DE2543461A1

DE2543461A1 - Microwave strip conductor with DC separation - has gap bridged by quarter transmission length of coaxial cable

Info

Publication number: DE2543461A1
Application number: DE19752543461
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Otremba
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2543461C3; DE2543461B2

Abstract

Microwave strip conductor is embedded on both sides of a metallised substrate (1) made of plastic or ceramic with DC current blocking between the printed wiring. This type of separation is essential in the power supply for the microwave components in feeding or transmitting the intermediate frequency signals in transistor and diode amplifiers or transistor oscillators or frequency converters. A conducting surface (6) is applied to the bottom side of the substrate and a strip shaped conductor (2) is applied to the top side. The strip is broken by a gap. The two sections are joined by a coaxial cable section. The internal conductor (4) is enclosed by the outer conductor (3). The other end of the internal conductor is exposed and joined to the strip conductor. The length of the coaxial cable is one quarter of the transmission wave length.

Description

Mikrowellen-Streifenleitung mit GleichstromauftrennungMicrowave stripline with direct current separation

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrowellen-Streifenleitung Mit einer Gleichstromauftrennung der Leiterbahnen. Auftrennungen der genannten Art werden als wesentlicher Teil der Stromzuführung für Mikrowellenkomponenten benötigt, z.B. bei Transistor- und Diodenverstärkern oder Transistoroszillatoren, oder in Frequenzumsetzern zur Zu- bzw. Abführung der zwischenfrequenten Signale.The invention relates to a microwave strip line Mit a direct current separation of the conductor tracks. Separations of the type mentioned will be required as an essential part of the power supply for microwave components, e.g. in transistor and diode amplifiers or transistor oscillators, or in frequency converters for feeding and discharging the intermediate-frequency signals.

Der bandförmige Leiter einer derartigen Mikrowellen-Streifenleitung auf Kunststoff- oder Keramiksubstrat soll gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe derart galvanisch aufgetrennt werden, daß die über die Leitung geleiteten höchstfrequenten Ströme möglichst wenig beeinflust werden, die Auftrennung also wenig Verluste und einen kleinen Reflexionsfaktor hat.The ribbon-shaped conductor of such a microwave stripline on plastic or ceramic substrate should according to the underlying of the invention Task are galvanically separated in such a way that the The highest-frequency currents are influenced as little as possible, i.e. the separation has little loss and a small reflection factor.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß im Bereich einer galvanischen Unterbrechung der betreffenden Leiterbahn ein Koaxialleitungsabschnitt mit an einem Endbereich frei herausragendem Innenleiter derart angeordnet ist, daß der Außenleiter auf der Leiterbahn der einen Seite der Unterbrechung und der frei herausragende Innenleiter auf der Leiterbahn der anderen Seite der Unterbrechung kontaktierend aufliegt, wobei die Kontaktierung vorzugsweise durch Löten erfolgt.This object is achieved according to the invention in such a way that in Area of a galvanic interruption of the conductor track in question, a coaxial line section is arranged with freely protruding inner conductor at one end region that the outer conductor on the conductor track of one side of the interruption and the free protruding inner conductor on the conductor track on the other side of the break contacting rests, wherein the contact is preferably carried out by soldering.

Gegenüber Auftrennungsmöglichkeiten mit Chip- und Bemaleadkondensatoren stellt die erfindungsgemäße Ausführung eine verlust- und reflexionsarme, kostengünstige galvanische Auftrennung dar, die sowohl auf Kunststoff- als auch auf Keramiksubstrat realisierbar ist. Besonders vorteilhaft ist diese Auftrennung für eine Anwendung in Frequenzumsetzern, weil sie für die RF-Frequenzen wie eine sehr große Serienkapazität wirkt und somit die RF-Ströme nicht beeinflußt, während bei tieferen Frequenzen, nähmlich beispielsweise der Zwischenfrequenz, nur eine sehr kleine Kapazität wirksam ist. Dadurch ist es möglich, eine größere Bandbreite der ZF-Kreise zu erreichen.Compared to separation options with chip and painted capacitors the embodiment according to the invention represents a low-loss and low-reflection, inexpensive one galvanic separation, which is on both plastic and ceramic substrates realizable is. This separation is particularly advantageous for an application in frequency converters because they like a very for the RF frequencies large series capacity acts and thus does not affect the RF currents while at lower frequencies, namely the intermediate frequency, for example, only one very small capacity is effective. This makes it possible to use a wider range of To reach ZF circles.

