DE3034034C2 - Y-circulator in stripline construction - Google Patents
Y-circulator in stripline constructionInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01P1/00—Auxiliary devices
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen K-Zirkulator in Streifenleitungsbauweise auf einem wenigstens im Bereich der unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes stehenden Verzweigung aus Ferrit bestehenden Substrat, das einseitig mit einem durchgehenden metallischen Belag und auf der gegenüberliegenden Fläche mit einer der Verzweigung entsprechenden Leiterstruktur versehen is; und bei dem einer seiner drei Eingänge einen Widerslandsabschluß aufweistThe invention relates to a K-circulator in Stripline construction on at least one area under the influence of a constant magnetic field standing branch consisting of ferrite substrate, which is one side with a continuous metallic Covering and on the opposite surface with a ladder structure corresponding to the branching provided is; and in which one of its three entrances has an opposing closure
Um einen Zirkulator 'Jreitba.idig an den Wellenwiderstand der Anschlußlei,ungen anzupassen, ist gewöhnlich an jedem seiner drei E. igänge eine Anpaßschaltung unter Verwendung von konzentrierten Bauelementen oder Leitungselementen vorgesehen. Schließt man einen derartig transformierten Eingang mit einem Widerstand von der Größe des Wellenwiderstandes ab, so wird aus dem Zirkulator eine Richtungsleitung. Eine solche Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt, die eine M IC-Richtungsleitung zeigt. Dabei ist von de;n als Chip-Widerstand ausgebildeten Abschlußwiderstand eine Randumkontaktierung zur Masseleitung des Substrats angebracht.To a circulator 'Jreitba.idig to the wave resistance To adapt the connection lines, there is usually an adapter circuit at each of its three inputs provided using concentrated components or line elements. If one closes such a transformed input with a resistance of the size of the wave resistance the circulator becomes a directional line. Such an arrangement is shown in Fig. 1, showing an M IC directional line. De; n is designed as a chip resistor an edge plating attached to the ground line of the substrate.
Durch die GB-PS 20 40 593 ist ein K-Zirkulator der eingangs beschriebenen Art bekannt, der zur Bildung einer Richtungsieitung an einem seiner Eingänge mii einem Widerstand reflexionsarm abgeschlossen ist und bei dem zur Anpassung des Widerstandes an die Impedanz des Zirkulators ein Impedanzanpassungsnetzwerk in Streifenleitungstechnik in Reihe mit dem Abschlußwiderstand geschaltet ist.GB-PS 20 40 593 is a K-circulator Known type described above, the mii to form a directional line at one of its inputs a resistor is closed with low reflection and in which to adapt the resistor to the impedance of the circulator an impedance matching network in stripline technology in series with the terminating resistor is switched.
Aus dem GBM 70 30 665 ist es bekannt, an den Eingängen eines Zirkulators zur Anpassung Schwingkreise in Streifenleitungstechnik anzuordnen.From GBM 70 30 665 it is known to adapt resonant circuits to the inputs of a circulator to be arranged in stripline technology.
Die wesentlichen Kenndaten einer Richtungsleitung sind ihr Frequenzbereich, die Eingangsreflexionsfaktoren und die Signaldämpfung sowohl in Durchlaß- als auch in Spcrrichtung. Die sogenannte Sperrdämpfung oder auch Entkopplung ist bei einer Richtungsieitung, die aus einem Zirkulator mit abgeschlossenem dritten Eingang besieht, im wesentlichen dadurch bestimmt, wie exakt die Anpassung zwischen transformiertem Eingangswidcrsland und dem Abschlußwiderstand ist.The essential characteristics of a directional line are its frequency range, the input reflection factors and the signal attenuation both in the forward and in the forward direction. The so-called blocking attenuation or decoupling is in a directional line, which consists of a circulator with a closed third entrance, essentially determined by how exactly the adjustment between transformed input contradiction and the terminating resistor.
Vor allem beim Aufbau einer solchen Richtungsleitung in M IC-Technik ist die Realisierung einzr Anpaßschaltung an den Eingängen des Zirkulators mit konzentrierten Bauelementen oder Leitungselementeni schwierig, wenn eine Transformation mit Leitungselementen aus Platzgrflnden nicht möglich ist und eine Anpassung mit konzentrierten Bauelementen wegen unvermeidbarer parasitärer Blindleitwerte zu schlecht istParticularly when such a directional line is constructed using M IC technology, it is necessary to implement a single adapter circuit Difficult at the entrances of the circulator with concentrated components or line elementsi, if a transformation with line elements is not possible for reasons of space and an adaptation with concentrated components is too bad due to unavoidable parasitic susceptibility values
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für einen einfachen, platzsparenden Aufbau eines y-ZirkuIators anzugeben, der zur Bildung einer Richtungsleitung an einem seiner drei Eingänge t >it einerThe invention is based on the object of providing a solution for a simple, space-saving structure of a y-circuIators to indicate the formation of a directional line at one of its three entrances t> it one
ίο Widerstandsbeschaltung besonders reflexionsann abgeschlossen istίο Resistance circuit, especially reflective, completed is
Diese Aufgabe wird bei einem y-Zirkulator der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung in der Weise gelöst daß dem aus einem ohmschen Widerstand bestehenden Abschlußwiderstand ein senkrecht zur Auskoppelrichtung angeordneter Serienschwingkreis in Reihe geschaltet ist als Nachbildung des konjugiert komplexen Eingangswiderstandes des Zirkuktors am Ferritrand, dessen LC-Netzwerk symmetrisch ausgebildetist. This object is in a y-circulator of the type described above according to the invention in Way solved that the terminating resistor consisting of an ohmic resistor a perpendicular to The series resonant circuit arranged in the decoupling direction is connected in series as a replica of the conjugate complex input resistance of the circulator at the ferrite edge, the LC network of which is symmetrical.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen bekannten V-Zirkulator mit einem Widerstandsabschluß
an einem seiner drei Eingang« undThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows
F i g. 1 a known V-circulator with a resistor termination at one of its three inputs «and
Fig.2 und 3 zwei erfindungsgemäße Ausfiihrungsformen. 2 and 3 two embodiments according to the invention.
