Produkt aus der Anteilskapazität und der Spaltlänge L Die Gesamtkapazität kann gesteigert werden, indem die Spaltbreite W vermindert wird; dies ist jedoch letztlich durch die verwendeten Stoffe und Verfahren begrenzt Wahlweise kann die Kapazität gesteigert werden, indem die Fingerlänge d gesteigert wird oder indem Finger zugefügt werden; da jedoch der Spalt wie eine Schlitzleitung wirkt, bedingt ein längerer Spalt eine niedrigere primäre Resonanzfrequenz; daher wird die Wahrscheinlichkeit, daß eine Resonanzfrequenz in das gewählte Betriebsfrequenzband fällt, gesteigert.

Die Resonanz liegt bei Frequenzen vor, für welche die Länge L des Spaltes ein Vielfaches einer Halbwellenlänge ist. Die Cosinuswelle von Fig.2 zeigt das Spannungswellenmuster von Vollwellenresonanz in einer Schlitzleitung der Länge L Die Maxima treten an den Enden der Leitung bei 0 und L auf, wobei Nullstellen bei einem Viertel des Wertes L und Dreiviertel des Wertes L vorliegen.

Fig.3 zeigt das Spannungswellenmuster der Halbwellenresonanz, wobei die Maxima bei 0 und L und eine Nullstelle bei dem halben Wert von L liegen.

Die Resonanzfrequenz /,ist durch folgende Gleichung bestimmt:

f_r=m>/2L.

Hierbei bedeutet π eine ganze Zahl in Abhängigkeit von der Ordnung der Resonanz; ν stellt die Fortpflanzungsgeschwindigkeit längs des Schlitzleiters dar. Für Vollwellenresonanz ist η eine gerade Zahl, für Halbwellenresonanz eine ungerade. Daher erhält η den Wert 2 für die primäre Vollwellenresonanz und den Wert π = 1 für die primäre Halbwellenresonanz.

Beispielsweise ergibt sich bei der Dielektrizitätskonstanten von Luft der Wert ν = 3 · 10¹⁰ cm/sec. Demgemäß liegt für eine sehr kurze Länge L, beispielsweise 1 cm, die primäre Halbwelleu-Resonanzfrequenz bei etwa 15GHz; die niedrigste Vollwellen-Resonanzfrequenz liegt bei 30 GHz. Ein Kondensator mit dieser Spaltlänge ergibt daher keine Resonanzprobleme, wenn ein Betrieb unterhalb 15 GHz erfolgt. Jedoch ergibt die Spaltlänge von lediglich 1 cm eine derartig geringe Kapazität, daß dies für die meisten Anwendungsfälle unbrauchbar wäre.

Für eine größere Spaltlänge von beispielsweise 10 cm

tritt die primäre Halbwellenresonanz bei etwa 1,5 GHz auf, die primäre Vollwellenresonanz bei 3GHz; Resonanzen von höherer Ordnung treten in aufeinanderfolgenden Intervallen von 1,5 GHz auf. Die folgende Zusammenstellung veranschaulicht die primären und sekundären Halbwellen- und Vollwellenresonanzen für eine beispielsweise Auswahl der Spaltlängen L:

Spalt länge	Resonanzfrequenzen (GHz)	primäre	sekundäre	sekundäre
	primäre	Vollwelle	Halbwolle	Vollwelle
(cm)	Halbwelle	(/7=2)	(/7=3)	(n = 4)
20	(n=1)	1.5	2.25	3,0
10	0,75	3	4,5	6
5	1,5	6	9	12
1	3	30	45	60
15

Die kürzeren Spaltlängen ergeben ersichtlich Resonanzen bei höherer Frequenz, so daß ein Betrieb in Frequenzbändern unterhalb der niedrigsten Resonanzfrequenz möglich ist. Für größere Spaltlängen sind die Resonanzfrequenzen niedriger und in dichterem Abstand, so daß die Betriebsfrequenzbänder normalerweise zwischen den Resonanzen angeordnet werden müssen. Bei der praktischen Ausführung reduziert die dielektrische Aufladung den Wert v, wodurch die Resonanzfrequenzen proportional reduziert werden.

