EP2160794B1 - Breitbandiger richtkoppler mit einstellbarer richtschärfe - Google Patents

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EP2160794B1
EP2160794B1 EP08773406A EP08773406A EP2160794B1 EP 2160794 B1 EP2160794 B1 EP 2160794B1 EP 08773406 A EP08773406 A EP 08773406A EP 08773406 A EP08773406 A EP 08773406A EP 2160794 B1 EP2160794 B1 EP 2160794B1
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EP
European Patent Office
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line
directional coupler
lines
substrate
coupler according
Prior art date
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Active
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EP08773406A
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English (en)
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EP2160794A1 (de
Inventor
Christoph Fluhrer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP2160794A1 publication Critical patent/EP2160794A1/de
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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
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips

Definitions

  • the invention relates to a directional coupler for directional transmission of high-frequency signals.
  • the document WO 03/047024 A1 shows a directional coupler, which is constructed by means of a substrate.
  • the substrate is a multilayer substrate.
  • first lines on the upper side of the substrate are connected at their ends to one another and to coupling connections.
  • Another line is arranged between the two lines.
  • the further line is connected by means of plated-through holes by means of a line running in the interior of the substrate.
  • the running inside the substrate line is connected to other terminals.
  • the underside of the substrate is provided with a metallization.
  • the document GB 2 071 922 A discloses a directional coupler which is constructed only on top of a substrate.
  • the substrate is a single-layer substrate.
  • first four lines are arranged in parallel. They are arranged in a recess of a metallization. Two of these lines are connected to each other at both ends. However, adjacent lines are not interconnected.
  • the outer of the first lines are also connected to terminals. The connections to the terminals and the lines between them take place outside the substrate level.
  • the invention is based on the object to provide a directional coupler, which has a high directivity in a desired frequency range with little effort and compact dimensions of the circuit structure.
  • An inventive directional coupler has at least three lines and at least three ports for directional transmission of high-frequency signals.
  • a first line and a second line are conductively connected at least at their two ends.
  • a third line is arranged between the first line and the second line.
  • the third line is electromagnetically coupled to the first line and the second line, whereby the high frequency signal is transmitted from the first and second line to the third line.
  • the coupling of the third line to the first line and the second line via at least one coupling gap.
  • the directional coupler is constructed in stripline technology.
  • the directional coupler is constructed on the front side of the substrate.
  • the back of the substrate is metallized.
  • the metallized rear side of the substrate is connected to a reference potential, in particular ground potential.
  • connections of the third line to all the lines conductively connected to it are realized by means of plated-through holes to the back of the substrate.
  • the vias are conductively connected.
  • the metallization of the back of the substrate is interrupted by the connections of the plated-through holes.
  • the coupling surface increased by the three coupled lines allows a compact construction of the circuit with high directivity.
  • the width of the lines and / or the coupling gap advantageously the frequency response of the directivity is determined. This makes it easy to adjust the frequency-dependent directivity in the design process.
  • the first and the second line have at least one common connection.
  • the third line advantageously has at least two connections. Imprinting and picking up the signals is made possible by this structure.
  • the transmission of signals from at least one first connection of the third line to at least one connection of the first and second line is at most slightly attenuated.
  • the transmission of signals from at least one second terminal of the third line to at least one terminal of the first and second line is strongly attenuated.
  • third line is conductively connected to a fourth line and a fifth line at least at their ends.
  • the fourth and fifth lines are preferably arranged parallel and outside the first and second line.
  • the fourth and fifth lines are advantageously separated by coupling gaps from the first and second line.
  • An increase in the number of lines increases the coupling surface.
  • the directivity is significantly increased at not significantly increased effort and space requirements of the circuit structure.
  • the first and second lines are conductively connected to a plurality of further lines at least at their ends.
  • the third line is conductively connected to a plurality of further lines at least at their ends.
  • the several further lines preferably run parallel outside the first and second lines and are each separated by coupling gaps.
  • Fig. 1 shows an exemplary representation of the front of a first embodiment of the directional coupler according to the invention.
  • the lines 16, 18 and 19 are applied in stripline technology.
  • the line 16 with the Koaxialanêtn 12 and 13 as in Fig. 2 connected closer.
  • the lines 18 and 19 are conductively connected together.