Die Länge des Koaxialleitungsabschnitts ist in vorteilhafter Weise so gewählt, daß die elektrisch wirksame Länge Lel = ist, wobei die der Betriebsfrequenz entsprechende Wellenlänge ist, und der Außendurchmesser des Koaxialleitungsabschnitts ist in vorteilhafter Weise kleiner oder höchstens gleich der Leiterbahnbreite.The length of the coaxial line section is advantageous chosen so that the electrically effective length Lel =, where that of the operating frequency corresponding wavelength, and the outer diameter of the coaxial line section is advantageously less than or at most equal to the conductor track width.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen Fig. 1 und 2 einen Ausschnitt aus einer Mikrowellen-Streifenleitung mit Gleichstromauftrennung in einem Querschnitt und einer Draufsicht, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung nach Fig. 1 und 2 und Fig. 4 das elektrische Ersatzschaltbild der Auftrennung.In the drawing, FIGS. 1 and 2 show a section from a microwave stripline with direct current separation in a cross section and a plan view, FIG. 3 a schematic representation of the arrangement according to FIGS. 1 and 2 and FIG. 4 the electrical Equivalent circuit diagram of the separation.

In der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 ist ein Ausschnitt einer Mikrowellen-Streifenleitung gezeigt, bestehend aus einem beidseitig metallisierten Substrat 1, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik, wobei auf der Unterseite eine leitende Ebene 6 und auf der Oberseite bandförmige Leiter 2 aufgebracht sind. Der bandförmige Leiter 2 ist galvanisch aufgetrennt, d.h. durch einen Spalt der Breite s unterbrochen und auf der anderen Seite des Spaltes als Bandleiter 2a weitergeführt. Im Bereich der Unterbrechung ist ein Koaxialleitungsabschnitt angeordnet, an dessen einem Ende der Innenleiter bündig mit dem Außenleiter 3 abschließt, während an seinem anderen Ende der Innenleiter 4 frei herausragt. Dieser Koaxialleitungsabschnitt ist mit seinem Außenleiter 3 auf dem Bandleiter 2 der einen Seite der Unterbrechung und mit seinem frei herausragenden Innenleiter 4 auf dem Bandleiter 2a der anderen Seite der Unterbrechung kontaktiert, wobei diese Kontaktierung vorzugsweise durch Löten erfolgt. Die Lötstelle zur Verbindung des Innenleiters 4 mit dem Bandleiter 2a ist mit 5 bezeichnet.In the illustration according to FIGS. 1 and 2, a section is a Microwave stripline shown, consisting of a double-sided metallized Substrate 1, for example made of plastic or ceramic, with on the underside a conductive plane 6 and band-shaped conductors 2 are applied on the upper side. The ribbon-shaped conductor 2 is galvanically separated, i.e. by a Gap of width s interrupted and on the other side of the gap as a strip conductor 2a continued. A coaxial line section is located in the area of the interruption arranged, at one end of which the inner conductor is flush with the outer conductor 3, while at its other end the inner conductor 4 protrudes freely. This coaxial line section is with its outer conductor 3 on the strip conductor 2 of one side of the interruption and with its freely protruding inner conductor 4 on the strip conductor 2a of the other Contacted side of the interruption, this contacting preferably through Soldering is done. The soldering point for connecting the inner conductor 4 to the strip conductor 2a is denoted by 5.

