EP1218962B1 - Symmetrierglied - Google Patents

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EP1218962B1
EP1218962B1 EP00960914A EP00960914A EP1218962B1 EP 1218962 B1 EP1218962 B1 EP 1218962B1 EP 00960914 A EP00960914 A EP 00960914A EP 00960914 A EP00960914 A EP 00960914A EP 1218962 B1 EP1218962 B1 EP 1218962B1
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EP
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line
balun
gate
lines
conductors
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EP00960914A
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Stefan Kern
Gregor Gerhard
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Telent GmbH
Original Assignee
Marconi Communications GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices

Definitions

  • the present invention relates to a balun, consisting of interconnected planar cables, one end of a first, between a second and a third line running line as unbalanced signal input is used and the other end this first line is contacted with ground and respectively one end of the other two leads is a balanced one Signal input forms.
  • Symmecrierglieder put in a known manner transitions between symmetric and unbalanced Transmission lines ago. From a symmetrical line one speaks, if the signal transmitted over it as Reference potential does not have the mass. On the other hand is one unbalanced transmission line unilaterally grounded contacted, so that a transmitted signal over the Has ground as a reference potential. Baluns of this type are used e.g. at the inputs and outputs of Double balanced mixers or amplifiers or modulators etc. used. One of three coupled planar wires existing balun is known e.g. from J.
  • From EP 0 844 684 A1 is a balun with three planar lines known in which one end of a first, between a second and a third Lead running line as unbalanced gate serves and the other end of this first line with Mass is contacted. Two adjacent ends of the second and third line form symmetrical gate, and from the other two ends the second and third line is one with ground and the other connected to the unbalanced gate.
  • the invention is based on the object Specify balun of the aforementioned type at with the simplest possible means a DC decoupling is realized.
  • the stated object is achieved with the features of claim 1 solved.
  • the DC decoupling is realized by that of the second and third line not serving as gates Ends are capacitively coupled together.
  • the Capacitive coupling of the line ends in a very simple way and be realized either by the fact that the ends the second and third line with line sections are connected, which over a predefinable length run side by side or in that the ends of the second and third line over one or more Capacitors are connected together. It is appropriate with the third line to connect a capacity in series. This capacity improves the symmetry between the symmetrical gates. It serves to balance the Phase difference to 180 °.
  • the balun shown in Figure 1 consists of three adjacent and coupled with each other planar lines 1, 2 and 3.
  • the coupling length of these three Lines correspond to about a quarter of the middle Operating wavelength of the balun.
  • the first line 1, between the other two lines 2 and 3 runs, is contacted at one end to ground. Is to in the substrate on which the leads are applied, a via 4 to the ground plane on the Provided underside of the substrate.
  • the opposite End of this first line 1 forms an unbalanced gate 5.
  • the this unbalanced gate 5 adjacent end of second line 2 is a first gate for symmetrical Signals and the second gate 7 for balanced signals is located at the end of the third line 3, which is the Ground terminal of the first line 1 is adjacent.
  • the gates 6 and 7 opposite ends of the second conduit 2 and the third line 3 are each with a line section 9, 10 connected.
  • the coupling length of the two line sections 9 and 10 is chosen so that a desired capacitive coupling between the ends of the two lines 2 and 3 is formed. These capacitive coupling of the two lines 2 and 3 causes that the balun is DC-decoupled.
  • FIG. 2 shows a balun, which is shown in FIG Principle has the same structure as the balun Figure 1 and therefore also the same reference numerals having.
  • the shown in Figures 1 and 2 Distinguish embodiments of a balun itself by the kind of the capacitive coupling between the Ends of the two lines 2 and 3. While according to the Embodiment in Figure 1, the capacitive coupling by a line coupling between the line sections 9 and 10 takes place, are at the balun of FIG 2, the two line sections 9 and 10 over two as Concentrated components performed capacitors C2 and C3 linked together.

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  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
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  • Communication Cables (AREA)