  • the substrate 10 there thus results a non-metallized window which is surrounded on all sides by the lines 18 and 19, and in which the third line 16 is arranged so that it touches the first line 18 and second line 19 on the top nowhere ,
  • the lines 18 and 19 have the two common coaxial connections 11 and 14.
  • the desired coupling direction of the directional coupler extends from coaxial terminal 11 to coaxial terminal 12 and from coaxial terminal 14 to coaxial terminal 13.
  • the function the directional coupler is based on the Fig. 3 described in more detail.
  • FIG. 2 an exemplary representation of the back of the first embodiment of the directional coupler according to the invention is shown.
  • the back 30 of the at Fig. 1 said substrate 10 is metallized over a large area.
  • the line 16 off Fig. 1 is guided by means of plated-through holes on the back side 30 of the substrate 10.
  • the vias are conductively connected to vias of the coaxial terminals 32 and 33 within areas 35 and 36 isolated from the metallization.
  • Fig. 3 shows an exemplary representation of details of the front side of the first embodiment of the directional coupler according to the invention.
  • the line 58 is conductively connected to the contacts 52 and 54.
  • the lines 51 and 59 are conductively connected.
  • the contacts 50, 52, 54 and 57 lead to the Fig. 1 described coaxial terminals 11, 12, 13 and 14.
  • the said lines 51, 58, and 59 are separated by the coupling gap 56 from each other.
  • the frequency response of the directivity of the directional coupler is set. Due to the high coupling area available through the plurality of lines 51, 58 and 59, a high level of directivity is possible with a compact design of the directional coupler on only one substrate layer.
  • Fig. 4 shows an exemplary representation of the front side of a second embodiment of the directional coupler according to the invention.
  • the lines 75, 76, 77, 78 and 79 are applied in stripline technology.
  • the lines 75, 76 and 77 with the coaxial connectors 72 and 73 as in Fig. 5 connected closer.
  • the lines 78 and 79 are conductively connected together.
  • the lines 78 and 79 have the two common coaxial connections 71 and 74.
  • the desired coupling direction of the directional coupler extends from coaxial terminal 71 to coaxial terminal 72 and from coaxial terminal 74 to coaxial terminal 73.
  • the function of the directional coupler is based on the Fig. 6 described in more detail.
  • FIG. 5 an exemplary representation of the back of the second embodiment of the directional coupler according to the invention is shown.
  • the back 80 of the at Fig. 4 said substrate 70 is metallized over a large area.
  • the lines 75, 76 and 77 off Fig. 3 are guided by means of plated-through holes on the back 80 of the substrate 70.
  • the vias are conductively connected to each other and to vias of the coaxial terminals 82 and 83 within areas 85 and 86 isolated from the metallization.
  • Fig. 6 shows an exemplary representation of details of the front side of the second embodiment of the directional coupler according to the invention.
  • the leads 110, 113 and 118 are conductively connected to the contacts 112 and 114.
  • the lines 111 and 119 are conductively connected.
  • the contacts 110, 112, 114 and 117 lead to the Fig. 4 described coaxial terminals 71, 72, 73 and 74.
  • the said lines 110, 113 and 118 are separated by coupling gaps 115, 116 and 120 from the lines 111 and 119.
  • the frequency response of the directivity of the directional coupler is set. Due to the high coupling area available through the multiple lines 110, 111, 113, 118 and 119, a high directivity is possible with a compact design of the directional coupler on only one substrate layer.
  • Fig. 7 an exemplary three-dimensional representation of the second embodiment of the directional coupler according to the invention is shown.
  • the scaling of the axes does not correspond to the scaling of the previous representations.
  • the vertical dimension is greatly stretched in relation to the horizontal dimensions in the substrate plane, so that the plated-through holes 90 are better recognizable.
  • the strip lines 92, 96 and 97 are conductively connected to one another and to the contacts 94 and 98 via the vias 90 and the interconnect 100 on the back of the substrate.
  • the strip lines 91 and 95 are connected to each other on the substrate front side and to the contacts 93 and 99. The connection is made from port 93 to port 94 and from port 99 to port 98.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment.
  • the frequency response of the directivity influencing components can be used.
  • use of the structure in multilayer printed circuit boards is conceivable.
  • a further increase in the number of lines used for coupling is also possible. All features described above or features shown in the figures can be combined with each other in the invention as desired.

Landscapes

  • Waveguides (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Richtkoppler zur gerichteten Übertragung von Hochfrequenz-Signalen.
