DE3228993A1 - Microwave/microstrip/multi-conductor system, consisting of n parallel strip conductors - Google Patents
Microwave/microstrip/multi-conductor system, consisting of n parallel strip conductorsInfo
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Abstract
Description
Mikrowellen-Microstrip-Mehrleitersystem, bestehend ausMicrowave microstrip multi-conductor system, consisting of
n parallelen Streifenleitern Die Erfindung betrifft ein Mikrowellen-Microstrip-Mehrleitersystem, bestehend aus n parallelen Streifenleitern, die die Länge 1 und untereinander gegebenenfalls unterschiedliche Breitenabmessungen haben und die weiterhin untereinander in gegebenenfalls unterschiedlichen Abständen auf der Oberseite eines Substrates angeordnet sind, dessen Unterseite mit einer Massemetallisierung versehen ist.n parallel strip conductors The invention relates to a microwave microstrip multi-conductor system, consisting of n parallel strip conductors with a length of 1 and each other if necessary have different width dimensions and continue to be among each other in possibly are arranged at different distances on the top of a substrate, the underside of which is provided with a ground metallization.
Mikrowellen-Microstrip-Mehrleitersysteme der vorgenannten Art sind beispielsweise in Aufsätzen beschrieben,die dem beigefügten Literaturverzeichnis entnommen werden können. Im einzelnen sind dort entweder allgemeine Mehrleitersysteme oder auch deren Anwendungsformen, beispielsweise als Richtungskoppler oder Mikrowellenfilter, angegeben. Charakteristische Ausführungsbeispiele aus diesen Literaturstellen sind anhand der nachfolgenden Figuren 1 bis 12 noch im einzelnen erläutert. Es wird dabei auf entkoppelte Leistungsteiler-Viertore (Zweileiterrichtkoppler und Vierleiter-Interdigitalkoppler), auf parallelgekoppelte Resonatorbandfilter, auf Interdigitalfilter, Kammleitungsfilter, Haarnadelfilter aus elektromagnetisch gekoppelten Mehrleiteranordnungen, im einzelnen eingegangen. Die bei solchen Schaltungen auftretenden Schwierigkeiten sind ebenfalls im einzelnen mit angegeben.Microwave microstrip multi-conductor systems of the aforementioned type are For example, in articles described in the attached bibliography can be taken. In detail there are either general multi-conductor systems or their application forms, for example as a directional coupler or microwave filter, specified. Characteristic embodiments from these references are explained in detail with reference to the following FIGS. 1 to 12. It will be there to decoupled power divider four-port (two-wire directional coupler and four-wire interdigital coupler), on parallel coupled resonator band filters, on interdigital filters, comb line filters, Hairpin filters made of electromagnetically coupled multi-conductor arrangements, in detail received. The difficulties encountered with such circuits are also specified in detail.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Aufbau solcher Mikrowellenbauelemente in micro strip- Leitungstechnik verbesserte Lösungsmöglichkeiten anzugeben, insbesondere dahingehend, daß bei dem allgemeinen Mehrleitungssystem die Phasengeschwindigkeiten der Eigenwellen aneinander angeglichen werden und so die elektrischen Eigenschaften der damit aufgebauten Richtkoppler und Filter an die idealisierten Eigenschaften von mit verkoppelten TEM-Mehrleitersystemen aufgebauten Komponenten heranzukommen, insbesondere, daß bei Richtkopplern (Zweileiterkoppler wie auch Mehrleiter-Interdigitalkoppler) die idealen Eigenschaften von TEM-Kopplern erreicht oder angenähert werden; weiterhin werden die Herstellbarkeit verbessert und die Dämpfung sowie die Exemplarstreuung verringert, dadurch, daß die erfindungsgemäße Anordnung mit größeren Leiterbreiten und Spaltbreiten arbeitet; das wiederum bedeutet, daß bei gleicher Spaltbreite Richtkoppler mit stärkerer Verkopplung aufgebaut werden können.The invention is based on the object for the construction of such microwave components in micro strip Line technology improved possible solutions specify, in particular to the effect that in the general multi-line system the phase velocities of the natural waves are adjusted to one another and so on the electrical properties of the directional couplers and filters built with them the idealized properties of coupled TEM multi-conductor systems Components to come, in particular that in directional couplers (two-wire couplers as well as multi-conductor interdigital couplers) the ideal properties of TEM couplers be reached or approached; furthermore, manufacturability is improved and the attenuation as well as the specimen variance is reduced by the fact that the inventive Arrangement with larger conductor widths and gap widths works; that in turn means that directional couplers with stronger coupling are built up with the same gap width can.
Ausgehend von den einleitend genannten Mikrowellen-Microstrip-Mehrleitersystemen, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Unterseite des Substrates ein aus m weiteren parallelen Streifenleitern bestehendes Massemehrleitersystem mit gegebenenfalls unterschiedlichen Breiten angeordnet ist, daß diese weiteren Streifenleiter etwa die Länge 1 haben und an den Enden parallelgeschaltet sind und sich auf Massepotential befinden und untereinander bzw. zur restlichen Massemetallisierung durch Spalte getrennt sind.Based on the aforementioned microwave microstrip multi-conductor systems, this object is achieved according to the invention in that on the underside of the substrate a ground multi-conductor system consisting of m further parallel strip conductors is arranged with possibly different widths that this further Strip conductors have about the length 1 and are connected in parallel at the ends and are at ground potential and to each other or to the rest of the ground metallization are separated by a column.