Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitungstransformator, der
in der Hochfrequenztechnik beispielsweise zur Anpassung von
Impedanzen verwendet werden kann.The invention relates to a line transformer, the
in high-frequency technology, for example, to adapt
Impedances can be used.
Für den Bereich niederfrequenter Wechselströme geeignete Trans
formatoren enthalten im allgemeinen einen Kern aus magnetischem
Material sowie eine Primär- und Sekundärwicklung mit jeweils
wenigstens einigen Windungen. Der dadurch gebildete Vierpol
soll Strom und Spannung in gewünschter Weise ändern, d.h. eine
Impedanztransformation vornehmen. Solche Übertrager sind zur
Impedanztransformation geeignet, solange die Länge des eine
Wicklung bildenden Leiters klein ist gegen die Wellenlänge.
Funkantennen sollen bekanntlich auch für sehr große Frequenzen
elektromagnetische Energie, d.h. beliebige Signale, unverzerrt
übertragen. Bei Breitbandübertragern werden deshalb beide
Wicklungen so eng gekoppelt, daß sie Leitungen mit definiertem
Wellenwiderstand und vernachlässigbarem Strahlungsverlust bil
den. Mit Leitungsübertragern kann praktisch jedes rationale
Übersetzungsverhältnis realisiert werden (NZT 1966, Heft 9,
Seiten 527 bis 538) .Trans. Suitable for the area of low-frequency alternating currents
Formers generally contain a magnetic core
Material as well as a primary and secondary winding with each
at least a few turns. The quadrupole thus formed
should change current and voltage as desired, i.e. a
Carry out impedance transformation. Such transformers are for
Impedance transformation suitable as long as the length of one
The winding-forming conductor is small against the wavelength.
As is known, radio antennas are also intended for very large frequencies
electromagnetic energy, i.e. any signals, undistorted
transfer. With broadband transmitters, therefore, both
Windings so closely coupled that they have lines with a defined
Wave resistance and negligible radiation loss bil
the. Practically anything rational can be done with line transformers
Transmission ratio can be realized (NZT 1966, No. 9,
Pages 527 to 538).
Es ist ferner bekannt, daß Induktivitäten auch in Flachbauweise
als sogenannte gedruckte Spulen ausgeführt sein können. Sie be
stehen dann aus einem Leiter, beispielsweise in der Form einer
Spirale, der auf der Oberfläche eines flachen Körpers aus elek
trisch isolierendem Material angeordnet ist. Die gegenüberlie
gende Flachseite des Isolierstoffkörpers kann mit einer groß
flächigen Metallisierung versehen sein (1987 IEEE MTT-S
Int. Microwave Symp.Dig., Vol. 1, Seiten 123 bis 126).
It is also known that inductors can also be designed as flat coils as so-called printed coils. You then be made of a conductor, for example in the form of a spiral, which is arranged on the surface of a flat body made of electrically insulating material. The opposite flat side of the insulating material body can be provided with a large-area metallization (1987 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp.Dig., Vol. 1, pages 123 to 126).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Lei
tungsübertrager zu vereinfachen und zu verbessern.The invention has for its object the known Lei
simplify and improve the transmission transformer.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Anspruchs 1. In dieser Ausführungsform in
Streifenleitungstechnik ist der Leitungstransformator einfach
herstellbar. Ferner ist eine gute Reproduktion der Parameter,
beispielsweise der Teilinduktivitäten und der Gesamtinduktivi
tät, möglich. Auch der Kopplungsgrad zwischen den Teilinduk
tivitäten ist genau reproduzierbar, was besonders bei der Rea
lisierung von Allpaßfiltern wichtig ist.This object is achieved with the mark
the features of claim 1. In this embodiment in
Stripline technology, the line transformer is simple
producible. Furthermore, a good reproduction of the parameters
for example the partial inductances and the total inductances
action, possible. The degree of coupling between the inductors
activities is exactly reproducible, which is particularly true of the Rea
lization of all-pass filters is important.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel eines Leitungs
transformators gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht
ist. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Leitungstransformators
und in Fig. 2 ist diese Ausführungsform in einem Schnitt dar
gestellt. In Fig. 3 ist ein Ersatzschaltbild einer besonderen
Ausführungsform des Leitungstransformators veranschaulicht.To further explain the invention reference is made to the drawing, in which an embodiment of a line transformer according to the invention is schematically illustrated. Fig. 1 shows a plan view of a line transformer and in Fig. 2, this embodiment is shown in a section. An equivalent circuit diagram of a particular embodiment of the line transformer is illustrated in FIG. 3.