Durch richtige Wahl der Spaltlänge L des Kondensators von F i g. 1 kann ein gewähltes Frequenzband frei von Resonanzen erhalten werden. Jedoch hat die Anwendung dieses Verfahrens (normalerweise durch Änderung der Anzahl oder der Abmessungen der Finger 12) zur Einstellung der Resonanzfrequenz den Nachteil, daß auch die Kapazität beeinflußt wird, da die Gesamtkapazität von der Länge L abhängt

Fig.4 zeigt einen Interdigitalkondensator, bei welchem die Resonanz unabhängig von der Kapazität einstellbar ist. Der Kondensator ist mit ineinandergreifenden Fingern 12Λ, 12ß, wie in F i g. 1, ausgebildet Die Kapazität der Baueinheit wird durch die tatsächliche Länge L des Spaltes 14 bestimmt, jedoch ist ohne Änderung der tatsächlichen Länge L und damit ohne Beeinflussung der Kapazität die wirksame Spaltlänge durch reaktive Belastung des Kondensators einstellbar. Dies wird mittels eines Paares von Schlitzen 13 erzielt die aus dem Leiterabschnitt 10-Bherausgeschnitten sind. Die Schlitze, welche eine Höhe H von weniger als λ/4 aufweisen, wobei λ=vif und f die Betriebsfrequenz darstellen, wirken im wesentlichen als gekürzte Abzweigungen an einem Übertragungsleiter, wobei diese Schlitze eine reaktive Belastung im Sinne einer reihengeschalteten Induktivität darstellen. Daher steigert die Einführung der Schlitze 13 die wirksame elektrische Länge des Spaltes 14, wie sich aus der vorangehenden Gleichung (1) und der zugehörigen Zusammenstellung ergibt wobei die Resonanzfrequenzen erniedrigt werden.

Das Ausmaß der reaktiven Belastung und damit das Ausmaß der Resonanzfrequenzverschiebung wird in erster Linie durch die Anordnung der Schlitze 13 längs des Spaltes 14 und in geringerem Maße durch die Höhe H der Schlitze 13 eingestellt Obgleich die Höhe H ein wesentlicher Faktor bei der Bestimmung der Belastungswirkung der Schlitze darstellt wird die Abmessung der Schlitze durch Impedanzüberlegungen begrenzL Da die Entfernung großer Mengen Leiterbahnmaterials aus dem Streifenleiter die Anpassungskennwerte ungünstig beeinflussen, werden die Schlitze 13 vorzugsweise in dem breiteren Abschnitt lOß angeordnet. Übliche Übertragungsleitungsverfahren, beispielsweise die Tabellenanalyse nach Smith, können verwendet werden, um die Wirkung der Schlitze 13 für besondere Kombinationen der örtlichen Anordnung des Schlitzes, der Höhe Wund der Breite Dzu bestimmen.
Für eine maximale Belastung sollten die Schlitze 13 an

ίο den Spalt 14 bei oder nahe den Spannungsnullpunkten eingekoppelt werden, wo der maximale Strom vorliegt. Um die Halbwellenresonanz zu verschieben, ist ein einziger Belastungsschlitz 13 vorzugsweise an der Mittellinie des Streifenleiters vorgesehen, so daß eine Einkopplung an dem Mittelpunkt der Spaltlänge L erfolgt. Das Paar von Schützen 13. welches in symmetrischer Versetzung gegenüber der Mittellinie des Streifenleiters veranschaulicht ist, dient zur Veranschaulichung einer Anordnung zur Verschiebung der Vollwellenresonanzen. Die Spannungsnullstellen erscheinen für die primäre Vollwellenresonanz bei L/4 und 3L/4; die sekundären Vollwellenresonanzen haben Nullstellen bei Ve/, VsL VnL und VsL, so daß die Stelle der Schlitze 13 gemäß der verschobenen Resonanzfrequenz gewählt werden kann. Wenngleich die Schlitze in irgendeinem der Abschnitte 10Λ oder 10ß des Streifenleiters oder in beiden angeordnet und damit im wesentlichen bei irgendeiner der gewählten Nullstellen eingekoppelt werden können, ist eine Symmetrie vorzuziehen. Auch müssen Anpassungsüberlegungen in Betracht gezogen werden, wenn die Schlitze angebracht werden.