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Symmetrierglied, bestehend aus miteinander gekoppelten planaren Leitungen, wobei ein Ende einer ersten, zwischen einer zweiten und einer dritten Leitung verlaufenden Leitung als unsymmetrischer Signaleingang dient und das andere Ende dieser ersten Leitung mit Masse kontaktiert ist und jeweils ein Ende der anderen beiden Leitungen einen symmetrischen Signaleingang bildet.
Symmecrierglieder stellen in bekannter Weise Übergänge zwischen symmetrischen und unsymmetrischen Übertragungsleitungen her. Von einer symmetrischen Leitung spricht man, wenn das darüber übertragene Signal als Bezugspotential nicht die Masse hat. Dagegen ist eine unsymmetrische Übertragungsleitung einseitig mit Masse kontaktiert, so daß ein darüber übertragenes Signal die Masse als Bezugspotential hat. Symmetrierglieder dieser Art werden z.B. an den Ein- und Ausgängen von Doppelgegentaktmischern oder Verstärkern oder Modulatoren etc. eingesetzt. Ein aus drei gekoppelten planaren Leitungen bestehendes Symmetrierglied ist bekannt z.B. aus J.
Villemazet, J. Dubouloy, M. Soulard, J. Cayrou, B. Husse, B. Cogo, J. Cazaux: New Compact Double Balanced Monolithic Down-Converter Application to a Single Chip MMIC Receiver for Sattelite Equipment. IEEE MTT-S Digest, 1998, Seite 853-856. An einem Ende der mittleren der drei Leitungen befindet sich ein unsymmetrisches Tor. Das andere Ende der mittleren Leitung ist mit Masse verbunden. Das neben diesem mit Masse kontaktierten Leitungsende liegende Ende einer der beiden äußeren Leitungen ist ebenfalls mit Masse kontaktiert, und dessen anderes Ende bildet ein symmetrisches Tor. Von der anderen außenliegenden Leitung ist ebenfalls ein Ende mit Masse kontaktiert, und das andere Ende bildet ein zweites symmetrisches Tor. Bei diesem bekannten Symmetrierglied sind drei Leitungsenden mit Masse zu kontaktieren, wozu auf einem die Leitungen tragenden Substrat mehrere Durchkontaktierungen vorgesehen werden müssen, die relativ viel platz auf dem Substrat in Anspruch nehmen. Damit die Eingänge des Symmetriergliedes für Gleichspannung nicht gegen Masse kurzgeschlossen sind, müßten an allen Eingängen zur Gleichspannungs-Entkopplung Kapazitäten eingefügt werden.
Aus EP 0 844 684 A1 ist ein Symmetrierglied mit drei planaren Leitungen bekannt, bei dem ein Ende einer ersten, zwischen einer zweiten und einer dritten Leitung verlaufenden Leitung als unsymmetrisches Tor dient und das andere Ende dieser ersten Leitung mit Masse kontaktiert ist. Zwei benachbarte Enden der zweiten und der dritten Leitung bilden ein symmetrisches Tor, und von den beiden anderen Enden der zweiten und dritten Leitung ist eines mit Masse und das andere mit dem unsymmetrischen Tor verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Symmetrierglied der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem mit möglichst einfachen Mitteln eine Gleichspannungs-Entkopplung realisiert ist.
Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Gleichspannungsentkopplung wird dadurch realisiert, daß von der zweiten und dritten Leitung die nicht als Tore dienenden Enden kapazitiv miteinander gekoppelt sind.
Wie den Unteransprüchen zu entnehmen ist, kann die kapazitive Kopplung der Leitungsenden auf sehr einfache Art und Weise entweder dadurch realisiert werden, daß die Enden der zweiten und dritten Leitung mit Leitungsabschnitten verbunden sind, welche über eine vorgebbare Länge nebeneinander verlaufen oder dadurch, daß die Enden der zweiten und dritten Leitung über ein oder mehrere Kondensatoren miteinander verbunden sind. Es ist zweckmäßig, mit der dritten Leitung eine Kapazität in Serie zu schalten. Diese Kapazität verbessert die Symmetrie zwischen den symmetrischen Toren. Sie dient zum Abgleich der Phasendifferenz auf 180°.
Zeichnung
Die Erfindung wird nun anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1 ein Symmetrierglied, bei dem zwei Leitungen durch Parallelführung miteinander kapazitiv gekoppelt sind und
  • Figur 2 ein Symmetrierglied, wobei zwei Leitungen über konzentrierte Kapazitäten miteinander gekoppelt sind.
    • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
    Das in der Figur 1 dargestellte Symmetrierglied besteht aus drei nebeneinander verlaufenden und damit gekoppelten planaren Leitungen 1, 2 und 3. Die Koppellänge dieser drei Leitungen entspricht etwa einem Viertel der mittleren Betriebswellenlänge des Symmetriergliedes. Die erste Leitung 1, die zwischen den beiden anderen Leitungen 2 und 3 verläuft, ist an einem Ende mit Masse kontaktiert. Dazu ist in dem Substrat, auf dem die Leitungen aufgebracht sind, eine Durchkontaktierung 4 zu der Massefläche auf der Unterseite des Substrats vorgesehen. Das gegenüberliegende Ende dieser ersten Leitung 1 bildet ein unsymmetrisches Tor 5. Das diesem unsymmetrischen Tor 5 benachbarte Ende der zweiten Leitung 2 ist ein erstes Tor für symmetrische Signale und das zweite Tor 7 für symmetrische Signale befindet sich an dem Ende der dritten Leitung 3, das dem Masseanschluß der ersten Leitung 1 benachbart ist.
    Die Verbindung zwischen dem massekontaktierten Ende der ersten Leitung 1 zu der Durchkontaktierung 4 erfolgt über eine Luftbrücke 8, welche das Ende der dritten Leitung 3 berührungslos überkreuzt. Die den Toren 6 und 7 gegenüberliegenden Enden der zweiten Leitung 2 und der dritten Leitung 3 sind jeweils mit einem Leitungsabschnitt 9, 10 verbunden. Die Leitungsabschnitte 9 und 10, die an einander gegenüberliegenden Enden der beiden Leitungen 2 und 3 ansetzen, sind platzsparend zur Mitte des Symmetriergliedes zurückgeführt, und verlaufen über eine vorgegebene Länge nebeneinander, wobei sie über Luftbrücken 11 und 12 die drei Leitungen 1, 2, 3 kontaktfrei überqueren. Die Koppellänge der beiden Leitungsabschnitte 9 und 10 ist so gewählt, daß eine gewünschte kapazitive Kopplung zwischen den Enden der beiden Leitungen 2 und 3 entsteht. Diese kapazitive Kopplung der beiden Leitungen 2 und 3 bewirkt, daß das Symmetrierglied gleichspannungs-entkoppelt ist.
    Wie in der Figur 1 dargestellt, ist zu der dritten Leitung 3, im Bereich des Tores 7, eine Kapazität C1 in Reihe geschaltet. Diese Kapazität C1 verbessert die Symmetrie zwischen den symmetrischen Toren 6 und 7. Sie dient zum Abgleich der Phasendifferenz zwischen den beiden Toren 6 und 7 auf 180°.
    In der Figur 2 ist ein Symmetrierglied dargestellt, das im Prinzip den gleichen Aufbau hat wie das Symmetrierglied der Figur 1 und deshalb auch die gleichen Bezugszeichen aufweist. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele eines Symmetriergliedes unterscheiden sich durch die Art der kapazitiven Kopplung zwischen den Enden der beiden Leitungen 2 und 3. Während gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 die kapazitive Kopplung durch eine Leitungskopplung zwischen den Leitungsabschnitten 9 und 10 erfolgt, sind beim Symmetrierglied gemäß der Figur 2 die beiden Leitungsabschnitte 9 und 10 über zwei als konzentrierte Bauelemente ausgeführte Kondensatoren C2 und C3 miteinander verbunden. Die beiden an den Enden der Leitungsabschnitte 9 und 10 angeschlossenen Kondensatoren C2 und C3, welche zu beiden Seiten der miteinander gekoppelten Leitungen 1, 2 und 3 angeordnet sind, sind über eine Luftbrücke 13, welche die drei Leitungen 1, 2 und 3 kontaktfrei überquert, miteinander verbunden. Anstatt zwei Kondensatoren kann auch nur ein Kondensator zwischen den Leitungsabschnitten 9 und 10 eingefügt sein.

