EP1407508B1 - Richtkoppler - Google Patents

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EP1407508B1
EP1407508B1 EP03761455A EP03761455A EP1407508B1 EP 1407508 B1 EP1407508 B1 EP 1407508B1 EP 03761455 A EP03761455 A EP 03761455A EP 03761455 A EP03761455 A EP 03761455A EP 1407508 B1 EP1407508 B1 EP 1407508B1
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EP
European Patent Office
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directional coupler
coupler
substrate
coupling
circuit
Prior art date
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EP03761455A
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EP1407508A1 (de
Inventor
Bernhard Kummer
Rainer Krause
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Kathrein SE
Original Assignee
Kathrein Werke KG
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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
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/183—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers at least one of the guides being a coaxial line

Definitions

  • the invention relates to a directional coupler according to the preamble of claim 1, as he is known from DE-A1-199 28 943 is known.
  • Another directional coupler is for example from DE 23 20 458 C2 became known. It consists of an unbalanced one Stripline and a coaxial line, in which the stripline coupled to the coaxial inner conductor is.
  • the strip conductor is in the coupling zone in an exposed recess of the outer conductor of the coaxial line fitted, the ground conductor of the stripline at the same time the interrupted by the recess Shielding of the coaxial line forms.
  • the base plate as a circular Substrate disc form, in a corresponding cylindrically shaped cutout sits. This is the substrate wafer with the coupling piece angularly rotatable.
  • An adjustable directional directional coupler is basically also known from US-A-4,476,447. By twisting, the distance between an arcuate Coupling section and a passage line changed be to get an appropriate setting here and Make adjustment.
  • the object of the present invention is therefore to provide a to provide improved directional coupler, which in total more cost-effective construction the achievement of improved signal values allows.
  • the invention accordingly proposes that on the base plate of the directional coupler then to the two ends the coupling piece per a damping circuit provided is.
  • the attenuators a known n-circuit or, for example, a T-circuit using the used corresponding resistors. Especially this one Circuitries can easily on the base plate or the directional coupler are recognized.
  • the directional coupler has a high Directivity. Improved when using multilayer material the achievable directivity of the coupler still once. In addition, this also allows integration density increase again.
  • Attenuators which reduces the signal level
  • the accommodation proves to be particularly favorable a level detector on the directional coupler, i. especially on the base plate.
  • a non-volatile EEPROM memory module is located in which the transfer function at least one and preferably both coupling arms stored with electronic evaluation.
  • the outer conductor 3 has an embodiment shown in the embodiment square or rectangular outer diameter on. Under formation of an inside of the outer conductor. 3 hollow cylindrical spacer space 7 is from the outer conductor 3 electrically isolated in the embodiment shown cylindrical inner conductor 5 is provided extending.
  • a support or mounting portion 11th preferably in the form of a depression or cutout intended.
  • a coupling zone 13 thus formed is a exposed recess 15, i. a window 15 in the Wall of the outer conductor 3 is provided.
  • the coupler 19 with the Kopplersubstrat 19 ' for example, by several laterally to the exposed recess 15 offset screws 16 permanently mounted on the outer conductor 3, wherein at the bottom of the coupler substrate 19 'is a coupling lead 23 is provided.
  • the coupling line has a length of preferably ⁇ / 4, in particular a length of> ⁇ / 16, especially around ⁇ / 8. These are in the places where the Screw 16 sit in the wall of the outer conductor. 3 appropriate threaded holes incorporated with the corresponding bores 18 in the coupler substrate 19 ' are aligned to screw in the corresponding screws 16.
  • the coupling line piece 23 may be in a predetermined Alignment on the Kopplersubstrat 19 'be provided in such a way that according to experience favorable values for the coupling damping result.
  • the coupling lead 23 may for example consist of a Stripline consist. In the same way, but a wire hanger or a wired component (resistor) are used.
  • the coupler substrate 19 ' is in the form of a multilayer film constructed by the shielding a Good shielding and thus a total Störstrahlungsfesten Coupler yields.