Durch geeignete Dimensionierung der Finger kann eine gewünschte Kapazität erreicht werden; durch Zufügung von Belastungsschlitzen können die Resonanzfrequenzen nach unten verschoben werden, ohne die Kapazität zu beeinflussen. Nach dem Beseitigen der wechselseitigen Abhängigkeiten der Kapazität und der Resonanzfrequenz kann ein Interdigitalkondensator so optimiert werden, daß er eine praktische Gleichvorspannungsunterbrechung für Mikrowellenschaltungen darstellt

F i g. 5 zeigt den Kondensator von F i g. 4 in Abwandlung auf die Erzielung einer Unterdrückung unerwünschter Resonanzen. Ein Widerstandsfilm 50 wird über den reaktiv belastenden Schlitzen 13 angebracht und dient zur Dämpfung der Resonanzen an dem Punkt wo deren Wirkung auf die Impedanz des Kondensators vernachlässigbar ist Der Film 50 muß parallel zu der Ebene der Abschnitte 1OA und 10ß des Streifenleiters verlaufen und im wesentlichen in derselben liegen, so daß er eine Kopplung mit dem elektrischen Resonanzfeld herbeiführt jedoch keine Kopplung mit dem elektrischen Feld des Signals, das vorherrschend senkrecht zu dessen Leitung verläuft Der Film kann unmittelbar auf die Unterlage 11 niedergeschlagen werden, so daß er unmittelbar auf dem Streifenleiter liegt; oder es kann der Film auf einem dünneren Träger vorliegen, beispielsweise einer Schicht aus Glimmer, welche der Unterlage zugefügt wird. Wenn die Schlitze 13 nahe der Mittellinie des Streifenleiters gelegen sind, wie dies dargestellt ist, erweist sich das Potential über den Film infolge des Signals an der Leitung als vernachlässigbar, so daß der Signalverlust vernachlässigbar ist Das Potential über den FDm infolge der Resonanzfrequenzen in dem Schlitz ist verhältnismäßig groß, wobei diese Resonanzenergie abgestrahlt wird.

Die Anwendung eines verlustbehafteten Filmes zur auswahlmäßigen Dämpfung von Resonanzen ergibt wesentliche Steigerungen in der verwendbaren Bandbreite von Interdigitalkondensatoren; es ergibt sich auch eine Zunahme des Bereiches der erzielbaren Kapazitäten, wobei die Konstrukteure demgemäß eine größere Freiheit bei der Dimensionierung haben.

Die Blockschaltbilder von Fig.6, 7 zeigen zwei wahlweise Anordnungsmöglichkeiten für Streifenleitungs-lnterdigitalkondensatoren in Anwendung als Vorspannungsunterbrechungen in Diodenoszillatoren. Die Schaltung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, daß die Ausgangsfrequenz eines Diodenoszillators starr mit der Frequenz des Eingangssignals gekoppelt ist, so daß die Ausgangsfrequenz der Schaltung durch ihre Eingangsfrequenz bestimmt wird und die Ausgangsleistung der Schaltung von der Osziiiator-Ausgangsleitung abhängt. Ein Zirkulator 20 koppelt einen Eingangsarm 21 mit einem Diodenarm 23 und den Dicdenarm 23 mit dem Ausgangsarm 22 in üblicher 2b Weise. Ferner umfaßt der Zirkulator 20 ein an sich bekanntes Anpassungsnetzwerk, so daß jeder Anschluß auf eine Standardimpedanz von beispielsweise 50 Ohm angepaßt ist. Der Diodenoszillator 25 ist durch eine Gleichvorspannungsquelle 26 vorgespannt; Interdigitalkondensatoren 31, 32 in Fig. 6 und ein Kondensator 41 in F i g. 7 wirken als Gleichvorspannungsunterbrechungen. Die Zufügung der Kondensatoren erfordert Impedanzanpassungselemente 27,28,29 zur Anpassung der Kondensatoren 31, 32 bzw. 41 an den Rest der Schaltungselemente; um diese Elemente hinsichtlich der Impedanz über ein breites Band anzupassen, sollte die Reaktanz der Kondensatoren so klein wie möglich und deren Kapazität so groß wie möglich sein. Wie vorangehend erwähnt wurde, ist der Kondensator von Fig.4 besonders gut für eine solche Anwendung geeignet, da er vermöge entsprechender Ausbildung auf eine gewünschte Kapazität ohne Erzeugung unerwünschter Resonanzen in dem Betriebsband der Baueinheit einstellbar ist.