Die Ausführungsbeispiele zeigen in einer perspektivischen Darstellung den y-Zirkulator in MIC-Technik.The exemplary embodiments show the y-circulator in MIC technology in a perspective view.
Dabei ist ein Trägersubstrat 1 vorgesehen, das: auf der einen Seite (in der Figur unten liegende Seite) ganzflächig metallisiert ist und auf der gegenüberliegenden Fläche eine der Verzweigung entsprechende Leiterstrukiur aufweist Der Träger kann dabei selbst aus Ferrit bcstchen oder aus einem dielektrischen Material, beispielsweise Keramik, das im Bereich der Verzweigung eine Bohrung aufweist in die eine Ferritscheibe eingesetzt ist. Im Bereich der Verzweigung (kreisförmige Metallisierung 2) steht der Ferrit bzw. dif Ferritscheilbe unter dem Einfluß eines magnetischen Gleichfeldes H A carrier substrate 1 is provided which: is metallized over the entire surface on one side (the side below in the figure) and has a conductor structure corresponding to the branching on the opposite surface Ceramic, which has a hole in the branch in which a ferrite disc is inserted. In the area of the branching (circular metallization 2), the ferrite or dif ferrite washer is under the influence of a constant magnetic field H
Der eine der drei Ausgänge des y-ZirkuIators weist einen Abschlußwiderstand 3 auf, der als Chip-Widerstand ausgebildet ist An diesen Widerstand 3, der an seinem der Zirkulatorverzweigung gegenüberliegenden Ende auf einer kleinen metallisierten Fläche 5 aufliegt, ist ein Serienresonanzkreis in Reihe angeschaltet, dessen Induktivität L und Kapazität C durch Microstrip-Leitungsstücke 6, 7 ausgebildet sind. Dieser durch den Abschlußwiderstar.d stark gedämpfte Serienschwing-One of the three outputs of the y-circulator has a terminating resistor 3, which is designed as a chip resistor Inductance L and capacitance C are formed by microstrip line pieces 6, 7. This series oscillation, which is strongly damped by the terminating resistor
jo kreis stellt eine näherungsweise Nachbildung eines konjugiert komplexen Widerstandes zu einem snark gedämpften Parallelschwingkreis dar. dessen Verhalten der Eingangswiderstand eines Zirkulatorarme:» unmittelbar am Ferritrand bei exakter Anpassung der übrigen Arme innerhalb seines Betriebsfrequenzbandes in erster Näherung zeigt.jo circle represents an approximate replica of a conjugate complex resistance to a snark damped parallel resonant circuit. Its behavior the input resistance of a circulator arm: »immediately at the ferrite edge with exact adaptation of the other arms within its operating frequency band in the first place Approximation shows.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besteht die Induktivität aus einer schmalen Leiterbahn 6 in Richtung des abgeschlossenen Zirkulatoreinganges und die Kapazität aus einer sich daran anschließenden Metallisierung 7 geringer Länge und größerer Breite. Auf eine sonst notwendige, jedoch problematische Randumkontaktierung der Masseleitung des Substrates kann hierbei vollständig verzichtet werden.In the embodiment according to FIG. 2, the inductance consists of a narrow conductor track 6 in the direction of the closed circulator input and the capacity from a subsequent metallization 7 smaller length and larger width. On an otherwise necessary but problematic edge contacting the ground line of the substrate can be completely dispensed with here.
br> Fig. 3 zeigt eine besonders platzsparenJe Ausfiihrungsform, bei der der Serienschwingkreis senkrecht zur Auskoppelrichtung angeordnet ist, wobei zur Erhaltung der Feldsymmetrie das Netzwerk symmetrischb r> Fig. 3 shows a particularly platzsparenJe embodiment, wherein the series resonant circuit is arranged perpendicular to Auskoppelrichtung, wherein symmetrically to preserve the symmetry of the field network
ausgeführt ist. Vom Widerstand 3 also sind senkrecht zur Auskoppelrichtung und in beide Richtungen verlaufend die Induktivität L und Kapazität Cbildende Leiterbahnen 6 und Metallisierungen 7 auf dem Substrat 1 aufgebrachtis executed. From the resistor 3, then, the inductance L and capacitance C-forming conductor tracks 6 and metallizations 7 are applied to the substrate 1 perpendicular to the coupling-out direction and running in both directions
Die Realisierung von Induktivität und Kapazität durch MIC-Leitungsstücke ergibt einen einfachen und kostensparenden Aufbau, da diese Leitungsstücke in einem Arbeitsgang mit der Leiterstruktur des V-Zirkulators aufgebracht werden können, somit also keine Mehrkosten erfordern.The implementation of inductance and capacitance using MIC line sections results in a simple and Cost-saving construction, as these line pieces are in one operation with the conductor structure of the V-circulator can be applied, so do not require additional costs.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
1515th
2020th
2525th
f'f '
4040
4545
5050
5555
6060
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