  • Herkömmlich werden in Richtkopplern gekoppelte Leitungen eingesetzt. Hierzu sei z.B. auf die US 5,689,217 verwiesen. Mit einem herkömmlichen einlagigen Aufbau auf einer Leiterplatte lassen sich jedoch lediglich geringe Richtschärfen erzielen. Eine Richtschärfe von über 30dB lässt sich bei herkömmlichem Aufbau erst mit einem mindestens dreilagigen oder mechanisch sehr komplexen Aufbau oder durch eine explizierte Optimierung der Richtschärfe jedes einzelnen Richtkopplers während der Herstellung erreichen.
  • Das Dokument WO 03/047024 A1 zeigt einen Richtkoppler, welcher mittels eines Substrats aufgebaut ist. Das Substrat ist dabei ein Mehrschichtsubstrat. Dabei sind erste Leitungen auf der Oberseite des Substrats an ihren Enden miteinander und mit Koppelanschlüssen verbunden. Eine weitere Leitung ist zwischen den beiden Leitungen angeordnet. Die weitere Leitung ist darüber hinaus mittels Durchkontaktierungen mittels einer im Inneren des Substrats verlaufenden Leitung verbunden. Die im Inneren des Substrats verlaufende Leitung ist mit weiteren Anschlüssen verbunden. Die Unterseite des Substrats ist dabei mit einer Metallisierung versehen.
  • Das Dokument GB 2 071 922 A offenbart einen Richtkoppler, welcher lediglich auf der Oberseite eines Substrats aufgebaut ist. Das Substrat ist dabei ein einlagiges Substrat. Auf der Oberseite des Substrats sind erste vier Leitungen parallel angeordnet. Sie sind dabei in einer Aussparung einer Metallisierung angeordnet. Jeweils zwei dieser Leitungen sind an ihren beiden Enden miteinander verbunden. Benachbarte Leitungen sind jedoch nicht miteinander verbunden. Die äußeren der ersten Leitungen sind darüber hinaus mit Anschlüssen verbunden. Die Verbindungen zu den Anschlüssen und der Leitungen untereinander erfolgen dabei außerhalb der Substratebene.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Richtkoppler zu schaffen, der bei geringem Aufwand und kompakten Abmessungen des Schaltungsaufbaus eine hohe Richtschärfe in einem gewünschten Frequenzbereich aufweist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Richtkoppler mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der hierauf rückbezogenen Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßer Richtkoppler verfügt über zumindest drei Leitungen und zumindest drei Anschlüsse zur gerichteten Übertragung von Hochfreqaenz-Signalen. Eine erste Leitung und eine zweite Leitung sind dabei zumindest an ihren beiden Enden leitend verbunden. Eine dritte Leitung ist dabei zwischen der ersten Leitung und der zweiten Leitung angeordnet. Die dritte Leitung ist elektromagnetisch an die erste Leitung und die zweite Leitung gekoppelt, wodurch das Hochfrequenz-Signal von der ersten und zweiten Leitung auf die dritte Leitung übertragen wird. Die Kopplung der dritten Leitung an die erste Leitung und die zweite Leitung erfolgt über zumindest einen Koppelspalt. Der Richtkoppler ist dabei in Streifenleitungstechnik aufgebaut. Der Richtkoppler ist dabei auf der Vorderseite des Substrats aufgebaut. Die Rückseite des Substrats ist metallisiert. Die metallisierte Rückseite des Substrats ist auf ein Bezugspotential, insbesondere Massepotential gelegt. Die Verbindungen der dritten Leitung zu sämtlichen mit ihr leitend verbundenen Leitungen sind mittels Durchkontaktierungen zur Substratrückseite realisiert. Die Durchkontaktierungen sind leitend verbunden. Die Metallisierung der Substratrückseite ist um die Verbindungen der Durchkontaktierungen unterbrochen. Die durch die drei gekoppelte Leitungen erhöhte Koppelfläche ermöglicht einen kompakten Aufbau der Schaltung bei hoher Richtschärfe.
  • Durch die Wahl der Breite der Leitungen und/oder des Koppelspalts wird vorteilhafterweise der Frequenzgang der Richtschärfe bestimmt. So ist eine einfache Einstellbarkeit der frequenzabhängigen Richtschärfe im Entwurfsprozess möglich.