  • the multilayer layer 19 ' is characterized by the exposed recess 15 interrupted shielding of the coaxial line completely closed again.
  • the damping circuit 27 is designed in the form of a ⁇ -circuit, in which a first resistor R1 in each case in the signal line 29 and before and behind the resistor R1 a further grounded or counter-potential Resistor R2 and R3 are connected.
  • a T-shaped Damping circuit can be used, in which two resistors R4 and R5 in the signal line 29 in FIG Are connected in series and between these one on earth or a resistor R6 connected to a counter potential is connected is.
  • Attenuation circuits are basically feasible (e.g., fixed attenuators).
  • damping circuits 27 in both coupling arms A, B. downstream of a filter 31 and, for example, a Level detector 33 and an EEPROM 37 housed can, wherein preferably in the EEPROM memory module Transfer function of the two coupling arms together with electronic Evaluation are stored.
  • the whole arrangement can be including one Interface device 35 on the coupling substrate 19 ' accommodate. Should the central portion 19a of the coupling conductor substrate 19 'for the electronic components not be large enough, the coupler substrate 19 'may next to the central portion 19a, immediately above the free recess 15 on the outer conductor 3 of the Koaxial effets publishedes 1 is still another laterally projecting Extending portion 19b include ( Figure 4).
  • a Gegensteck- or Contact device 36 connected with an unshielded cable be an unshielded example Flat cable 41, which accommodated to an externally Microprocessor module 43 leads.
  • the coupler substrate 19 ' is in the illustrated embodiment built as a 4-layer multilayer, creating the combination made of HF directional coupler and electronic evaluation can be realized on a single compact module.
  • the layer structure of the Kopplersubstrates but also different be executed, for example, with different Substrate thickness or number of layers.
  • the printed circuit board substrate can change for every situation and therefore also different Have quality levels and price ranges.
  • Attenuators 27 also in the form of the mentioned T-circuit instead of an n-circuit formed could be.
  • This T-circuit can also in the for Invention belonging directional coupler according to Figure 5 instead the ⁇ circuit shown there be realized.
  • the coupling lead both in length how width can vary and in different ways Relative position, i. in particular twisting to the underneath the inner conductor can be mounted.
  • the coupling cable does not have to be a stripline be executed. It can also be used as a wire hanger or in the form of a wired component (resistor) be realized.
  • the location and construction of the Kopplersubstrates different from the embodiments shown be pictured. So, for example different substrate thicknesses or a Kopplersubstrat with one of the embodiment shown deviating position and number are used.
  • the electrical and electronic components both on the coupler top i. the top of the Kopplersubstrates 19 'as well as on the bottom to be appropriate.
  • the described Assemblies also elements for temperature compensation include, for example, a software or allow hardware temperature compensation.
  • the assembly on the coupler substrate can also in addition to an absolute level information also difference values level and phase between the two coupling arms deliver. These signals can also be used accordingly evaluated and a subordinate via the ribbon cable Microprocessor can be provided.
  • an additional Circuit or a microprocessor may be provided, which the evaluated and derived therefrom the sizes, such.
  • the coupler substrate may need to be larger be formed or it has a larger coupling approach 19b on.

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Richtkoppler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie er aus der DE-A1-199 28 943 bekannt ist.
Ein weiterer Richtkoppler ist beispielsweise aus der DE 23 20 458 C2 bekannt geworden. Er besteht aus einer unsymmetrischen Streifenleitung und einer Koaxialleitung, bei dem die Streifenleitung mit dem koaxialen Innenleiter gekoppelt ist. Der Streifenleiter ist dabei in der Koppelzone in eine freiliegende Aussparung des Außenleiters der Koaxialleitung eingepasst, wobei der Masseleiter der Streifenleitung gleichzeitig die durch die Aussparung unterbrochene Schirmung der Koaxialleitung bildet.