Die Länge L des Koaxialleitungsabschnitts wird vorzugsweise so gewählt, daß die elektrisch wirksame Länge Lel = ## wird, wobei ## die der Betriebsfrequenz entsprechende Wellenlänge im Dielektrikum £1 des Koaxialleitungsabschnitts ist. Der Außendurchmesser D des Koaxialleitungsabschnitts wird in vorteilhafter Weise so gewählt, daß kleiner oder höchstens gleich der Leiterbahnbreite w ist, wodurch die Reflexion der Auftrennung besonders klein bleibt. Gegebenenfalls kann die unter dem Außenleiter 3 des Koaxialleitungsabschnitts liegende Bandleitung 2 auch verscmälert werden. Als Koaxialleitung wird in vorteilhafter Weise ein Stück eines Semirigidkabels verwendet.The length L of the coaxial line section is preferably chosen so that that the electrically effective length Lel = ##, where ## is the operating frequency corresponding wavelength in the dielectric £ 1 of the coaxial line section. The outer diameter D of the coaxial line section is advantageously chosen so that less than or at most equal to the conductor track width w, whereby the reflection of the separation remains particularly small. If necessary, the under the outer conductor 3 of the coaxial line section lying ribbon line 2 is also narrowed will. A piece of semi-rigid cable is advantageously used as the coaxial line used.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung soll an Hand der Fig. 3 und 4 erläutert werden. Fig. 3 zeigt dabei schematisch die Anordung der Leiter und deren Verbindung. Hieraus ist deutlich ersichtlich, daß der Außenleiter 3 des Koaxialleitungsabschnitts lediglich einseitig mit dem Leiter 2 der Streifenleitung verbunden ist, während der Innenleiter 4 an den Leiter 2a geführt ist.The mode of operation of the arrangement according to the invention should be based on the Figs. 3 and 4 will be explained. Fig. 3 shows schematically the arrangement of the conductors and their connection. From this it can be clearly seen that the outer conductor 3 of the Coaxial line section only on one side with the conductor 2 of the stripline is connected, while the inner conductor 4 is led to the conductor 2a.

Fig. 4 zeigt das elektrische Ersatzschaltbild der Auftrennung.4 shows the electrical equivalent circuit diagram of the separation.

In Serie mit den Leitern 2 und 2a ist eine Leitung 3-4 mit der elektrischen Länge Lel geschaltet. Diese Leitung ist am Ende offen und ##/4 lang. Für einen begrenzten Frequenzbereich wird durch diese Stichleitung ein sehr niederohmiger Widerstand an den Ort der Bandleiter transformiert und somit Bandleiter 2 und 2a für die betreffenden Frequenzen durchgeschaltet. Für niedrige Frequenzen ist die Leitung elektrisch sehr kurz, es wirkt praktisch nur die Kapazität des jetzt als Zylinderkondensator zu betrachtenden, koaxialen Leitungsstückes.In series with conductors 2 and 2a is a line 3-4 with the electrical Length Lel switched. This line is open at the end and ## / 4 long. For a limited one This stub line creates a very low resistance in the frequency range transformed to the location of the strip conductor and thus strip conductors 2 and 2a for the relevant Frequencies switched through. For low frequencies the conduction is very electrical in short, it is practically only the capacity of the now acting as a cylinder capacitor observing, coaxial line piece.

Die erfindungsgemäße Gleichstromauftrennung kann selbstverständlich auch bei anderen als der im Ausführungsbeispiel dargestellten Ausführungsform von Streifenleitungen angewendet werden.The direct current separation according to the invention can of course be used also in other than the embodiment shown in the embodiment of Striplines are applied.

3 Patentansprüche 4 Figuren L e e r s e i t e3 claims 4 figures L e r s e i t e

Claims

Claims 1. Microwave stripline with direct current separation of the conductor tracks, that is, that in the area of a galvanic interruption of the conductor track concerned, a coaxial line section is arranged with freely protruding inner conductor at one end region that the outer conductor on the conductor track of one side of the interruption and the free protruding inner conductor on the conductor track on the other side of the break contacting rests.

2. Microwave stripline according to claim 1, d a d u r c h g e it is not indicated that the length of the coaxial line section is selected in such a way is that the electrically effective length Lel = ##, where ## is the operating frequency is the corresponding wavelength.

3. Microwave stripline according to claim 1 or 2, d a d u r c it should be noted that the outer diameter of the coaxial line section is less than or at most equal to the conductor track width.