  • Vorteilhafterweise verfügen die erste und die zweite Leitung über zumindest einen gemeinsamen Anschluss. Die dritte Leitung verfügt vorteilhafterweise über zumindest zwei Anschlüsse. Ein Einprägen und ein Abgreifen der Signale wird durch diesen Aufbau ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise ist die Übertragung von Signalen von zumindest einem ersten Anschluss der dritten Leitung zu zumindest einem Anschluss der ersten und zweiten Leitung höchstens schwach gedämpft. Vorteilhafterweise ist die Übertragung von Signalen von zumindest einem zweiten Anschluss der dritten Leitung zu zumindest einem Anschluss der ersten und zweiten Leitung stark gedämpft. Somit ist eine hohe Richtschärfe erreichbar.
  • Vorzugsweise ist dritte Leitung mit einer vierten Leitung und einer fünften Leitung zumindest an ihren Enden leitend verbunden. Die vierte und fünfte Leitung sind dabei bevorzugt parallel und außerhalb der ersten und zweiten Leitung angeordnet. Die vierte und fünfte Leitung sind vorteilhafterweise durch Koppelspalte von der ersten und zweiten Leitung getrennt. Eine Erhöhung der Anzahl der Leitungen erhöht die Koppelfläche. Damit wird die Richtschärfe bei nicht wesentlich erhöhtem Aufwand und Raumbedarf des Schaltungsaufbaus deutlich erhöht. Vorteilhafterweise sind die erste und zweite Leitung mit mehreren weiteren Leitungen zumindest an ihren Enden leitend verbunden. Ebenso ist vorteilhafterweise die dritte Leitung mit mehreren weiteren Leitungen zumindest an ihren Enden leitend verbunden. Bevorzugt verlaufen die mehreren weiteren Leitungen parallel außerhalb der ersten und zweiten Leitungen und sind jeweils durch Koppelspalte getrennt. Auf der, der dritten Leitung abgewandten Seite der ersten und zweiten Leitung sind vorteilhafterweise abwechselnd eine mit den ersten und zweiten Leitung verbundene Leitung und eine mit der dritten Leitung verbundene Leitung platziert. Eine beliebige Anzahl weiterer Koppelleitungen erhöht weiter die Richtschärfe, ohne den Aufwand und Raumbedarf des Schaltungsaufbaus deutlich zu erhöhen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, beispielhaft beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    eine beispielhafte Darstellung der Vorderseite eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers;
    Fig. 2
    eine beispielhafte Darstellung der Rückseite des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers;
    Fig. 3
    eine beispielhafte Darstellung von Details der Vorderseite des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers;
    Fig. 4
    eine beispielhafte Darstellung der Vorderseite eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers;
    Fig. 5
    eine beispielhafte Darstellung der Rückseite des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers;
    Fig. 6
    eine beispielhafte Darstellung von Details der Vorderseite des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers, und
    Fig. 7
    eine beispielhafte dreidimensionale Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers.
  • Anhand der Fig. 1 - 7 wird der schaltungstechnische Aufbau und die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Richtkopplers erläutert. Identische Elemente wurden in ähnlichen Abbildungen zum Teil nicht wiederholt dargestellt und beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Darstellung der Vorderseite eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers. Auf einem Substrat 10 sind die Leitungen 16, 18 und 19 in Streifenleitungstechnik aufgebracht. Dabei ist die Leitung 16 mit den Koaxialanschlüssen 12 und 13 wie bei Fig. 2 näher beschrieben verbunden. Ebenso sind die Leitungen 18 und 19 leitend miteinander verbunden. Auf der Oberseite des Substrats 10 entsteht somit ein nicht metallisiertes Fenster, das von den Leitungen 18 und 19 allseitig umgeben ist, und in welchem die dritte Leitung 16 so angeordnet ist, dass sie die erste Leitung 18 und zweite Leitung 19 auf der Oberseite nirgends berührt.
  • Die Leitungen 18 und 19 verfügen über die beiden gemeinsamen Koaxialanschlüsse 11 und 14. Die gewünschte Koppelrichtung des Richtkopplers verläuft dabei von Koaxialanschluss 11 zu Koaxialanschluss 12 und von Koaxialanschluss 14 zu Koaxialanschluss 13. Die Funktion des Richtkopplers wird anhand der Fig. 3 näher beschrieben.