Um bei einem derartigen Richtkoppler auch die induktive Kopplung einzustellen, wird gemäß der eingangs erwähnten DE-A1-199 28 943 vorgeschlagen, die Grundplatte als kreisrunde Substratscheibe auszubilden, die in einer entsprechend zylindrisch gebildeten Ausfräsung sitzt. Dadurch ist die Substratscheibe mit dem Koppelstück winkelverdrehbar.
Durch die Drehung der Koppelleitung in dem elektromagnetischen Koaxialkabelfeld ist also der Richtkoppler abgleichbar. Der Abgleich beschränkt sich dabei allerdings nur auf die Koppeldämpfung. Die Erzielung einer hohen Richtschärpe, die in der Praxis von großer Bedeutung ist, spielt bei dieser Lösung keine Rolle.
Die bei dem geschilderten Stand der Technik abgegriffenen Richtkoppel-Signalgrößen werden bekanntermaßen einer externen Auswerteinrichtung zugeführt, und zwar über Koaxialkabel. Da hochfrequente Signale ausgekoppelt werden, müssen von daher auch hochwertige und kostenintensive Koaxialkabel und natürlich ebenso hochwertige und kostenintensive Koaxialsteckverbinder verwendet werden. Dadurch soll sichergestellt werden, dass auch bezüglich des Wellenwiderstandes eine hochwertige Verbindung und damit eine gute Richtschärfe realisierbar ist.
Ein einstellbarer direktionaler Richtkoppler ist grundsätzlich auch aus der US-A-4 476 447 bekannt geworden. Durch Verdrehen kann der Abstand zwischen einem bogenförmigen Koppelabschnitt und einer Durchgangsleitung verändert werden, um hier eine entsprechende Einstellung und Anpassung vorzunehmen.
Die Anordnung des Pegeldetektors in dieser Vorveröffentlichung hat jedoch keinen Einfluss auf die Richtschärfe. Eine Welle, die durch den Koppler gemäß der Vorveröffentlichung US-A-4 476 447 in der Richtung fortschreitet, in der keine Messung erfolgen soll, erzeugt am anderen Tor der Koppelleitung ein Signal. Auftretende Reflexionen würden durch die Koppelleitung fließen und am Detektor erscheinen. Dadurch wird das zu messende Signal verfälscht und die Richtschärfe verringert. Dies soll durch einen hierfür vorgesehenen Widerstand gemäß dieser Vorveröffentlichung vermieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, einen verbesserten Richtkoppler zu schaffen, der bei insgesamt kostengünstigerem Aufbau die Erzielung verbesserter Signalwerte zulässt.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung schlägt demgemäß vor, dass auf der Grundplatte des Richtkopplers anschließend an die beiden Enden des Koppelstückes je eine Dämpfungsschaltung vorgesehen ist.
Vor allem ist auf dem Richtkoppler selbst, d.h. bevorzugt auf der Grundplatte, eine elektronische Pegelauswertung vorgesehen. Ferner ist eine Schnittstelleneinrichtung untergebracht, an der allerdings - da die Hochfrequenz-Signalverarbeitung auf dem Richtkoppler selbst stattfindet - lediglich ein ungeschirmtes Kabel angeschlossen werden kann. Bevorzugt wird nämlich an dieser Schnittstelleneinrichtung ein Flachbandkabel angeschlossen, welches natürlich gegenüber hochwertigen Koaxialkabel-Anschlüssen sehr viel preisgünstiger zur Verfügung gestellt werden kann.
Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau werden nicht nur drastische Kostenvorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen realisiert, sondern es ergeben sich deutlich verbesserte Werte für die Richtschärfe.