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben.Advantageous refinements are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert.The invention is described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Es sind in den Fig. 1 bis 12 bekannte Ausführungsformen im Prinzip dargestellt, im einzelnen zeigt Fig. 1 ein allgemeines Leistungsteilerviertor, Fig. 2 ein parallelgekoppeltes Resonator-Bandfilter, prinzipieller Aufbau, Fig. 3 ein Interdigitalfilter, prinzipieller Aufbau, Fig. 4 ein Kammleitungsfilter, prinzipieller Aufbau, Fig. 5 ein Haarnadelfilter, prinzipieller Aufbau, Fig. 6 einen Microstripleitungs-Richtkoppler a) Struktur auf Substratoberseite b) Querschnitt A-A', Fig. 7 einen Vierleiterinterdigitalkoppler in Microstriple itungst e chnik a) Struktur auf Substratoberseite b) Querschnitt A-A', Fig. 7-1 einen Koppler mit symmetrisch unter den Streifenleitern angebrachtem Masseschlitz sm, a) Zweileiterkoppler b) Vierleiter-Interdigitalkoppler, Fig. 8 einen Dreileiterinterdigitalkoppler in Microstripleitungstechnik, schematisch a) Zusammenschaltung der Streifenleiter b) Leitungsquerschnitt A-A', Fig. 9 zue einen Funfleiterinterdigitalkopplerin Microstripleitungstechnik, schematisch a) Zusammenschaltung der Streifenleiter b) Leitungsquerschnitt A-A', Fig. 10 Sechsleiterinterdigitalkoppler in Microstripleitungstechnik, schematisch a) Zusammenschaltung der Streifenleiter b) Leitungsquerschnitt A-A', Fig. 11 ein parallelgekoppeltes Resonatorbandfilter in Microstripleitungstechnik, Substratoberseitenstruktur, Fig. 12 ein allgemeines Microstrip-n-Leitungssystem, herkömmliche Aus führung.There are known embodiments in FIGS. 1 to 12 in principle In detail, Fig. 1 shows a general power splitter four-port, Fig. 2 a parallel-coupled resonator bandpass filter, basic structure, FIG. 3 a Interdigital filter, basic structure, FIG. 4 a comb line filter, basic structure Structure, FIG. 5 a hairpin filter, basic structure, FIG. 6 a microstrip line directional coupler a) Structure on the upper side of the substrate b) Cross section A-A ', Fig. 7 a four-wire interdigital coupler in microstripling technology a) Structure on the top of the substrate b) Cross-section A-A ', Fig. 7-1 shows a coupler with symmetrically attached under the strip conductors Ground slot sm, a) two-wire coupler b) four-wire interdigital coupler, Fig. 8 a three-wire interdigital coupler in microstrip line technology, schematic a) Interconnection of the strip conductors b) line cross-section A-A ', Fig. 9 to one Five-wire interdigital coupler in microstrip line technology, schematic a) Interconnection the strip conductor b) line cross-section A-A ', Fig. 10 six-conductor interdigital coupler in microstrip line technology, schematically a) Interconnection of the strip conductors b) Line cross-section A-A ', FIG. 11 a resonator band filter coupled in parallel in microstrip line technology, substrate top structure, Fig. 12 a general n-line microstrip system, conventional execution.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen sind in den Fig. 13 bis 19 dargestellt, im einzelnen zeigt Fig. 13 ein allgemeines Microstrip-n-Leitungssystem a) Leitungsquerschnitt b) Substratunterseitenstruktur, Version 1 c) Substratunterseitenstruktur, Version 2, Fig. 14 eine Variante des Microstrip-n-Leitungssystems mit Gehäuseboden B auf Massepotential, Leitungsquerschnitt, Fig. 15 eine Anwendung des Microstrip-n-Leitungssystems für Zweileiterkoppler mit vergrößertem Koppelspalt s und Kompensation a) Leitungsquerschnitt b) Leiterstruktur auf Substratoberseite (durchgezogen) und Substratunterseite (strichliert), Fig. 16 eine Variante von Fig. 15, aber ohne seitliche Masseflächen a) Leitungsquerschnitt b) Substratunterseiten-Leiterstruktur, Fig. 17 eine Anwendung des Microstrip-n-Leitungssystems für Vierleiter-Interdigitalkoppler mit vergrö-Berten Koppelspalten s a) Leitungsquerschnitt b) Leiterstruktur auf Substratunterseite, Fig. 18 eine Variante von Fig. 17, aber ohne seitliche Masseflächen a) Leitungsquerschnitt b) Leiterstruktur auf Substratunterseite, Fig. 19 die Zusatzbeschaltung des Koppelabschnittendes von Interdigitalkopplern zur Kompensation un- terschiedlicher Phasengeschwindigkeiten der Gleichtakt- und Gegentaktwellen a) Beschaltung mit Koplanarleitungen D1, D2 b) Beschaltung mit Kapazität CD.Embodiments according to the invention are shown in FIGS. 13 to 19, 13 shows in detail a general microstrip-n-line system a) line cross-section b) Underside structure of the substrate, version 1 c) Underside structure of the substrate, version 2, FIG. 14 a variant of the microstrip-n line system with housing base B. Ground potential, line cross-section, FIG. 15 an application of the microstrip-n line system for two-wire coupler with enlarged coupling gap s and compensation a) line cross-section b) Conductor structure on the top of the substrate (solid) and the underside of the substrate (dashed), 16 shows a variant of FIG. 15, but without lateral ground planes a) line cross-section b) Substrate underside conductor structure, FIG. 17 an application of the microstrip n-line system for four-wire interdigital coupler with enlarged coupling gaps s a) Cable cross-section b) Conductor structure on the underside of the substrate, FIG. 18 a variant of FIG. 17, however without lateral ground planes a) cable cross-section b) conductor structure on the underside of the substrate, 19 shows the additional circuitry of the coupling section end of interdigital couplers to compensate different phase velocities of the Common mode and push-pull waves a) Wiring with coplanar lines D1, D2 b) Wiring with capacity CD.
Im einzelnen ist folgendes zu berücksichtigen.The following must be taken into account in detail.
a) Entkoppelte Leistungsteilerviertore /1/ (Richtkopplernach Fig. 1.a) Decoupled power splitter four-gate / 1 / (directional coupler according to Fig. 1.
Speist man bei diesen Viertoren eine Leistung P1 an Tor 1 ein, so wird diese in zwei Anteile P2 = (1 - k2) Pi und P3 = k2 P1 aufgeteilt, während Tor 4 mit P4 = 0 entkoppelt bleibt. Das Ubertragungsverhalten ist symmetrisch zu den beiden Symmetrieebenen S1 und S2. An allen vier Toren ist der Wellenwiderstand Z0 wirksam. Für technische Anwendungen ist zum einen der schwach verkoppelte Richtkoppler (z.B. 10-dB-Koppler mit k2 = 0,1; 20-dB-Koppler mft k2 = 0,01) für Monitorzwecke und zum anderen der Richtkoppler mit gleicher Leistungsaufteilung, d.h.If you feed a power P1 to gate 1 with these four-gates, then this is divided into two parts P2 = (1 - k2) Pi and P3 = k2 P1, while Tor 4 remains decoupled with P4 = 0. The transmission behavior is symmetrical to the both planes of symmetry S1 and S2. The wave resistance is Z0 at all four gates effective. For technical applications, one is the weakly coupled directional coupler (e.g. 10 dB coupler with k2 = 0.1; 20 dB coupler mft k2 = 0.01) for monitoring purposes and on the other hand the directional coupler with the same power distribution, i.e.
k2 = 0,5 (5-dB-Koppler) zum Aufbau von Mischern, Phasenschiebern, Transistorverstärkern wichtig.k2 = 0.5 (5 dB coupler) for setting up mixers, phase shifters, Transistor amplifiers important.
b) Parallelgekoppelte Resonator-Bandfilter /2/ nach Fig.2.b) Parallel coupled resonator band filters / 2 / according to Fig. 2.