In der Ausführungsform eines Leitungstransformators in Strei
fenleitungstechnik gemäß Fig. 1 ist ein Substrat 2 auf seinen
beiden Flachseiten mit deckungsgleichen, beispielsweise spiral
förmig ausgebildeten, Leiterbahnstrukturen versehen, von denen
in der Figur nur die obere sichtbar und mit 4 bezeichnet ist.
Diese Leiterbahnstruktur 4 bildet zwischen ihrem Leiterbahnan
fang 7 und ihrem Leiterbahnende 9 mindestens eine, vorzugs
weise mehrere Windungen.In the embodiment of a line transformer in Stripes of Figure 1 fenleitungstechnik Fig. Is provided on its two flat sides to cover the same, for example spiral-shaped, conductor track structures, a substrate 2, only the upper of which is designated visible and 4 in the figure. This interconnect structure 4 forms at least one, preferably several turns between its beginning 7 and its conductor end 9 .
Im Schnitt gemäß Fig. 2 sind sowohl die obere Leiterbahnstruk
tur als auch die untere Leiterbahnstruktur 5 erkennbar. An der
unteren Leiterbahnstruktur 5 ist der Leiterbahnanfang mit 8
und das Leiterbahnende mit 10 bezeichnet. Der Leiterbahnanfang
8 an der unteren Flachseite des Substrats 2 und das Leiterbahn
ende 9 an der oberen Flachseite des Substrats 2 sind durch eine
Leitungsbrücke 6 miteinander verbunden.In the section according to FIG. 2, both the upper wiring structure are structural and lower wiring pattern 5 recognizable. On the lower conductor track structure 5 , the beginning of the conductor track is designated 8 and the end of the conductor track 10 . The conductor track start 8 on the lower flat side of the substrate 2 and the conductor track end 9 on the upper flat side of the substrate 2 are connected to one another by a conductor bridge 6 .
Mit dieser Leitungsbrücke 6 zwischen dem Leiterbahnende 9 der
oberen Leiterbahnstruktur 4 und dem Leiterbahnanfang 8 der
unteren Leiterbahnstruktur 5 erhält man gemäß dem Ersatzschalt
bild der Fig. 3 einen Leitungstransformator mit einem Überset
zungsverhältnis von 1:-1. Durch die elektrische Verbindung
zwischen dem Leiterbahnanfang 8 auf der Primärseite und dem
Leiterbahnende 9 auf der Sekundärseite erhält man eine gemein
same Mittenanzapfung, die beispielsweise an Masse liegen kann.
Liegt an der Primärseite P eine Spannung U 1 in der durch einen
Pfeil in Fig. 3 definierten Phasenlage, so zeigt die Spitze
des Spannungspfeils zur Mittenanzapfung. Mit der Brücke 6
erhält man auf der Sekundärseite S eine Spannung U 2 gleicher
Größe, deren Richtung ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet
ist. Von diesem Spannungspfeil liegt der Anfang an der Mitten
anzapfung. Die Spannung U 2 auf der Sekundärseite ist somit der
Spannung U 1 auf der Primärseite entgegengerichtet.With this line bridge 6 between the conductor end 9 of the upper conductor structure 4 and the beginning of the conductor 8 of the lower conductor structure 5 , a line transformer with a transmission ratio of 1: -1 is obtained according to the equivalent circuit of FIG. 3. The electrical connection between the beginning of the conductor 8 on the primary side and the end of the conductor 9 on the secondary side gives a common center tap, which can be grounded, for example. If there is a voltage U 1 on the primary side P in the phase position defined by an arrow in FIG. 3, the tip of the voltage arrow points to the center tap. With the bridge 6 , a voltage U 2 of the same magnitude is obtained on the secondary side S , the direction of which is also indicated by an arrow. The start of this voltage arrow is at the center tap. The voltage U 2 on the secondary side is therefore opposite to the voltage U 1 on the primary side.