    Claims (5)

    1. Symmetrierglied mit miteinander gekoppelten planaren Leitungen (1, 2, 3) über einer Massefläche, wobei ein Ende einer ersten (1), zwischen einer zweiten (2) und einer dritten (3) Leitung verlaufenden Leitung als unsymmetrisches Tor (5) dient und das andere Ende dieser ersten Leitung (1) mit Masse kontaktiert ist und zwei Enden der zweiten und der dritten Leitung (2, 3) ein symmetrisches Tor (6, 7) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die das symmetrische Tor (6, 7) bildenden Enden voneinander abgewandte Enden der zweiten und der dritten Leitung (2, 3) sind und dass die nicht als Tore dienenden Enden der zweiten und der dritten Leitung (2, 3) über wenigstens ein kapazitives Element (9, 10; C2, C3) miteinander verbunden sind.
    2. Symmetrierglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Element durch mit den nicht als Tor dienenden Enden verbundene Leitungsabschnitte (9, 10) gebildet ist, die über eine vorgegebene Länge parallel verlaufen.
    3. Symmetrierglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Element ein Kondensator (C2, C3) ist.
    4. Symmetrierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der dritten Leitung eine Kapazität (C1) in Reihe geschaltet ist.
    5. Symmetrierglied nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei miteinander gekoppelten Leitungen (1, 2, 3) eine Koppellänge von einem Viertel einer Betriebswellenlänge des Symmetriergliedes aufweisen.
    EP00960914A 1999-09-14 2000-09-12 Symmetrierglied Expired - Lifetime EP1218962B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

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    DE19943954 1999-09-14
    DE19943954 1999-09-14
    PCT/IB2000/001371 WO2001020709A1 (de) 1999-09-14 2000-09-12 Symmetrierglied

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    EP1218962A1 EP1218962A1 (de) 2002-07-03
    EP1218962B1 true EP1218962B1 (de) 2005-11-09

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    Family Applications (1)

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    EP00960914A Expired - Lifetime EP1218962B1 (de) 1999-09-14 2000-09-12 Symmetrierglied

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    EP (1) EP1218962B1 (de)
    CN (1) CN1206768C (de)
    AT (1) ATE309623T1 (de)
    AU (1) AU7306800A (de)
    DE (1) DE50011583D1 (de)
    NO (1) NO20021285L (de)
    WO (1) WO2001020709A1 (de)

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    EP1218962A1 (de) 2002-07-03
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    NO20021285D0 (no) 2002-03-14
    ATE309623T1 (de) 2005-11-15
    DE50011583D1 (de) 2005-12-15
    CN1390369A (zh) 2003-01-08
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    NO20021285L (no) 2002-05-14
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