Diese Bandfilter bestehen aus einer Kettenschaltung von p Richtkopplerviertoren (Koppelabschnitten) KA1...KAp an den jeweiligen Toren 1 und 4 eines jeden Koppelabschnitts (Torzuordnung zum Ubertragungsverhalten wie bei Fig. 1), während die restlichen zwei Tore 2, 3 leerlaufen (L in Fig. 2). Bei richtiger Dimensionierung der einzelnen Koppelabschnitte besitzt die Anordnung zwischen den Toren A und B Bandfiltereigenschaften.These band filters consist of a chain connection of p directional coupler four-gates (Coupling sections) KA1 ... KAp at the respective gates 1 and 4 of each coupling section (Gate assignment to the transmission behavior as in Fig. 1), while the rest two gates 2, 3 run empty (L in Fig. 2). With correct dimensioning of each The arrangement between ports A and B has band filter properties.
c) Interdigitalfilter (Fig. 3), Kammleitungsfilter (Fig. 4) und Haarnadelfilter (Fig. 5) aus elektromagnetisch gekoppelten Mehrleiteranordnungen /2/.c) Interdigital filter (Fig. 3), combline filter (Fig. 4) and hairpin filter (Fig. 5) of electromagnetically coupled multi-conductor arrangements / 2 /.
Diese Filter sind aus einer allseitig elektromagnetisch gekoppelten, i.a. in einer Ebene liegenden Anordnung von n Leitern gleicher Länge 1 und gemeinsamer Masse aufgebaut und unterscheiden sich nur durch die Art der Zusammenschaltung der Leiterenden zur Realisierung des ilterzweiges zwischen den Toren A und B: Beim Interdigitalfilter (Fig. 3) sind die Leiter abwechselnd an den Enden leerlaufend bzw. kurzgeschlossen gegen Masse, beim Kammleitungsfilter (Fig. 4) befinden sich Leerläufe und Kurzschlüsse jeweils auf der gleichen Seite der Leiter, beim Haarnadelfilter (Fig. 5) sind jeweils zwei benachbarte Leiter an abwechselnden Seiten unter jeweiligem Uberspringen eines Zwischenraums miteinander verbunden.These filters are made up of an electromagnetically coupled, i.a. In one level arrangement of n conductors of equal length 1 and common Mass and differ only in the way the interconnection of the Conductor ends to implement the filter branch between ports A and B: With the interdigital filter (Fig. 3) the conductors are alternately open-circuit or short-circuited at the ends against ground, with the comb line filter (Fig. 4) there are idle runs and short circuits each on the same side of the ladder, with the hairpin filter (Fig. 5) are each two adjacent conductors on alternate sides, skipping one at a time Interconnected space.
Der Aufbau der vorstehend beschriebenen Mikrowellenbauelemente in Microstripleitungstechnik wurde bisher folgendermaßen gelöst: a) Entkoppelte Leistungsteilerviertore (Richtkoppler).The structure of the above-described microwave components in Microstrip line technology has so far been solved as follows: a) Decoupled power splitter four-gate (Directional coupler).
Für geringe Verkopplung, also k2 0,5, wird der Richtkoppler durch zwei parallellaufende Streifenleiter L1, L2 der Länge 1 auf der Oberseite des Substras S (Fig. 6a) und eine ganzflächige Metallisierung M auf der Substratunterseite, wie es der in Fig. 6b dargestellte Querschnitt zeigt, realisiert /3,4/. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß am "entkoppelten" Tor 4 nennenswerte Leistungen austreten (schlechte Richtschärfe oder Directivity der Anordnung) und daß für enge Verkopplun-2 gen, z.B. k = 0,25, sehr kleine, technisch schwierig realisierbare Koppelspalten s (Fig. 6b) notwendig sind.For low coupling, i.e. k2 0.5, the directional coupler is through two parallel strip conductors L1, L2 of length 1 on the top of the substrate S (Fig. 6a) and a full-area metallization M on the underside of the substrate, such as it shows the cross section shown in Fig. 6b, realized / 3,4 /. The disadvantage This arrangement is that at the "decoupled" gate 4, significant performance emerges (poor directionality or directivity of the arrangement) and that for tight coupling gen, e.g. k = 0.25, very small, technically difficult to implement coupling gaps s (Fig. 6b) are necessary.
Bei üblichen 0,635 mm dicken Al203- Keramiksubstraten r t 10) läßt sich mit dieser Anordnung bei einem üblichen Wellenwiderstand von 50 Q kein 3-dB-Koppler herstellen, da die hierzu notwendige Spaltebreite s t0,007 mm nicht fertigbar ist.With the usual 0.635 mm thick Al203 ceramic substrates r t 10) With this arrangement, with a typical characteristic impedance of 50 Ω, there is no 3 dB coupler as the necessary gap width s t0.007 mm cannot be produced.
Zur Realisierung starker Verkopplung, insbesondere zur Realisierung des 3-dB-Kopplers (k2 = 0,5), sind verschiedene von dem gekoppelten Leitungspaar abweichende Sonderbauformen gebräuchlich, von denen hier der Interdigitalkoppler nach Fig. 7 bis Fig. 10 betrachtet wird.For realizing strong coupling, especially for realizing of the 3 dB coupler (k2 = 0.5) are different from the coupled line pair different special designs commonly used, of which the interdigital coupler is used here 7 to 10 is considered.
