DE2548207A1

DE2548207A1 - Abschlusswiderstand fuer den mikrowellenbereich

Info

Publication number: DE2548207A1
Application number: DE19752548207
Authority: DE
Inventors: Hendricus Van Der Dipl In Peet
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1977-05-05
Also published as: DE2548207C3; DE2548207B2

Description

Abschlußwiderstand für den Mikrowellenbereich
Die Erfidnung bezieht sich auf einen Abschlußwiderstand zum breitbandigen, reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern ftir den Mikrowellenbereich, zu deren einem Leiter ein ohmscher Widerstand vom Wert des Wellenwiderstandes in Kombination tiit einem daran anschließenden Kurzschluß zum anderen Leiter geschaltet ist.
In Mikrowellen schaltungen werden häufig Leitungsanschlußwiderstände benötigt, die in einem größeren Freuquenzbereich den reflexionsfreien Abschluß einer Leitung ermöglichen. Speziell in integrierten Miktowellenschaltungen, die beispieSsweise îr; Durleschiczhtv Technologie hergeatellt werden, ist die Herstellung breitbandi ger Abschlußwiderstände schwierig.
Zum breitbandigen reflexionsfreien Abschluß von Wellenleteitern werden häufig in Serie zu einem der beiden Leiter des Wellen leiters geschaltete ohmsche Widerstände vom Wert des Wellenwiderstandes in Kombination mit einem daran anschließenden Kurzschluß zum anderen Leiter verwendet. Bei höheren Frequenzen, insbesondere bei Mikrowellen, tritt hierbei das Problem auf, daß zwiaschen dem Ort des Widerstandes und der Kurzschlußebene aus konstruktiven Gründen eine gewisse elektrische Leitungslänge wirksam ist, durch welche der Abschlußwiderstand eine unerwünschte Blindkomponente erhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Abschlußwiderstand der eingangs genannten Art solche unerwünschten Blindkomponenten in einfacher Weise zu kompensieren.
Bei einem Abschlußwiderstand zum breitbandigen, reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern für den Mokrowellenbereich, zu deren einem Leiter ein ohmscher Widerstand vom Wert des Wellenwiderstandes in Kombination mit einem daran anschließenden Kurzschluß zum anderen Leiter geschaltet ist, wird diese Aufgabe gemaß der Erfindung in der Weise gelöst, daß parallel zum ohmschen Widerstand und der Kurzschlußleitung die Serienschaltung eines weiteren ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung und einer leerlaufenden Leitung von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie die Kurzschlußleitung geschaltet ist.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis der Netzwerktheorie zugrunde, die Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes R1 und einer belibigen Impedanz Z1 durhc Parallelschaltung der Serienschaltung eines Widerstandes R1 und einer Impedanz Z2, welche die Bedingung Z1Z2 = R1² erfüllt, so zu kompensation, daß die Eingangsimpedanz dieser Schaltung für alle Frequenzen R1 ist.
Bei einem Wellenleiter vom Wellenwiderstand Zo = R1 = reell erfolgt der reflexionsfreie Abschluß üblicherweise in der Art, daß in Serie zu einem Leiter ein Widerstand R1 geschaltet ist, dessen zweiter Anschluß zum zweiten Leiter des Wellenleiters kurzgeschlossen wird. In der Praxis läßt sich der Kurzschluß aus konstruktiven Gründen oft nicht realisieren. Verwendet man an seiner Stelle eine kurzgeschlossene parasitäre Stichleitung, wie dies z.B. bei Microstripleitungen der Fall ist, so führt diese wiederum zu unerwünschten Reflexionen.
In der Fig. 1 ist das Schaltbild für den kompensierten Absclußwiderstand gemäß der Erfindung dargestellt. Mit WL1 ist dabei die abzuschlißende Leitung des Wellenwiderstandes Z0 bezeichnet, mit R1 = Zo der Abschlußwiderstand, mit WL2 die kurzgeschlossene parasitäre Stichleitung des Wellenwiderstandes Zo und mit WL3 eine am Ende offene Leitung von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie die Leitung WL2. Die Stichleitung WL2 und die am Ende offene Leitung WL3 sind dabei jeweils zu einem Anschlußwiderstand R1 in Serie geschaltet und die parallelligenden Eingänge dieser Serienschaltung sind mit dem Anschluß 2 der abzuschließenden Leitung WL1 verbunden. Bei gleicher Länge der Stichleitung WL2 und der am Ende offenen Leitung WL3 ist die Eingangsimpedanz dieser Schaltung für alle Frequenzen gleich Zo.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform dieser Schaltung in Microstrip-Technik. Dabei sind auf einer Seite einer Trägerplatte 1 die betreffenden Leiterbahnen aufgebracht, während die gegenüberliegende Seite ganzflächig metallisiert ist. An die die abzuschließene Leitung WL1 darstellende Leiterbahn, die unter einem Abstand zur Kante der Trägerplatte 1 endet, ist in ihrem Endbereich an der Stirnseite und der Längsseite jeweils der Widerstand R1 in Form eines kurzen Leitungsabschnittes angeordnet, an den sich die Stich leitung L2 der Länge 12 einerseits und die am Ende offene, also leerlaufende Leitung WL3 der Länge 13 andererseits anschließt. Die Stichleitung WL2 ist über die Stirnseite der Trgerplatte 1 zur Metallisierung 2 auf deren Unterseite kurzgeschlossen.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist die Eingangsimpedanz für alle Frequenzen gleich Zo, wenn die Länge 13 der leerlaufenden Leitung WL3 gleich der Länge 12 der Stichleitung WL2 ist. Wählt man jedoch 13 etwas größer als 12, so ergibt sich eine günstige Abgleichmöglichkeit der Schaltung, nämlich durch definiertes verkürzen des leerlaufenden Endes der Leitung WL3.
Es ist ferner vorteilhaft, die beim Kurzschluß der Stichleitung WL2 nach Masse auftretende geringe Induktivität zu kompensieren durch eine am Ende der leerlaufenden Leitung WL3 zusätzlich gegen Masse geschaltete Kapazität.
4 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

P a t e nt a n s p r it c: h e 1. Abschlußwiderstand zum breitbandigen, reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern für den Mikrowellenbereich, zu deren einem Leiter ein ohmscher Widerstand vom Wert des Wellenwiderstandes in Kombination init einem daran anschließenden Kurzschluß zum anderen Leiter geschaltet ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß parallel zum ohmschen Widerstand und der Kurzschlußleitung die Serienschaltung eines weiteren ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung und einer leerlaufenden Leitung von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie die Kurzschlußleitung geschaltet ist.
2. Abschlußwiderstand nach Anspruch 1 g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h seine Ausführung in Micorstrip-Technik.
3. Abschlußwiderstand nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zu seinem Abgleich die Länge der Leerlaufleitung geringfügig größer gewählt ist als die der Kurzschlußleitung
4. Abschlußwiderstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Ende der Leerlaufleitung zusätzlich eine Kapazität gegen Masse geschaltet ist.