DE3318520A1 - Richtkoppler - Google Patents

Description

• Richtkoppler
• Gegenstand der Erfindung ist ein Richtkoppler in Mikrostriptechnik.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung sind in Fig. 1 der Zeichnung die Leiterbahnen eines in Mikrostriptechnik ausgeführten Richtkopplers üblicher Bauart dargestellt.
• Der mit E bezeichneten Streifenleitung wird über deren Eingangsklemme EK das Eingangssignal U1 zugeführt. Das Ende der Eingangs-Streifenleitung E ist mit dem Wellenwiderstand ZOE abgeschlossen, an dem eine Spannung U2 auftritt. Zur Auskopplung eines Teiles des in die Streifenleitung E eingespeisten Signales dient eine Streifenleitung A, die mit einem Ende mit dem Wellenwiderstand ZOA abgeschlossen ist und an deren anderem Ende sich eine Ausgangsklemme AK befindet, von der das Ausgangssignal U3 abgenommen wird. Die am Wellenwiderstand ZOA auftretende Spannung ist mit U4 bezeichnet.
• Die Übertragungseigenschaften des Richtkopplers sind aus den Verhältnissen der Spannungen U1, U2, U3 und U4 bestimmbar. Wenn die Wellenwiderstände ZOE und ZOA gleich sind, dann ist die Koppeldämpfung aK-20 log Ul/U3und die Entkopplung aEK=20 log U1/U4. Diese lassen sich durch Messungen ermitteln und daraus läßt sich die Richtdämpfung aR=aEK-aK = 20 log U3/U4 errechnen. Es ist bekannt, daß bei Mikrostrip-Richtkopplern das abstützende Dielektrikum unterschiedlichen Einfluß auf die Phasenmaße der Gleich- und Gegentaktwelle hat. Bei gleicher mechanischer Länge ergeben sich - den Phasengeschwindigkeiten entsprechend - unterschiedliche elektrische Längen. Diese Richtkopplerart hat zu geringe Richtdämpfung.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein neues Prinzip aufzuzeigen, welches durch nur geometrische Formgebung der Leiterbahnen eine hohle Richtdämpfung zu erzielen ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Unterschied zwischen den Gleich- und Gegentaktphasenmaßen zumindest verringert oder beseitigt wird.
• Die Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel strecke des Richtkopplers ganz oder streckenweise als Verzögerungsleitung ausgebildet ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist entlang der Verzögerungsstrecke (n) mindestens eine der koppelseitigen Berandungen der Leiterbahnen mit Ausnehmungen belegt.
• Eine fertigungstechnische vorteilhafte Ausführung der Erfindung ergibt sich daraus, wenn die- Ausnehmungen als Schlitze ausgebildet sind. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Ausnehmungen in einer periodischen Struktur (linear, logarithmisch od.dgl.) angeordnet sein.
• Die mechanische Länge der Koppelstrecke ist den elektrischen Längen angepaßt, daher verkürzt. Das durch die Schlitzbelegung beeinflußte Verhältnis der Gleich- und Gegentaktwellenwiderstände wird durch geänderte Streifenleiterbreiten ausgeglichen. Die optimale Richtdämpfung bei einer bestimmten Länge hängt nur von der Kompensation der Phasenmaße ab, gleichgültig, mit welchen Mitteln diese erreicht wird. Die Schlitzabstände können vorteilhaft bis 0,OlAo ( ) O=Freiraumwellenlänge) beliebig gewählt werden, wenn auch die zur richtigen Verringerung der Phasenmaßunterschiede dienende Schlitztiefe und Schlitzbreite eingehalten werden. Zum Zwecke der Optimierung sind diese Parameter in erster Näherung austauschbar.
• Als Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2 einen /4-Richtkoppler, während die Fig. 3 und 4 die erzielten Kopplungs- und Dämpfungswerte in Abhängigkeit von der Frequenz zeigen. In Fig. 5 ist eine Mehrfachabzweigung mit z.B. 12 Richtkopplern dargestellt, wie sie in Verteilern beim Kabelfernsehen verwendet werden.
• In Fig. 2 gelten die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 1.
• Im Bereich der Koppelstrecke mit der Ausgangs-Streifenleitung A ist die Eingangs-Streifenleitung E mit einer Schlitzbelegung versehen, mit deren Hilfe der Unterschied zwischen den Gleich- und Gegentakt-phasenmaßen verringert wird, wodurch eine hohe Richtdämpfung erzielt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen /4-Richtkoppler mit 9 dB Kopplungsdämpfung bei einer Resonanzfrequenz f des=750 MHz.
• Der gemessene Verlauf der Koppeldämpfung aK ist in Fig. 3 dargestellt. Fig. 4 zeigt den Verlauf der durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Richtkopplers erzielte Richtdämpfung aR zusammen mit der ebenfalls gemessenen Entkopplung aEK, wobei die Richtdämpfung als Differenz von Entkopplungs-und Koppeldämpfung ermittelt ist.
• Fig. 5 zeigt eine Mehrfachabzweigung mit 12 Richtkoppl-ern, deren Streifenleitungen A1, A2 und A12 entlang eines gemeinsamen Streifenleiters E angeordnet und an diesen angekoppelt sind. Jede dieser Streifenleitungen ist mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Bei dieser Ausführung sind zum Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 2 oie Streifenleiter Al, A2 und A12 mit Randausnehmungen versehen.
• 4 Patentansprüche 5 Figuren Leerseite

Claims (4)

1. Patentansprüche 7) Richtkoppler in Mikrostriptechnik, dad u r c h g e k e n n z e i c h ne t daß die Koppelstrecke des Richtkopplers ganz oder streckenweise als Verzögerungsleitung ausgebildet ist.
2. 2. Richtkoppler nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t daß entlang der Verzögerungsstrecke (n) mindestens eine der koppelseitigen Berandungen der Leiterbahnen mit Ausnehmungen belegt ist.
3. 3. Richtkoppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen als Schlitze ausgebildet sind.
4. 4. Richtkoppler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in einer periodischen Struktur angeordnet sind.