Der Interdigitalkoppler /5-7/ besteht aus einer Anordnung von n Streifenleitern L1, L2 ... Ln der Breiten W1, w2 ... wn, die in den Abständen s1, s2 ... sn 1 auf der Substratoberseite nebeneinander auf eine Länge 1 verlaufen und an ihren Enden abwechselnd parallelgeschaltet sind, so daß ein Viertor mit den Toren 1 ... 4 entsteht, und aus einer ganzflächigen Massemetallisierung M auf der Substratunterseite. Die technisch gebräuchlichste Bauform ist der in Fig. 7 gezeigte Vierleiterinterdigitalkoppler mit n = 4, w1 = w2 = W3 = W4, S1 = S2 = 53. Die -Parallelschaltungder jeweils nicht.The interdigital coupler / 5-7 / consists of an arrangement of n strip conductors L1, L2 ... Ln of the widths W1, w2 ... wn, which are at the intervals s1, s2 ... sn 1 the top of the substrate run side by side over a length 1 and at their ends are alternately connected in parallel, so that a four-gate with gates 1 ... 4 is created, and from an all-over mass metallization M on the underside of the substrate. the The most common technical design is the four-wire interdigital coupler shown in FIG. 7 with n = 4, w1 = w2 = W3 = W4, S1 = S2 = 53. The parallel connection of each is not.
benachbarten Streifenleiter wird durch Leiterbahnen und Drahtbrücken realisiert, wie in Fig. 7a gezeigt. In Fig. 8a, 9a, 10a ist die Parallelschaltung der Leiter L1 bis L3 bzw. L1 bis L5 bzw. L1 bis L6 hingegen nur symbolisch dargestellt. Die Zuordnung der Torbenummerung der Koppler von Fig. 7 bis 10 zum Ubertragungsverhalten entspricht der von Fig. 1. Bei dem technisch weitaus bedeutendsten Vierleiterinterdigitalkoppler von Fig. 7 sind für eine Koppeldämpfung von 3 dB bei einem Wellenwiderstand ZO = 50 a und 0,635 mm dickem A1203-Keramiksubstrat (£r t 10) eine Spaltbreite von S1 = =53s3 # 0,050 mm und eine Leiterbreite von 3 = w2 = w3 = w4 = w # 0,065 mm notwendig. Da beides w1 =w2 W3 =w = etwa an der unteren Fertigbarkeitsgrenze liegt, sind geringe Fertigungsausbeute, starke Streuung der elektrischen Kopplereigenschaften und schwierige Herstellbarkeit der Drahtbrücken die Folge. Wegen dem kleinen w hat der Koppler hohe Leiterverluste.adjacent stripline is made up of conductor tracks and wire bridges realized as shown in Fig. 7a. In Fig. 8a, 9a, 10a the parallel connection the conductors L1 to L3 or L1 to L5 or L1 to L6, on the other hand, are only shown symbolically. The assignment of the gate numbering of the couplers from Fig. 7 to 10 to the transmission behavior corresponds to that of FIG. 1. In the technically by far most important four-wire interdigital coupler 7 are for a coupling loss of 3 dB with a characteristic impedance ZO = 50 a and 0.635 mm thick A1203 ceramic substrate (£ r t 10) a gap width of S1 = = 53s3 # 0.050 mm and a ladder width of 3 = w2 = w3 = w4 = w # 0.065 mm necessary. Since both w1 = w2 W3 = w = are roughly at the lower manufacturability limit, they are low Manufacturing yield, large dispersion of electrical coupler properties and difficult The result is that the wire bridges can be manufactured. Because of the small w, the coupler has high conductor losses.
Eine bereits bekannte Lösung zur Erhöhung der Koppelspaltbreite bei gleicher Verkopplung in Form des in Fig. 7-la gezeigten symmetrisch unter dem Streifenleiterpaar liegenden Spalts Sm mit darunterliegender, in kleinem Abstand e vom Substrat befindlicher Masseelektrode B nach /8/ besitzt verschedene Nachteile: Erstens wird der Hauptfeldenergieanteil in Bereiche links und rechts außerhalb des -Streifenleiterpaares gezogen.An already known solution for increasing the coupling gap width the same coupling in the form of that shown in Fig. 7-la symmetrically below the strip conductor pair lying gap Sm with underlying, at a small distance e from the substrate Ground electrode B according to / 8 / has various disadvantages: First, the main field energy component is Pulled into areas on the left and right outside the pair of strip conductors.
Das bewirkt eine erhöhte parasitäre Verkopplung mit Nachbarleitungen und wegen der inhomogenen Stromverteilung in allen Leitern eine erhöhte Leiterdämpfung.This causes an increased parasitic coupling with neighboring lines and because of the inhomogeneous current distribution in all conductors, increased conductor attenuation.
Zweitens gehen die Herstellungstoleranzen des Gehäusebodenabstandes e in die Kopplerparameter ein. Drittens entstehen an den Anschlußstellen an den Koppelabschnittsenden starke Anschlußfelddiskonttnuitäten wegen der großen Abweichung der Feldbilder von Koppelabschnitt und Anschluß-Microstriple,itungen. Das gleiche gilt auch für den.in Fig. 7-1b gezeigten, von /7,9/ bekannten Vierleiterinterdigitalkoppler mit symmetrisch unter den Streifenleitern liegendem Masseschlitz 5m und auf Masse potential liegenden Gehäuseboden B in kleinem Abstand e vom Substrat.Second, there are manufacturing tolerances of the housing base clearance e in the coupler parameters. Third, arise at the connection points on the Coupling section ends up with strong patch panel discontinuities due to the large variance the field images of the coupling section and connection microstriples. The same also applies to the four-wire interdigital coupler known from / 7,9 / shown in Fig. 7-1b with a ground slot 5m symmetrically under the strip conductors and on ground potential lying housing bottom B at a small distance e from the substrate.
b) Parallelgekoppelte Resonatorbandfilter /2/.b) Resonator band filters coupled in parallel / 2 /.
Diese in Fig. 2 allgemein dargestellten Filter realisiert man in Microstripleitungstechnik als Kaskadierung von Nicrostrip-Zweileiterkoppelabschnittennach Fig. 6, wie es in Fig. 11 gezeigt ist,, wobei die Rückseite des Substrats ganzflächig metallisiert ist. Wegen der-technologisch auf einen minimalen Wert von etwa 0,050 mm begrenzten Spaltbreite wird die maximal erreichbare Bandbreite dieser Filter begrenzt. Aufgrund derdiesen Microstrip-Koppelabschnitten KA1 bis KAp (Fig. 11) immanenten Abweichung der Phasengeschwindigkeiten der Gleichtakt- und Gegentaktwelle entstehen Unregelmäßigkeiten in den Frequenzverläufen der Durchgangs- und Sperrdämpfungen.These filters, shown generally in FIG. 2, are implemented using microstrip line technology as a cascading of Nicrostrip two-wire coupling sections according to FIG. 6, as shown in FIG 11 shows, the rear side of the substrate being metallized over the entire area is. Because of the -technologically limited to a minimum value of about 0.050 mm The maximum achievable bandwidth of these filters is limited. Because of the deviation inherent in these microstrip coupling sections KA1 to KAp (FIG. 11) the phase velocities of the common-mode and differential-mode waves result in irregularities in the frequency curves of the passage and blocking attenuation.