Eine Auslegung der zwei Kondensatoren umfassenden Schaltung gemäß F i g. 6 ergibt sich aus F i g. 8. Die Endfinger 35, 36 des Kondensators 31 werden kurzgeschlossen, um eine gewählte Kapazität aufzubauen, indem die Länge des Spaltes 34 entworfen wird; diese Spaltlänge soll zufällig eine Vollwellenresonanz ergeben, die annahmegemäß innerhalb des Betriebsfrequenzbandes liegen soll; Schlitze 33 belasten die Spaltleitung zwecks Verschiebung von deren unerwünschten Resonanzfrequenz unter das Betriebsband. Schlitze 33 können an jeder Seite des Kondensators 31 vorgesehen sein, mit der Ausnahme, daß — da der ivOTiucuSätOr 5Π ucf ZifküiiuüFScJic uFciicr iSi — dieSe Seite vorzuziehen ist da in diese Seite eingeschnittene Schlitze eine geringere Einwirkung auf die Impedanz der Leitung haben, als wenn die Schlitze in die andere Seite eingeschnitten wären. Die zusätzliche Anpassung ergibt sich durch das Element 27, welches im wesentlichen einen Abschnitt der Leitung in geeigneter und an sich bekannter Dimensionierung darstellt, um als ein Impedanztransformator wirksam zu sein.

Der Kondensator 32 schafft vermöge entsprechender Dimensionierung eine gewünschte Kapazität durch Wahl der Ausbildung der Finger, insbesondere die Länge der Endfinger 38, 39. Es ist keine Schlitzausbildung veranschaulicht, da angenommen wird, daß diese Einstellung der Spaltlänge sicherstellt, daß die Resonanzfrequenz oberhalb des Betriebsbandes liegt, jedoch kann der Kondensator 32 auch Belastungsschlitze aufweisen, wenn dies notwendig erscheint, um dessen Resonanzfrequenzen zu verschieben. Zur Anpassung dient das Anpassungselement 28.

Wenn die Resonanzfrequenzen, die durch die Kondensatoren 31, 32 erzeugt wurden, gleich sind, ergibt sich eine Reflexion, und die Resonanz würde in dem Diodenarm erscheinen; da die Kondensatoren jedoch auf unterschiedlichen Frequenzen arbeilen, verlaufen diese Frequenzen durch den Zirkulator 20 und können in den gegenüberliegenden Armen durch übliche (nicht veranschaulichte) Abschlüsse abgestrahlt werden. Die Energien im Bereich der unerwünschten Resonanzfrequenzen können auch durch Einsetzen eines verlustbehafteten Materials unterdrückt werden, wie dies in F i g. 5 veranschaulicht ist.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann es günstig sein, lediglich einen einzigen, den Gleichstromweg unterbrechenden Kondensator gemäß F i g. 7 sowie der entsprechenden Auslegung der Schaltung gemäß Fig.9 zu verwenden.

F i g. 9 zeigt die Anwendung eines eine Resonanz unterdrückenden Interdigitalkondensators als Gleichvorspannungsunterbrechung einer Diodenoszillatorschaltung. Der Zirkulator 20 koppelt den Eingangsarm 21 mit dem Diodenarm 23 und den Diodenarm 23 mit dem Ausgangsarm 22 in üblicher Weise. Zweckmäßigerweise umfaßt der Zirkulator 20 ein Anpassungsnetzwerk, so daß jeder Anschluß auf eine Standardimpedanz von beispielsweise 50 Ohm angepaßt ist. Der Diodenoszillator 25 ist durch eine Gleichspannungsquelle vorgespannt, wobei der Interdigitalkondensator 41 als Gleichvorspannungsunterbrechung wirksam ist. Die zusätzliche Anpassung, welche durch Zufügung des Kondensators benötigt wird, ergibt sich durch das Element 29, welches im wesentlichen einen Abschnitt der Leitung in entsprechender an sich bekannter Dimensionierung darstellt, um als Impedanztransformator wirksam zu sein.

