DE2658537C3 - Mehrzweig-Koppler in Microstrip-Ausführung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrzweig-Koppler (branch-line-coupler) in Microstrip-Ausführung, bei dem unter einem Abstand von ca. A/4 parallel zueinander verlaufende Hauptleitungen und zwischen diesen unter einem Abstand von jeweils ca. A/4 zueinander angeordr<eie Verbindungsleitungen vorgesehen sind.

Mehrzweig Koppler werden in Vielfältiger Weise verwendet, beispielsweise in Mischern. Phasenschiebern, Leistungsteilern und dergleichen. Dabei werden für viele Anwendungen breitbandige Koppler benötigt, z. B. für den Richtfunkbereich. Wegen der Realisierungsprobleme der oreitbandigen mehrarmigen Verzweigungskoppler wurde bislang meist die beispielsweise durch ».Streifenleitungen« von H. Geschwinde und W. Krank, erschienen in der i\ F. Winter'schen Verlagshandlung, I960, Seite 82, bekannte Ringgabel (Zweiarm koppler) verwendet, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. oder es mußten für einen gegebenen Frequenzbereich anstatt einer Schaltung mit einem breitbandigen Koppler mehrere Schaltungen mit dem schmalbandigeren Zweiarmkoppler vorgesehen werden.

Die Probleme beim Aufbau des Dreiarmkopplers, der gegenüber dem Zweiarmkoppler eine etwa zweieinhalbmal größere Bandbreite aufweist, bestehen bei der Realisierung der extrem dünnen Leiterbahnen der beiden äußeren der zwischen den Hauptleitungen angeordneten Verbindungsleitungen. Das Problem der extrem dünnen Leiterbahnen des Dreiarmkopplers gemäß F i g. 2. wie er /. B. durch den Aufsatz »A Method of AnalyiHS of Symmetrical Four-Board-Networks« von J. Reed, G. |. Wheeler aus IRL Trans, on Microwave Theory and Technic, Okt. 1956. Seiten 24b bis 252. bekannt ist. kann dadurch gelöst werden, daß der Koppler für einen niedrigeren Wellenwiderstand als benötigt entworfen wird. Niedrigerer Weilenwiderstand bedeutet jedoch breitere Leiterbahnen des Kopplers. Von Nachteil ist dabei, daß Transformationsschaltungen an den Anschlüssen des Kopplers vorzusehen sind, um den gewünschten Wellenwiderstand von z. H. 50 ii zu

erreichen. Dadurch sinkt jedoch die Qualität des Kopplers, der Platzbedarf wird unter Umständen sehr groß, und manche Leitungsstücke des Kopplers werden so breit, daß eine mehr flächen- statt linienhafte Stromverteilung auf den Leiterbahnen entsteht, wodurch die Kopplereigenschaften immer weniger vorherbestimmbar worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrzweig-Koppler zu schaffen, bei dem die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten in einfacher Weise gelöst sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß die beiden äußeren von wenigstens drei Verbindungsleitungen als Schlitzleitungen ausgebildet sind, die aus Schlitzen in der Metallisierung an der den übrigen Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite des Substrats bestehen, und daß von den Endberebhen der Hauptleitungen abzweigende Leiterbahnabschnitte vorgesehen sind, die die Schlitzleitungen in deren Endbereichen unter senkrechtem Verlauf kreuzen und deren Enden zur Metallisierung durchkontaktien sind. Dadurch wird es möglich. Richtungskoppler vom λ/4-Verzweigungstyp mit mehr als zwei Zweigen auf dielektrischen Substraten so herzustellen, daß extrem dünne Leiterbahnen vermieden und ein Wellenwiderstand von 50 Ω erhalten vird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in F i g. 3 dargestellten Dreiarmkopplers näher erläutert.

Der Dreiarmkoppler ist in Microstriptechnik aufgebaut, wobei auf einem dielektrischen Substrat mit einer relativen Dielektrizitätskonstante ε_Γ=9 auf einer Seite die Leiterbahnen aufgebracht sind, während die gegenüberliegende Seite durchgehend metallisiert ist In der Figur wurde das Substrat weggelassen und lediglich die Leiterkonfigurationen dargestellt. Dabei sind auf der Oberseite liegende Leiterbahnen mit ausgezogenen Linien eingezeichnet. Konfigurationen auf der Unterseite sind strichliert dargestellt. Der Preiarmkoppler besteht aus den beiden Hauptleitungen 1, 2, die unter einem gegenseitigen Abstand von ta. A/4 parallel zueinander verlaufen, und aus den drei zwischen den beiden Hauptleitungen I, 2 angeordneten, unter einem gegenseitigen Abstand von jeweils ca. A/4 parallel zueinander verlaufen^, η Verbindungsleitungen 3, 4, 5. Die beiden äußeren Verbindungsleitungen 3, 5 sind erfindungsgemäß als Schlitzleitungen ausgebildet, und zwar in der Weise, daß an der Substratunterseite Schlitze in der Metallisierung in dem Bereich angebracht sind, in dein beim bekannten Dreiarmkoppler auf der Oberseite die dünnen Leiterbahnen angeordnet sind. An den Hauptleitungen I, 2 sind in deren Endbereichen jeweils seitlich abzweigende, rechtwinklige Leiterbahnabschnitte 6, 7, 8, 9 vorgesehen, die die Schlitzleitungen i bzw. "> unter senkrechtem Verlauf kreuzen und deren F.nde /ur Metallisierung auf der Unterseite des Substrats durchkontakliert ist. Der gegenüber den dünnen Leiterbahnen der Microstripleitung relativ breite Spalt der Schlitzleitung läßt sich technologisch sehr genau realisieren, so daß damit auch die elektrischen Eigenschaften des Dreiarmkopplers sehr exakt eingehalten werden. So wird beispielsweise eine ca. 30 μιη breite Leiterbahn auf der Substratoberseite durch einen 100 μπι breiten Spalt in der Metallisierung auf der Unterseite des Substrats ersetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Mehrzweig-Koppler in Microstri^-Ausführung, bei dem unter einem Abstand von ca. A/4 parallel zueinander verlaufende Hauptleitungen und zwischen diesen unter einem Abstand von jeweils ca. A/4 zueinander angeordnete Verbindungsleitungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren von wenigstens drei Verbindungsleitungen als Schlitzleitungen (3, 5) ausgebildet sind, die aus Schlitzen in der Metallisierung an der den übrigen Leiterbahnen gegenüberliegenden Seite des Substrats bestehen, und daß von den Endbereichen der Hauptleitungen (1, 2) seitlich abzweigende Leiterbahnabschnitte (6, 7, 8, 9) vorgesehen sind, die die Schlitzleitungen (3, 5) in deren Endbereichen unter senkrechtem Verlauf kreuzen und Jeren Enden zur Metallisierung durchkontaktien sind.