c) Interdigital-, Kammleitungs- und Haarnadelfilter /2/ Diese in Fig. 3 bis Fig. 5 allgemein dargestellten Filterarten realisiert man in Microstripleitungstechnik mit Hilfe der in Fig. 12 gezeigten allgemeinen Anordnung von n Streifenleitern L1, L2 ... Ln auf der Oberseite eines unterseitig ganzflächig mit Masse M metallisierten Substrats S. Auch hier wird die maximal erreichbare Bandbreite des Filters durch die minimale technologisch noch realisierbare Koppelspaltbreite si (in Dünnfilmtechnik Si s 0,050 mm) begrenzt.c) Interdigital, combline and hairpin filters / 2 / These in Fig. 3 to 5 generally represented filter types are implemented using microstrip line technology with the aid of the general arrangement of n strip conductors L1 shown in FIG. 12, L2 ... Ln on the upper side of an underside completely metallized with ground M Substrate S. Here, too, the maximum achievable bandwidth of the filter is determined by the minimum technologically feasible coupling gap width si (in thin-film technology Si s 0.050 mm).
Gemäß der Erfindung wird folgendermaßen vorgegangen: a) Allgemeine erfindungsgemäßige Mehrleiteranordnung für Richtkoppler und Filter.According to the invention the procedure is as follows: a) General inventive multi-conductor arrangement for directional couplers and filters.
Die generelle Form der Erfindung besteht in einem Ersatz der in Fig. 12 gezeigten Mehrleiteranordnung mit ganzflächiger Massemetallisierung durch die in Fig. 13 gezeigte Mehrleiteranordnung mit durch Längsschlitze g1, g2 ... gm+1unterbrochener Massemetallisierung, wobei auch gemäß Fig. 14 der ebenfalls auf Massepotential befindliche Gehäuseboden B so nahe (Abstand e) an die Substratunterseite herangeführt werden kann, daß er die Kapazitätsbeläge zwischen den Streifenleitern L1, L2 LnLnund Masse nennenswert beeinflußt. Dieser Ersatz des herkömmlichen Mehrleitersystems kann bei den in Fig. 3 bis Fig. 5 gezeigten Mehrleiterbandfiltern, bei dem in Fig. 6 gezeigten Zweileiterrichtkoppler und bei den in Fig. 7 bis Fig. 10 gezeigten Interdigitalkopplern und auch bei dem in Fig. 11 gezeigten Bandfilter durchgeführt werden. Das neuartige n-Leitungssystem nach Fig. 13 und Fig. 14 besteht aus n paralle-len Streifenleitern L1, L2 ... Ln der Länge 1 (Breite w1, w2 ... Wn) Abstände sl, s2 .,. S,,7) auf der Oberseite eines Substrats und aus m Streifenleitern A1, A2 ... Am (Breiten b1 b2 ... bm) der ungefähren Längen 1, unterhalb der von den Leitern L1 ... Ln eingenommenen Fläche. Die Leiter L1 ... Ln können an ihren Enden beliebig untereinander oder gegen Masse verschaltet sein, um Richtkoppler, Filter etc. zu bilden. Die Leiter A1 ... Am sind an ihren Enden alle parallelgeschaltet und befinden sich alle auf Massepotential. Es ist n >- 2, m '- 1.The general form of the invention consists in replacing the one shown in Fig. 12 shown multi-conductor arrangement with all-over ground metallization by the In Fig. 13 shown multi-conductor arrangement with by longitudinal slots g1, g2... gm + 1interrupted Ground metallization, the also being at ground potential according to FIG. 14 Housing bottom B as close (distance e) to the substrate underside can that he the capacitance between the strip conductors L1, L2 LnLnund ground significantly influenced. This replacement of the conventional multi-line system can be used in the multi-conductor band filters shown in FIGS. 3 to 5, in the case of that shown in FIG Two-wire directional couplers and in the interdigital couplers shown in FIGS. 7 to 10 and can also be performed on the bandpass filter shown in FIG. The novel The n-line system according to FIGS. 13 and 14 consists of n parallel striplines L1, L2 ... Ln of length 1 (width w1, w2 ... Wn) distances sl, s2.,. S ,, 7) on the Top of a substrate and from m striplines A1, A2 ... At (widths b1 b2 ... bm) of approximate lengths 1, below that of the conductors L1 ... Ln occupied area. The conductors L1 ... Ln can have any ends be connected to each other or to ground in order to provide directional couplers, filters, etc. form. The conductors A1 ... Am are all connected in parallel at their ends and are located all on ground potential. It is n> - 2, m '- 1.
Eine mögliche Anordnung der Massestreifen ist in Fig. 13b gezeigt, wobei auch gemäß Fig. 14 der Gehäuseboden im Abstand e dazukommen kann. Eine Variante, bei der sich die Mehrleiteranordnung auf einem Substrat mit mehreren Komponenten befindet, zeigt Fig. 13c. Hier sind die äußeren Massestreifen A1 und Am durch Spalte g1 gm+1 von d r restlichen Massemetallisierung getrennt, wobei man g1, gm+1 im allgemeinen so groß macht, daß nur ein vernachlässigbarer Anteil der von den Streifenleitern L1 ... Ln ausgehenden elektrischen Felder.auf den Masseaußenkanten der Spalte g1, gm+1 landen. Damit wird die Verkopplung der Mehrleiteranordnung zur benachbarten Schaltungsteilen gering gehalten. Eine Abschrägung um den Winkel a kann vorgenommen werden.A possible arrangement of the ground strips is shown in Fig. 13b, 14, the housing bottom can also be added at a distance e. A variant in which the multi-conductor arrangement is on a substrate with several components 13c shows. Here are the outer ground strips A1 and Am through gaps g1 gm + 1 separated from the remaining bulk metallization, whereby g1, gm + 1 in general so large that only a negligible proportion of that of the strip conductors L1 ... Ln outgoing electric fields. On the ground outer edges of column g1, land gm + 1. This makes the coupling of the multi-conductor arrangement to the neighboring one Circuit parts kept low. A bevel at the angle a can be made will.