Besonders groß sind die erfindungsgemäßen Vorteile deshalb, da auf der Grundplatte des Richtkopplers an beiden Enden je eine Dämpfungsschaltung vorgesehen ist. Dies eröffnet nämlich die Möglichkeit, dass an der Auskoppelleitung die Signale beider Richtungen weiterverwendet oder weiterverarbeitet werden können ("Doppel-Koppler"). Wird demgegenüber eine Seite der Auskoppelleitung mit einem Abschusswiderstand abgeschlossen, so kann lediglich nur ein Signalpfad ausgewertet werden. Dies würde bedeuten, dass für den Vor- bzw. den Rücklauf jeweils ein separater Koppler erforderlich wäre. Beim Einsatz von jeweils einem Richtkoppler für jede Richtung (nämlich einen für den Vorlauf und einen für den Rücklauf) müsste die Richtschärfe für jeden Zweig getrennt eingestellt werden, was zwei getrennte Koppler notwendig macht (doppelter Abgleichaufwand). Dadurch wäre auch keine Integration auf einer gemeinsamen Leiterplatte möglich und die Auswerteelektronik müsste auf einer dritten Leiterplatte realisiert werden. Dies würde dann wiederum erfordern, dass die Verbindung zwischen dem Koppler und der dritten Leiterplatte unter Verwendung von hochwertigen und damit sehr teuren Hochfrequenzkoaxialleitungen durchgeführt werden müsste. Diese Nachteile fallen bei der erfindungsgemäßen Lösung weg.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden für die Dämpfungsglieder eine an sich bekannte n-Schaltung oder beispielsweise eine T-Schaltung unter Verwendung der entsprechenden Widerstände eingesetzt. Insbesondere diese Schaltungsanordnungen können problemlos auf der Grundplatte bzw. dem Richtkoppler angesetzt werden.
Insbesondere durch Verwendung eines π-Dämpfungsgliedes bzw. durch Verwendung eines T-Dämpfungsgliedes lässt sich die Detektion des Rücklaufs und des Vorlaufs auf einer Leiterplatine besonders leicht realisieren, wodurch die Auswerteelektronik der Leiterplatte mit hoher Integrationsdichte integriert werden kann. Durch genaue Montage des Koppelstückes besitzt der Richtkoppler eine hohe Richtschärfe. Beim Einsatz von Multilayermaterial verbessert sich die erzielbare Richtschärfe des Kopplers noch einmal. Zudem lässt sich hierdurch auch die Integrationsdichte nochmals steigern.
Überraschend ist vor allem, dass durch Verwendung von Dämpfungsgliedern (wodurch der Signalpegel reduziert wird) sich letztlich aber eine verbesserte Richtschärfe erzielen lässt, und dies insbesondere bei breitbandiger Anwendung.
Darüber hinaus können an dem jeweiligen Arm des Richtkopplers auch noch Filterbausteine untergebracht sein.
Als besonders günstig erweist sich ferner die Unterbringung eines Pegeldetektors auf dem Richtkoppler, d.h. insbesondere auf der Grundplatte.
Schließlich ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass sich auf dem Richtkoppler zusätzlich ein Speicherbaustein, vorzugsweise ein nicht flüchtiger EEPROM-Speicherbaustein befindet, in dem die Übertragungsfunktion zumindest eines und vorzugsweise beider Koppelarme samt elektronischer Auswertung gespeichert ist. Damit ist nunmehr eine eindeutige Zuordnung zwischen anliegendem HF-Pegelwert und resultierender Detektorspannung sichergestellt. Sämtliche Bauteiltoleranzen von Richtkoppler und Auswertelektronik sind so auf einer gemeinsamen Baugruppe zusammengefasst und abgespeichert. Dadurch wird zudem auch das Auswechseln einzelner Baugruppen in einem Gerät erheblich vereinfacht. Denn in bisher bekannt gewordenen Kopplersystemen musste demgegenüber nach dem Auswechseln einzelner Komponenten entweder ein aufwendiger Abgleich am Gesamtgerät durchgeführt werden oder es mussten sehr hochwertige, eng tolerierte Einzelkomponenten eingesetzt werden, die im gegenseitigen Zusammenspiel abgleichfrei sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1 :
eine schematische perspektivische Darstellung eines Koaxialleiters mit einem Anschlussbereich für den Richtkoppler;
Figur 2 :
eine schematische Vertikalschnittdarstellung durch die Grundplatte des Richtkopplers und des Koaxialleiters;
Figur 3 :
eine schematische Draufsicht auf die Darstellung gemäß Figur 2;
Figur 4 :
eine vergrößerte Detaildarstellung auf den das Koppelstück sowie die elektronischen Baugruppen und Komponenten umfassenden Grundplatte des Richtkopplers einschließlich eines Erweiterungsabschnittes;
Figur 5 :
einen schematischen Schaltplan zur Verdeutlichung der auf der Grundplatte befindlichen Elektronik; und
Figur 6 :
eine zu Figur 5 abgewandelte Schaltungsanordnung für einen nicht zur Erfindung gehörenden einarmigen Richtkoppler, bei welchem der eine Ausgang des Richtkopplers über einen Abschlusswiderstand abgeschlossen und am anderen Ausgang nicht ein Π-förmiges, sondern ein T-förmiges Dämpfungsglied vorgesehen ist.
