DE2653676C2

DE2653676C2 - Breitbandiger 180 Grad-Phasenschieber

Info

Publication number: DE2653676C2
Application number: DE2653676A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Ing.(grad.) 2083 Halstenbek Köhler; Burkhard Dr.-Ing. Schiek
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1976-11-26
Publication date: 1985-01-24
Also published as: GB1591838A; JPS5368533A; FR2372520B1; DE2653676A1; JPS5718361B2; US4195271A; FR2372520A1; IT1089103B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen 180° -Phasenschieber mit mäanderförmig gekoppelten Leitungen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Derartige Phasenschieber körnen für Allpässe verwendet werden, deren Phasendifferenz am Ausgang über einen weiten Frequenzberett ι etwa 180° beträgt, wenn sie gleichphasig angesteuert werden. Breitbandige, fest eingestellte 180"-Phasenschieber finden ferner große Anwendung in der Mikrowellen-Schaltungstechnik. Ein 180° -Phasenschieber, kombiniert mit einem Leistungsteiler, kann als Symmetrierglied dienen, wie es z. B. für die Ansteuerung von Antennen benötigt wird. Außerdem kann die Kombination Leistungsteiler/ 180°-Phasenschieber zur Anregung erdsymmetrischcr Leitungen dienen, wie sie z. B. bei der Ansteuerung breitbandiger Gegentakt-Mischer benötigt werden.

Aus »IRE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, April 1958, Seite 232 ff« sind 90°-Phasenschieber mit gekoppelten, an einem Ende verbundenen Leitungen (Mäander) bekannt Eine Streifenleitung, bei der zwei /2/4-Mäander hintereinander geschaltet sind, ergibt einen 180° -Phasenschieber, wobei die notwendige Referenzleitung eine Länge von ³Z₂ A hat

180°-Phasenschieber können auch durch eine Al 4-Mäander- und eine Referenzleitung der Länge A gebildet werden. In diesen Fällen müßte jedoch die Kopplung des Mäanders so fest sein, wie sie in planarer Technik nicht zu erreichen ist.

Auch bei einem /?/2-langen Mäander, bei dem die Länge der Referenzleitung ebenfalls All beträgt, wäre die notwendige Kopplung der Mäander weitaus stärker, als sie in planarer Technik realisiert werden kann, um einen breitbandigen Phasenschieber zu erhalten.

Ziel der Erfindung ist es, die bei breitbandigen 180°-Phasenschiebcrn erforderlichen Kopplungen auch in planarer Technik zu ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der

eine Mäander eine Länge von A/2 und der Referenz-Mäander eine Länge von AIA auf.

Da die gekoppelten Leitungen etwa eine viertel bzw. eine halbe Wellenlänge lang sind, ist eine Ausführung vor allem im Mikrowellenbereich leicht möglich.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele dar. Es zeigt

Fig. 1 einen Phasenschieber mit A/A- und >?/2-Mäander,

to Fig.2 einen Phasenschieber mit ,ί/2-Mäander aus zwei i/4-Sektionen,

F i g. 3 einen feinabgestuften Phasenschieber,
Fig.4 einen weiteren feinabgestuften Phasenschieber.

Nach F i g. 1 liegt der All lange Mäander einer Mikrostrip-Leitung 1 einem AlA langen Mäander einer Referenzleitung 2 gegenüber. Die Referenzleitung 2 ist ebenfalls zu einem Mäander aufgewickelt Es erweist sich, daß die jetzt erforderlichen Kopplungen wesentlieh geringer sind und in planarer Technik realisiert werden können. Um über eine vorgegebene Bandbreite den Phasenverlauf zu optimieren, kann es vorteilhaft sein, gemäß Fig. 2, die i/2-Mäander der Leitung 1 aus zwei /2/4-Sektionen S1 und 52 aufzubauen, die unterschiedliehe Abmessungen bzw. Impedanzen aufweisea

Die Mäander lassen sich, wie an sich bekannt ist dann frequenzunabhängig anpassen, wenn die Gleich- und Gegentaktwelle auf dem Mäander gleiche Phasengeschwindigkeit aufweisen. Dies ist bei Streifenleitungen auch der Fall. Bei vielen Leiterstrukturen wie z. B. Mikrostrip und Mikroslot, unterscheiden sich die Phasengeschwindigkeiten der Gleich- und Gegentaktwelle jedoch beträchtlich. Daher hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Wellenwiderstand der Gleich- und Gegentaktwelle auf den Mäandern auch in der Feinstruktur derart veränderlich zu gestalten, daß Anpassung gewährleistet ist

Eine Schaltung weist dann zum Beispiel eine Struktur auf, wie sie in Fig. 3 wieuergeg-jL'en ist. In diesem Beispiel ist der i/2-Mäander der Leitung 1 in 4 Sektionen Sl ... 54 unterschiedlicher Wellenwiderstände bzw. unterschiedlicher Abmessungen unterteilt. Die einzelnen Sektionen weisen dabei eine Länge von A/8 auf.
Der Λ/4-Mäander der Leitung 2 ist in 3 Sektionen R 1 ... Λ 3 unterteilt Bei optimaler Wahl der Abmessungen ist durch eine solche Anordnung eine breitbandige Anpassung des Mäanders auch dann möglich, wenn die Phasengeschwindigkeiten der Gleich- und Gegentaktwellen nicht übereinstimmen.

Schließlich kann man gemäß Fig.4 einen Mäander der Leitung 1 aus (n + l)/?/4-Sektionen 51... aufbauen und den Mäander der Referenzleitung 2 aus π Λ/4-Sektionen Ri ... aufbauen, wobei η eine ganze Zahl bedeutet Eine weitere Feinunterteilung ist auch hier wieder möglich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. 180°-Phasenschieber mit mSanderförmig gekoppelten Leitungen in planarer Form, wie z. B. Mikrostrip, Mikroslo t oder Streifenleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzphase aus einem aus π + 1 yi/4-Sektionen bestehenden Mäander und einem aus π Λ/4-Sektionen bestehenden Referenz-Mäander in gekoppelten Leitungen einander gegenüberliegend gebildet wird, wobei π eine ganze Zahl bedeutet

2. ISO"-Phasenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Mäander eine Länge von A/2 und der Referenz-Mäander eine Länge von AIA aufweist.

3.180°-Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der XII Mäander aus zwei Al 4-Sektiontä% unterschiedlicher Abmessungen besteht

4.180° -Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die A/2- bzw. /ί/4-Sektionen in weitere Sektionen unterschiedlicher Abmessungen feinunterteilt sind.