Die Wirkungsweise und die Vorteile der neuen Mehrleiteranordnung ergeben sich folgendermaßen: Es wird vorausgesetzt, daß zum Aufbau eines Richtkopplers oder Filters eine Mehrleiteranordnung realisiert werden soll, die durch Koppelkapazitätsbeläge Cjj zwischen den Streifenleitern Li, L. und durch Massekapazitätsbeläge Cii J jeweils zwischen dem Streifenleiter i und Masse charakterisiert ist. Bei der herkömmlichen Konfiguration von Fig. 12 sind hierfür bestimmte Leiterbreiten wi und Spaltbreiten si notwendig, wobei das technische Problem vielfach darin besteht, daß unrealisierbar kleine Werte von Wi und si gefordert werden. Durch das Einziehen der Massespalte g1 ... gm tritt ein Teil des elektrischen Feldes zwischen den Streifenleitern L1, L2 ... Ln und Masse in den Luftraum unterhalb des Substrats aus und die Massekapazitätsbeläge Cii verringern sich. Um sie wieder auf den ursprünglichen Wert zu erhöhen, muß man die Leiterbreite wi größer machen. Damit steigen aber die Koppelkapazitätsbeläge Cjj. Um diese wieder auf den alten Wert zu erniedrigen, muß man die Koppelspaltbreiten si vergrößern. Somit lassen sich mit der neuen Anordnung (Fig. 13, 14) gleiche Kapazitätsbeläge Cit, Cjj wie bei der alten Anordnung (Fig. 12), aber mit größeren Leiterbreiten wi und größeren Spaltbreiten si auf der Substratoberseite erreichen. Damit ist die neue Anordnung mit größerer Ausbeute zu fertigen. Die Toleranzen der elektrischen Eigenschaften der mit der neuen Anordnung aufgebeuten Richtkoppler und Filter werden bei gegebenen Werten von awund As geringer. Die Drahtbrücken bei den in Fig. 7 bis Fig. 10 gezeigten Interdigitalkoppiern sind wegen der größeren Bondweite einfacher anzubringen. Die Leiterverluste werden wegen der größeren Leiterbreite wi geringer (die Wirkung der w-Vergrößerung überwiegt im allgemeinen die Wirkung der Verringerung des Massestromquerschnitts durch die Spalte gi). Umgekehrt lassen sich aber mit der neuen Anordnung von Fig. 13, 14, wenn man bis an die unteren technologischen Grenzen von w und s herangeht, größere Koppelkapazitäten Ci; als mit der alten Anordnung von Fig. 12 realisieren, d.h. Richtkoppler (Fig. 6 bis 10) mit stärkerer Verkopplung und Filter (Fig. 2 bis 5, Fig. 11) mit größerer Bandbreite. Das Ausmaß der Vergrößerung der Leiterbreiten wi und Spaltbreiten si bei der neuen Anordnung (Fig. 13, 14) gegenüber der alten Anordnung (Fig. 12) läßt sich durch die Anzahl m und die Breiten b1 ... bm der einzelnen Massestreifen bzw.The mode of operation and the advantages of the new multi-conductor arrangement result as follows: It is assumed that to build a directional coupler or Filters a multi-conductor arrangement is to be implemented, which is achieved by coupling capacitance coverings Cjj between the strip conductors Li, L. and through ground capacitance coverings Cii J, respectively is characterized between the strip conductor i and ground. With the conventional The configuration of FIG. 12 is specific conductor widths wi and gap widths for this si necessary, the technical problem often being that it is unrealizable small values of Wi and si are required. By pulling in the ground column g1 ... gm occurs part of the electric field between the strip conductors L1, L2 ... Ln and Mass in the air space below the substrate and the mass capacitance coverages Cii decrease. To get them back to the original To increase the value, one must make the conductor width wi larger. But this increases Coupling capacity coverings Cjj. In order to lower this back to the old value, must the coupling gap widths are increased. Thus, with the new arrangement (Fig. 13, 14) same capacity coverings Cit, Cjj as in the old arrangement (Fig. 12), but with larger conductor widths wi and larger gap widths si on the top of the substrate reach. This means that the new arrangement can be manufactured with a greater yield. The tolerances the electrical properties of the directional couplers used with the new arrangement and filters become smaller for given values of aw and As. The wire jumpers at the interdigital couplers shown in Fig. 7 to Fig. 10 are because of the larger Bond width easier to apply. The conductor losses are due to the larger conductor width wi lower (the effect of w-enlargement generally outweighs the effect the reduction in the mass flow cross-section through column gi). Let the other way round but with the new arrangement of Fig. 13, 14, if you go down to the lower technological Limits of w and s approach, larger coupling capacitances Ci; than with the old arrangement of Fig. 12, i.e. directional couplers (Figs. 6 to 10) with stronger coupling and filters (Figs. 2 to 5, Fig. 11) with greater bandwidth. The amount of magnification the conductor widths wi and gap widths si in the new arrangement (Fig. 13, 14) the old arrangement (Fig. 12) can be determined by the number m and the widths b1 ... bm of the individual ground strips or
durch m und die Breiten g1 ... um+1 der einzelnen Massespalte sowie auch durch den Abstand e des Gehäusebodens festlegen.through m and the widths g1 ... around +1 of the individual mass columns as well as also set by the distance e from the bottom of the housing.