Endfinger 43, 44 sind kurz abgeschnitten veranschaulicht, um eine Möglichkeit aufzuzeigen, eine gewählte Kapazität aufzubauen, indem die Länge des Spaltes 40 entsprechend entworfen wird; diese Spaltlänge soll zufälligerweise eine Vollwellenresonanz ergeben, die annahmegemäß innerhalb des Betriebsfrequenzbandes liegen soll. Die beiden außerhalb der Mittellinie des Streifenleiters vorgesehenen Schlitze 45 belasten den Spalt 40 und verschieben die Resonanzfrequenz. Widerstandsfilm 51, welcher die Schlitze 45 überdeckt, führt eine Kopplung mit dem elektrischen Feld der Resonanz in den Schlitzen herbei und dämpft die verschobene, unerwünschte Resonanz.

Wenn die durvh Wähl der Spaiiiänge erzeugte unerwünschte Resonanz vom Halb wellentyp wäre, könnte ein auf der Mittellinie des Streifenleiters liegender Schlitz verwendet werden, wobei die Unterdrückung der unerwünschten Resonanz durch Anwendung des Filmes 51 in gleicher Weise durchführbar wäre.

Bei der Dimensionierung und Anordnung der reaktiven Belastungsschlitze zur Verschiebung der Resonanzfrequenzen unter das Betriebsfrequenzband muß dafür Sorge getragen werden, daß die höheren Resonanzen, die ebenfalls verschoben werden, nicht die obere Grenze des Betriebsfrequenzbandes erreichen. Jedoch wird vorliegend der Ausdruck »Resonanzfrequenz« für Resonanzen jeder Ordnung verwendet, wobei in jedem Fall angenommen wird, daß diese am nächsten bei dem interessierenden Frequenzband liegt

Durch die Eliminierung der wechselseitigen Abhängigkeit von Kapazität und Resonanzfrequenz nach der Erfindung kann eine Dimensionierung der Interdigitalkondensatoren, wie dies zur Erfüllung der Erfordernisse eines individuellen Systems benötigt wird, durch jeden Durchschnittsfachmann erreicht werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kondensator einer Streifenleitung, der in dem Streifenleiter, diesen in zwei Abschnitte auftrennend und somit den Gleichstromweg unterbrechend, angeordnet ist, dessen beide Beläge durch die an der Trennstelle liegenden Endflächen der beiden Abschnitte des Streifenleiters gebildet sind, bei dem jeder dieser Beläge eine vom Rand des Endes des zugehörigen Abschnittes des Streifenleiters vorspringende Gruppe fingerförmiger, in Achsrichtung des Streifenleiters und auf den anderen Belag zu verlaufender Flächen aufweist und bei dem die Gruppe der fingerförmigen Flächen des einen Belags und die Gruppe der fingerförmigen Flächen des anderen Belags voneinander beabstandet im gegenseitigen Eingriff stehen, so daß zwischen den Belägen ein durchgehender Spalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ver-Schiebung der Resonanzfrequenz des Kondensators eine reaktive Belastung vorgesehen ist, bestehend aus zumindest einem Schlitz (13) in einer der beiden die Beläge des Kondensators bildenden Endflächen der Streifenleiterabschnitte (10/4; lOßJl der vom Spalt (14) ausgeht und in Längsrichtung des Streifenleiters verläuft.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (50), das die Energie der verschobenen Resonanzfrequenz verbraucht, quer zu dem Schlitz (13) der reaktiven Belastung angeordnet ist.

3. Kondensator nach Anspruch 2 einer Streifenleitung, bei der der Streifenleiter auf einer Unterlage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (50) aus einem parallel zu der Ebene der Abschnitte (U)A, iOB) des Streifenleiters ausgerichteten leitenden Film besteht, der im wesentlichen in der Ebene der Abschnitte liegi.

4. Kondensator nach Anspruch 2 einer Streifenlei- ao tung, bei der der Streifenleiter auf einer Unterlage angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (50) ein an der Unterlage (11) angebrachter Widerstandsfilm ist, der im wesentlichen in der Ebene der Abschnitte (1OA; \0B) des Streifenleiters 4^r> liegt.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anbringung des Schlitzes (13) bzw. der Schlitze (13) am Spalt (14) des Kondensators bei annähernd dem Spannungsnullpunkt des stehenden Wellenmusters der verschobenen Resonanzfrequenz.

6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (13) am Spalt (14) annähernd beim Mittelpunkt der Spaltlänge angebracht ist.

7. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Paar von Schlitzen (13), die symmetrisch gegenüber der Mittellinie des Abschnittes, in welchem sie ausge- t>o schnitten sind, versetzt am Spalt (14) des Kondensators angebracht ist.