In den Figuren 1 ff. ist ein Richtkoppler gezeigt, der ein durchgehendes Koaxialleitungsstück 1 mit einem in Figur 1 in perspektivischer Ansicht gezeigten und relativ massig ausgestalteten Außenleiter 3 und mit einem Innenleiter 5 umfasst.
Der Außenleiter 3 weist einen im gezeigten Ausführungsbeispiel quadratischen oder rechteckförmigen Außendurchmesser auf. Unter Ausbildung eines im Inneren des Außenleiters 3 hohlzylinderförmigen Abstandsraumes 7 ist vom Außenleiter 3 elektrisch getrennt der im gezeigten Ausführungsbeispiel zylindrische Innenleiter 5 verlaufend vorgesehen.
Auf dem Außenleiter 3 ist - wie insbesondere aus Figur 1 zu ersehen ist - ein Auflager- oder Montageabschnitt 11 vorzugsweise in Form einer Vertiefung oder Ausfräsung vorgesehen. In einer so gebildeten Koppelzone 13 ist eine freiliegende Aussparung 15, d.h. ein Fenster 15 in der Wandung des Außenleiters 3 vorgesehen.
In dieser Koppelzone 13 wird dann der Koppler 19 mit dem Kopplersubstrat 19' beispielsweise durch mehrere seitlich zur freiliegenden Aussparung 15 versetzt liegende Schrauben 16 am Außenleiter 3 fest montiert, wobei an der Unterseite des Kopplersubstrates 19' ein Koppelleitungsstück 23 vorgesehen ist. Die Koppelleitung hat dabei eine Länge von vorzugsweise < λ/4, insbesondere eine Länge von > λ/16, vor allem um λ/8. Dazu sind an den Stellen, an denen die Schrauben 16 sitzen, in der Wandung des Außenleiters 3 entsprechende Gewindebohrungen eingearbeitet, die mit entsprechenden Bohrungen 18 in dem Kopplersubstrat 19' fluchten, um die entsprechenden Schrauben 16 einzudrehen.
Das Koppeleitungsstück 23 kann in einer vorbestimmten Ausrichtung auf dem Kopplersubstrat 19' vorgesehen sein, und zwar derart, dass sich erfahrungsgemäß günstige Werte für die Koppeldämpfung ergeben.
Das Koppelleitungsstück 23 kann beispielsweise aus einer Streifenleitung bestehen. Genauso kann aber ein Drahtbügel oder ein bedrahtetes Bauteil (Widerstand) eingesetzt werden.
Das Kopplersubstrat 19' ist in Form einer Multilayerschicht aufgebaut, die durch die Schirmungsfläche eine gute Schirmung bietet und dadurch einen insgesamt störstrahlungsfesten Koppler ergibt. Durch die Multilayerschicht 19' ist dadurch die durch die freiliegende Aussparung 15 unterbrochene Schirmung der Koaxialleitung wieder völlig geschlossen.