Neben dieser Vergrößerung der Leiterbreiten wi und Spaltbreiten si zeigt die erfindungsgemäße Anordnung (Fig. 13, 14) eine weitere Wirkung, welche grundsätzlich die elektrischen Eigenschaften von Richtkopplern und Filtern dahingehend verbessert, daß "ideale" Eigenschaften, wie sie bei Verwendung reiner TEM-Leitungen entstünden, weitgehend erreicht werden. Das wird nachfolgend erläutert: Das herkömmliche Mehrleitersystem von Fig. 12 besitzt n Eigenwellen mit n voneinander verschiedenen Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Die Verschiedenheit dieser Geschwindigkeiten ist der Grund dafür, daß die Richtkoppler von Fig. 6 bis 10 nichtideale Eigenschaften besitzen, d.h. daß das im Falle reiner TEM-Leitungen ideal entkoppelte Tor 4 (S41 = O) bei der Microstripanordnung nicht mehr entkoppelt ist (js41j> O) und die Directivity D = - 20 log (|S41| / |S31|) oft oft bis zum Wert Null absinkt.(Mit ist hier das entsprechend zugehörige Element der Streumatrix bezeichnet). Eine Folge für die Filter der Fig. 2, 3, 4, 5 und 11 ist, daß ihre Durchlaß- und Sperreigenschaften von dem aus einer idealen TSM-Mehrleiteranordnung definierten Verhalten abweichen. Die Verschiedenheit der Eigenwellengeschwindigkeiten der herkömmlichen Anordnung von Fig. 12 läßt sich nun auch dadurch darstellen, daß die Quotienten Cii/Cii,o und C. /C. jeweils für alle i und j unterschiedliche Cij ia,o Werte annehmen, wobei Cii,O = 1) und Cij,o = Cij (#r = 1) ist. Insbesondere sind die Cii/Cii,o im allgemeinen größer als die C 0. Durch die Einführung der Massespalte g1 ... gm+1 in den neuen Anordnungen von Fig. 13, 14 werden nun die auf Masse landenden elektrischen Felder z.T. durch den Luftraum geleitet, was insbesondere bei nahem Boden nach Fig. 14 geschieht. Dadurch verringert sich Cii/Cii,o und nähert sich den Cij/Cij,o an. Das bewirkt eine Verbesserung der Richtkoppler-Directivity und eine stärkere Annähe- rung der Filtereigenschaften an die für reine TEM-Mehrleiteranordnungen geltenden idealen Filtereigenschaften.In addition to this enlargement of the ladder widths wi and gap widths si shows the arrangement according to the invention (Fig. 13, 14) a further effect, which basically the electrical properties of directional couplers and filters to that effect improves that "ideal" properties as they are when using pure TEM lines would arise, to be largely achieved. This is explained below: The conventional one The multi-conductor system of Fig. 12 has n eigenwaves with n different from each other Propagation Velocities. The difference in these speeds is the reason that the directional couplers of Figs. 6-10 do not have ideal properties that means that in the case of pure TEM lines, port 4 (S41 = O) is no longer decoupled in the microstrip arrangement (js41j> O) and the Directivity D = - 20 log (| S41 | / | S31 |) often drops down to zero (with the corresponding element of the scatter matrix is designated here). One episode for the filters of Figures 2, 3, 4, 5 and 11 is that their transmission and blocking properties deviate from the behavior defined from an ideal TSM multi-conductor arrangement. The difference in the natural wave velocities of the conventional arrangement 12 can now also be represented by the fact that the quotients Cii / Cii, o and C. / C. Assume different Cij ia, o values for all i and j, where Cii, O = 1) and Cij, o = Cij (#r = 1). In particular, the Cii / Cii, o are in general greater than the C 0. By introducing the mass column g1 ... gm + 1 in the new Arrangements of FIGS. 13, 14 now become the electric fields landing on ground partly routed through the air space, which is particularly evident when the ground is close according to Fig. 14 happens. As a result, Cii / Cii, o decreases and approaches Cij / Cij, o. That causes an improvement in the directional coupler directivity and a closer proximity tion the filter properties to the ideal applicable for pure TEM multi-conductor arrangements Filter properties.
b) Anwendung speziell für Richtkoppler Zum Aufbau von verbesserten Richtkopplern wird das neue Mehrleitersystem von Fig. 13, 14 auf die in Fig. 6 bis 10 gezeigte Weise in sich und mit den vier Anschlußklemmen 1, 2, 3 und 4 verbunden. Hier sind die beiden Effekte der Vergrößerung der Leiterbreiten wi und Spaltbreiten si einerseits und der Annäherung der Eigenwellengeschwindigkeiten aneinander andererseits relevant. Die zweite Bedingung läßt sich hier für jede Richtkoppleranordnung auf andere Weise spezifisch formulieren: Jeder Richtkoppler läßt sich im Gleichtakt und Gegentakt erregen, wobei die erstere Erregungsform durch einen Kapazitätsbelag Gegen und die letztere Erregungsform durch einen Kapazitätsbelag Codci dargestellt wird. Gegen und C codd sind jeweils für jede Richtkopplerbauform auf unterschiedliche Weise von den Cii, Ci abhängig. Um ideale Richtkopplereigenschaften, gekennzeichnet durch die Streuparameter S11 = 0, S41 = O zu erreichen, müssen die Anzahl M und die jeweiligen Breiten b1, b2 ... bm der Massestreifen A1 ... Am sowie der Bodenabstand e so dimensioniert werden, daß Ceven/Ceven,O = /C Codd/Dodd,o ist, wobei Ceven,o = Ceven(Er = 1) und Codd,o = Codd = 1) ist.b) Application especially for directional couplers For the construction of improved Directional couplers are the new multi-conductor system of Fig. 13, 14 to that in Fig. 6 to 10 in the manner shown and connected to the four terminals 1, 2, 3 and 4. Here are the two effects of increasing the ladder widths wi and gap widths si on the one hand and the convergence of the natural wave velocities on the other hand relevant. The second condition can be found here for every directional coupler arrangement Specifically formulate it in another way: Every directional coupler can be operated in unison and push-pull excite, the former form of excitation by a capacitance per unit length Against and the latter form of excitation represented by a capacitance coverage Codci will. Gegen and C codd are each different for each directional coupler design Way depending on the Cii, Ci. Marked for ideal directional coupler properties to achieve through the scattering parameters S11 = 0, S41 = O, the number M and the respective widths b1, b2 ... bm of the ground strips A1 ... Am as well as the ground clearance e can be dimensioned such that Ceven / Ceven, O = / C Codd / Dodd, o, where Ceven, o = Ceven (Er = 1) and Codd, o = Codd = 1).
Eine technisch interessante Ausfuhrung eines symmetrischen Zweileiterkopplers mit dem neuen Mehrleitersystemnach Fig. 13, 14 für n = 2, m = 1, w1 = w2, zeigt Fig.15.A technically interesting version of a symmetrical two-wire coupler with the new multi-conductor system according to Fig. 13, 14 for n = 2, m = 1, w1 = w2 Fig.15.
Durch richtige Dimensionierung der in Fig. 15a dargestellten Querschnittsabmessungen w, s, b, g, e lassen sich geforderte Werte der Verkopplung k, des Wellenwiderstands Z0 sowie ideale Kopplereigenschaften S11 = S41 = 0 bei allen Frequenzen erreichen. Ublicherweise ist g so groß zu wählen, daß die Felder an den äußeren Massekanten abgeklungen sind. Dadurch steigt die Entkopplung zu benachbarten Bauteilen. Eine'Variante ist durch e =m(ohne Einfluß des Gehäusebodens) gekennzeichnet. Hier lassen sich bestimmte Werte von k und ZO sowie ideale Kopplereigenschaften durch richtige Dimensionierung von w, s, b und g erreichen. Zwei weitere Varianten entstehen durch g = oo(Wegfall der äußeren Massemetallisierung) nach Fig. 16, jeweils für nahen Bodenabstand e und für großen Bodenabstand e --y mit vernachlässigbarer Wirkung auf die Felder.By correctly dimensioning the cross-sectional dimensions shown in FIG. 15a w, s, b, g, e can be the required values of the coupling k, the wave resistance Achieve Z0 and ideal coupler properties S11 = S41 = 0 at all frequencies. Usually if g is to be chosen so large that the fields at the outer Earth edges have subsided. This increases the decoupling from neighboring components. One variant is marked by e = m (without the influence of the case back). here certain values of k and ZO as well as ideal coupler properties can be passed through achieve correct dimensioning of w, s, b and g. Two further variants are created by g = oo (omission of the external bulk metallization) according to FIG. 16, in each case for near ground clearance e and for large ground clearance e --y with negligible effect on the fields.