Über Durchkontaktierungen werden die an dem Koppelleitungsstück 23 in dem betreffenden elektromagnetischen Feld abgegriffenen Signale an die Koppleroberseite durchgereicht, wo sich die elektronischen Bauteile befinden, die die ausgekoppelten HF-Signale unmittelbar in analoge NF-Spannungen zur Weiterverarbeitung konvertieren.
Dazu sind unmittelbar angrenzend an die Koppelleitungsenden 25 geeignet dimensionierte Dämpfungsglieder oder Dämpfungsschaltungen 27 vorgesehen, die als beidseitige Zwangsanpassung für die Koppelleitung dienen und somit die Richtwirkung des Kopplers grundlegend mitbestimmen.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist dabei die Dämpfungsschaltung 27 in Form einer π-Schaltung ausgebildet, bei welcher ein erster Widerstand R1 jeweils in der Signalleitung 29 und vor und hinter dem Widerstand R1 ein auf Masse oder ein Gegenpotential gelegter weiterer Widerstand R2 bzw. R3 geschaltet sind.
Wie anhand von Figur 6 auch gezeigt ist, kann anstelle einer derartigen n-förmigen Dämpfungsschaltung 27 eine T-förmige Dämpfungsschaltung verwendet werden, bei welcher zwei Widerstände R4 und R5 in der Signalleitung 29 in Reihe geschaltet sind und zwischen diesen ein auf Masse oder ein Gegenpotential gelegter Widerstand R6 angeschlossen ist.
Aber auch andere Dämpfungsschaltungen sind grundsätzlich realisierbar (z.B. Festdämpfungsglieder).
Aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 geht hervor, dass die elektronischen HF-Bauteile auf der Koppeloberseite identisch und symmetrisch für beide Koppelarme ausgewählt und angeordnet sind. Da eventuell störende Einflüsse wie Fehlanpassungen, Bauteiltoleranzen und Temperaturtriften gleichermaßen auf beide Koppelarme wirken, werden diese Einflüsse gegeneinander kompensiert.
Aus der Draufsicht gemäß Figur 5 ist auch zu ersehen, dass den Dämpfungsschaltungen 27 in beiden Koppelarmen A, B nachgeordnet noch ein Filter 31 sowie beispielsweise ein Pegeldetektor 33 und ein EEPROM 37 untergebracht sein können, wobei bevorzugt in dem EEPROM-Speicherbaustein die Übertragungsfunktion der beiden Koppelarme samt elektronischer Auswertung gespeichert sind.
Die gesamte Anordnung lässt sich einschließlich einer Schnittstelleneinrichtung 35 auf dem Koppelsubstrat 19' unterbringen. Sollte der Zentralabschnitt 19a des Koppelleitersubstrates 19' für die elektronischen Baukomponenten nicht groß genug sein, so kann das Kopplersubstrat 19' neben dem Zentralabschnitt 19a, der unmittelbar oberhalb der freien Aussparung 15 am Außenleiter 3 des Koaxialleitungsstückes 1 liegt, noch einen seitlich weiter vorstehender Erstreckungsabschnitt 19b umfassen (Figur 4).
An der erwähnten Schnittstelleneinrichtung 35 können nunmehr zum Abgriff der Analogsignale eine Gegensteck- oder Kontakteinrichtung 36 mit einem ungeschirmten Kabel angeschlossen werden, beispielsweise ein ungeschirmtes Flachkabel 41, welches zu einem extern untergebrachten Mikroprozessorbaustein 43 führt.
Das Kopplersubstrat 19' ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als 4-Lagen-Multilayer aufgebaut, wodurch die Kombination aus HF-Richtkoppler und elektronischer Auswertung auf einer einzigen kompakten Baugruppe realisierbar ist. Dabei existieren zwei Innenlagen, wobei die untere Innenlage als Bezugsmasse für das Koppelleitungsstück dient. Der Lagenaufbau des Kopplersubstrates kann aber auch anders ausgeführt sein, beispielsweise mit unterschiedlicher Substratstärke oder Lagenanzahl. Das Leiterplattensubstrat kann sich für jede Lage ändern und somit auch unterschiedliche Qualitätsstufen und Preisklassen aufweisen.
Anhand von Figur 6 ist für einen an sich nicht zur Erfindung gehörenden einarmig ausgebildeten Richtkoppler (bei welchem der eine Koppelarm auf dem Koppelsubstrat 19' durch einen Abschlusswiderstand 49 abgeschlossen ist) gezeigt, dass Dämpfungsglieder 27 auch in Form der erwähnten T-Schaltung anstelle einer n-Schaltung ausgebildet sein können. Diese T-Schaltung kann ebenso in dem zur Erfindung gehörenden Richtkoppler gemäß Figur 5 anstelle der dort gezeigten π-Schaltung realisiert sein.
In Ergänzung zu der erläuterten Ausführungsbeispielen wird angemerkt, dass das Koppelleitungsstück sowohl in Länge wie Breite variieren kann und dabei auch in unterschiedlicher Relativlage, d.h. insbesondere Verdrehlage zu dem darunter befindlichen Innenleiter montiert werden kann. Dabei muss das Koppelleitungsstück nicht als Streifenleitung ausgeführt sein. Es kann vielmehr auch als Drahtbügel oder in Form eines bedrahteten Bauteiles (Widerstand) realisiert sein.
Wie bereits angedeutet wurde, kann die Lage und der Aufbau des Kopplersubstrates abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen abgebildet sein. So können beispielsweise unterschiedliche Substratstärken oder ein Kopplersubstrat mit einer von dem gezeigten Ausführungsbeispiel abweichenden Lage und Anzahl verwendet werden.
Schließlich kann auch das Leiterplattensubstrat aus unterschiedlichen Qualitätsstufen und Preisklassen aufgebaut sein.
Wie sich insbesondere unter Bezugnahme auf Figur 4 und 5 ergibt, können die elektrischen und elektronischen Bauteile sowohl auf der Koppleroberseite, d.h. der Oberseite des Kopplersubstrates 19' wie aber auch auf der Unterseite angebracht sein. Schließlich können die geschilderten Baugruppen auch noch Elemente zu einer Temperaturkompensation mitbeinhalten, die beispielsweise eine software- oder hardwaremäßigen Temperaturkompensation erlauben.
Ferner kann die Baugruppe auf dem Kopplersubstrat auch noch neben einer absoluten Pegelinformation auch Differenzwerte von Pegel und Phase zwischen den beiden Koppelarmen liefern. Auch diese Signale können entsprechend ausgewertet und über das Flachbandkabel einem nachgeordneten Mikroprozessor zur Verfügung gestellt werden.
Schließlich können die beiden Koppelarme a und b über getrennte oder gemeinsame Elektronikpfade 29 ausgewertet werden. In den Auswertepfaden können zur Unterdrückung von Störfrequenzen frequenzbestimmende Elemente wie Bandpässe 31 oder Bandsperren implementiert sein.
Schließlich kann auf der Baugruppe auch eine zusätzliche Schaltung oder ein Mikroprozessor vorgesehen sein, der die gewonnenen Detektorspannungen auswertet und davon abgeleitet die Größen, wie z. B. Reflektionsfaktor, Rückflussdämpfung oder Stehwellenverhältnis (VSWR) erzeugt. Bei Bedarf muss gegebenenfalls das Kopplersubstrat größer ausgebildet sein oder es weist einen größeren Koppelansatz 19b auf.