Eine technisch interessante Ausführung eines Vierleiter-Interdigitalkopplers zeigt Fig. 17a in Querschnitt und Fig. 17b bezüglich der Substratrückseitenmetallisierung.A technically interesting version of a four-wire interdigital coupler FIG. 17a shows in cross section and FIG. 17b with regard to the substrate rear side metallization.
Hierzu gehört die in Fig. 7a gezeigte Substratoberseitenstruktur. Auch hier kann durch richtige Dimensionierung der Querschnittsabmessungen wr s, b, g, e für den Fall e<bzw. w, s, b, g für den Fall e = oo die Verkopplung k, der Wellenwiderstand ZO sowie ideale Kopplereigenschaften erreicht werden. Auch hier wählt man g wie bei Fig. 15 so groß, daß die elektrischen Felder bei den äußeren Masserändern nahezu abgeklungen sind.Zwei weitere Varianten erhält man, wenn man die äußere Massemetallisierung überhaupt wegläßt (Fig. 18), in der Ausführung mit naehm Gehäuseboden (kleinem Abstand e) und großem Bodenabstand eco mit vernachlässigbarem Einfluß auf die elektrischen Felder. In allen Fällen ist die Masseführung außerhalb des Bereiches des Koppelabschnitts so zu gestalten, daß der Massestreifen unter den Streifenleitern der Speiseleitungen breit genug ist, so daß diese sich als Microstripleitungen verhalten.This includes the substrate top structure shown in FIG. 7a. Here too, correct dimensioning of the cross-sectional dimensions wr s, b, g, e for the case e <or. w, s, b, g for the case e = oo the coupling k, the wave resistance ZO and ideal coupler properties can be achieved. Even here, as in FIG. 15, g is chosen so large that the electric fields in the outer The edges of the ground have almost subsided. Two more variants can be obtained by clicking omits the external bulk metallization at all (Fig. 18), in the version with naehm housing bottom (small distance e) and large floor distance eco with negligible Influence on the electric fields. In all cases the grounding is outside of the area of the coupling section so that the ground strip under the strip conductors of the feed lines is wide enough so that they can be used as microstrip lines behavior.
Die Ubertragungszone wird durch zweckmäßige Wahl der Anschrägung a in Fig. 15 bis 18 möglichst störungsarm gestaltet.The transfer zone is determined by the appropriate choice of the bevel a 15 to 18 designed with as little disruption as possible.
Gegenüber den in Fig. 7-1a,b gezeigten bekannten Kopplerlösungen haben die in Fig. 15 bis 18 gezeigten Kopp- ler folgende Vorteile: Erstens befindet sich die Hauptfeldenergie unmittelbar unter den Streifenleitern. Dadurch wird die Verkopplung zu Nachbarleitungen in grö-Oberen Schaltungskomplexen niedrig gehalten. Insbesondere bei mäandrierten Kopplern für niedrige Frequenzen (im 100 ... 500 MHz-Bereich) kann man hier engen Mäanderabstand wählen und dadurch kleinen Flächenbedarf erreichen. Weiterhin ergibt sich wegen der nahezu homogenen Stromverteilung in den Streifenleitern und dem Masseleiter niedrige Leiterdämpfung. Da-der Hauptanteil des Feldbildes der neuen Anordnung dem Microstripleitungs-Feldbild entspricht, bleiben die Anschlußdiskontinuitäten an den Enden des Koppelabschnitts gering. Des weiteren bleibt auch bei endlichem Gehäusebodenabstand e der Einfluß der Herstellungstoleranzen 6 e auf die Kopplereigenschaften geringer als bei Fig. 7-1a,b, da nur die Randstreufeldanteile auf den Gehäuseboden gelangen.Compared to the known coupler solutions shown in Fig. 7-1a, b the coupling shown in Fig. 15 to 18 The following advantages: First the main field energy is located directly under the strip conductors. Through this the coupling to neighboring lines in larger-scale circuit complexes becomes low held. Especially with meandering couplers for low frequencies (in the 100 ... 500 MHz range) you can choose a narrow meander spacing and thus small ones Achieve space requirements. Furthermore, it results from the almost homogeneous current distribution low conductor attenuation in the strip conductors and the ground conductor. Da-the main part of the field image of the new arrangement corresponds to the microstrip line field image, remain the connection discontinuities at the ends of the coupling section are low. Further Even with a finite housing base distance e, the influence of the manufacturing tolerances remains 6 e on the coupler properties less than in Fig. 7-1a, b, since only the edge stray field components get on the case back.
c) Zusätzliche Kompensationsmaßnahme bei Richtkopplern, insbesondere bei Interdigitalkopplern.c) Additional compensation measure for directional couplers, in particular with interdigital couplers.
In manchen Fällen will man für e = die Massestreifenbreite b nicht so klein machen, wie es zur Erreichung idealer Kopplereigenschaften S11 = S41 = 0 notwendig wäre.In some cases one does not want for e = the ground strip width b Make it as small as it is to achieve ideal coupler properties S11 = S41 = 0 would be necessary.
Dann kann man aber trotzdem zumindest bei einer Frequenz ideale Kopplereigenschaften und bei vielen anderen Frequenzen eine wesentliche Verkleinerung von S11 und -erreichen, wenn man nach Fig. 19a ein zusätzliches Streifenleiterpaar D1, D2 der Länge 1D oder nach Fig. 19b eine Kapazität CD an beiden Koppelabschnittenden anbringt. Das gilt für alle in Fig. 6 bis 10 gezeigten Koppler. Bei einer frei wählbaren Frequenz lassen sich bei richtiger Bemessung von 1D' , wD, sD bzw. CD ideale Kopplereigenschaften S11 = S41 0 erreichen.But then you can still have ideal coupler properties at least at one frequency and at many other frequencies a significant reduction in S11 and -reach, if, according to FIG. 19a, an additional pair of strip conductors D1, D2 of length 1D or 19b attaches a capacitance CD to both ends of the coupling section. That is true for all of the couplers shown in Figures 6-10. Leave at a freely selectable frequency With the correct dimensioning of 1D ', wD, sD or CD, ideal coupler properties are found Reach S11 = S41 0.
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