Claims (11)

  1. Richtkoppler mit einem Koppelleitungsstück (23), welches mit einem koaxialen Innenleiter (5) eines Koaxialleitungsstücke (1) gekoppelt ist und dazu das Koppelleitungsstück (23) auf oder an einem Kopplersubstrat (19') vorgesehen ist, welches auf einem Auflage- oder Montageabschnitt (11) des Außenleiters (3) des Koaxialleitungsstückes (1) im Bereich einer Aussparung (15) im Außenleiter (3) angeordnet ist und so das Koppelleitungsstück (23) in den Raum zwischen Innen- und Außenleiter (5, 3) gehalten ist, wobei auf dem Kopplersubstrat (19') zusätzliche Schaltungselemente des Richtkopplers angebracht sind, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale
    auf dem Kopplersubstrat (19') ist angrenzend an die beiden Koppelleitungsenden (25) je eine Dämpfungsschaltung (27) angeschlossen,
    auf dem Kopplersubstrat (19') ist eine elektrische Pegelauswertung (33) für die gedämpften Signale vorgesehen, und
    auf dem Kopplersubstrat (19') ist eine Schnittstelleneinrichtung (35) zum Anschluss von Kabeln (41) zur Auskopplung eines analogen NF-Signals vorgesehen oder es sind eine zusätzliche Schaltung oder ein Mikroprozessor vorgesehen, die bzw. der die gewonnenen Detektorspannungen auswertet und davon abgeleitete Größen erzeugt.
  2. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschaltung (27) aus einer π-Schaltung (R1, R2, R3) besteht.
  3. Richtkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschaltung (27) aus einer T-Schaltung (R4, R5, R6) besteht.
  4. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ferner auf dem Kopplersubstrat (19') ein Speicherbaustein (37) vorzugsweise in Form eines EEPROM-Speicherbausteines (37) vorgesehen ist, in welchem die Übertragungsfunktion beider Koppelarme samt elektronischer Auswertung gespeichert sind.
  5. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplersubstrat (19') einen Multilayer-Aufbau aufweist.
  6. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplersubstrat (19') einen Abschnitt (19a) im Bereich der freiliegenden Aussparung (15) des Außenleiters (3) im Koaxialleitungsstück (1) umfasst, und dass von diesem Abschnitt (19a) zumindest in einer seitlichen Richtung ein zusätzlicher Erstreckungsabschnitt (19b) zur Aufnahme weiterer elektrischer oder elektronischer Komponenten vorgesehen ist.
  7. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelleitungsstück (23) als Streifenleitung, als Drahtbügel oder als bedrahtetes Bauteil ausgebildet ist.
  8. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile auf der Oberseite des Kopplersubstrates (19') und/oder auf der Unterseite des Kopplersubstrates (19') angebracht oder vorgesehen sind.
  9. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kopplersubstrat (19') ferner noch Elemente zur Temperaturkompensation vorgesehen sind.
  10. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Richtkoppler ferner noch neben Baugruppen zur Erfassung einer absoluten Pegelinformation auch noch Baugruppen zur Erfassung von Differenzwerten zwischen Pegel und Phase zwischen den beiden Koppelarmen (A, B) umfasst.
  11. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Koppelarm (A, B), vorzugsweise in beiden Koppelarmen (A, B) insbesondere zur Unterdrückung von Störfrequenzen frequenzbestimmende Bauelemente, insbesondere Bandpässe (31) oder Bandsperren vorgesehen sind.
EP03761455A 2002-06-27 2003-06-05 Richtkoppler Expired - Lifetime EP1407508B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DK03761455T DK1407508T3 (da) 2002-06-27 2003-06-05 Retningskobler

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10228851A DE10228851B4 (de) 2002-06-27 2002-06-27 Richtkoppler
DE10228851 2002-06-27
PCT/EP2003/005931 WO2004004062A1 (de) 2002-06-27 2003-06-05 Richtkoppler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1407508A1 EP1407508A1 (de) 2004-04-14
EP1407508B1 true EP1407508B1 (de) 2005-04-27

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03761455A Expired - Lifetime EP1407508B1 (de) 2002-06-27 2003-06-05 Richtkoppler

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6882243B2 (de)
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