  • In Fig. 2 wird eine beispielhafte Darstellung der Rückseite des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers dargestellt. Die Rückseite 30 des bei Fig. 1 genannten Substrats 10 ist großflächig metallisiert. Die Leitung 16 aus Fig. 1 ist mittels Durchkontaktierungen auf die Rückseite 30 des Substrats 10 geführt. Hier sind die Durchkontaktierungen leitend mit Durchkontaktierungen der Koaxialanschlüsse 32 und 33 innerhalb von, von der Metallisierung isolierten Bereichen 35 und 36, verbunden.
  • Fig. 3 zeigt eine beispielhafte Darstellung von Details der Vorderseite des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers. Die Leitung 58 ist leitend mit den Kontakten 52 und 54 verbunden. Ebenso sind die Leitungen 51 und 59 leitend verbunden. Die Kontakte 50, 52, 54 und 57 führen zu den bei Fig. 1 beschriebenen Koaxialanschlüssen 11, 12, 13 und 14. Die genannten Leitungen 51, 58, und 59 sind durch den Koppelspalt 56 voneinander getrennt. Durch Festlegung der Breite des Koppelspalts 56 und/oder der Breite der Leitungen 51, 58 und 59 wird der Frequenzgang der Richtschärfe des Richtkopplers eingestellt. Auf Grund der hohen zur Verfügung stehenden Koppelfläche durch die mehreren Leitungen 51, 58 und 59 ist eine hohe Richtschärfe bei kompaktem Aufbau des Richtkopplers auf lediglich einer Substratlage möglich.
  • Fig. 4 zeigt eine beispielhafte Darstellung der Vorderseite eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers. Auf einem Substrat 70 sind die Leitungen 75, 76, 77, 78 und 79 in Streifenleitungstechnik aufgebracht. Dabei ist sind die Leitungen 75, 76 und 77 mit den Koaxialanschlüssen 72 und 73 wie bei Fig. 5 näher beschrieben verbunden. Ebenso sind die Leitungen 78 und 79 leitend miteinander verbunden. Die Leitungen 78 und 79 verfügen über die beiden gemeinsamen Koaxialanschlüsse 71 und 74. Die gewünschte Koppelrichtung des Richtkopplers verläuft dabei von Koaxialanschluss 71 zu Koaxialanschluss 72 und von Koaxialanschluss 74 zu Koaxialanschluss 73. Die Funktion des Richtkopplers wird anhand der Fig. 6 näher beschrieben.
  • In Fig. 5 wird eine beispielhafte Darstellung der Rückseite des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers dargestellt. Die Rückseite 80 des bei Fig. 4 genannten Substrats 70 ist großflächig metallisiert. Die Leitungen 75, 76 und 77 aus Fig. 3 sind mittels Durchkontaktierungen auf die Rückseite 80 des Substrats 70 geführt. Hier sind die Durchkontaktierungen leitend miteinander und mit Durchkontaktierungen der Koaxialanschlüsse 82 und 83 innerhalb von, von der Metallisierung isolierten Bereichen 85 und 86, verbunden.
  • Fig. 6 zeigt eine beispielhafte Darstellung von Details der Vorderseite des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers. Die Leitungen 110, 113 und 118 sind ist leitend mit den Kontakten 112 und 114 verbunden. Ebenso sind die Leitungen 111 und 119 leitend verbunden. Die Kontakte 110, 112, 114 und 117 führen zu den bei Fig. 4 beschriebenen Koaxialanschlüssen 71, 72, 73 und 74. Die genannten Leitungen 110, 113 und 118 sind durch Koppelspalte 115, 116 und 120 von den Leitungen 111 und 119 getrennt. Durch Festlegung der Breite der Koppelspalte 115, 116 und 120 und/oder der Breite der Leitungen 110, 111, 113, 118 und 119 wird der Frequenzgang der Richtschärfe des Richtkopplers eingestellt. Auf Grund der hohen zur Verfügung stehenden Koppelfläche durch die mehreren Leitungen 110, 111, 113, 118 und 119 ist eine hohe Richtschärfe bei kompaktem Aufbau des Richtkopplers auf lediglich einer Substratlage möglich.
  • In Fig. 7 wird eine beispielhafte dreidimensionale Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Richtkopplers dargestellt. Die Skalierung der Achsen entspricht dabei nicht der Skalierung der vorangegangenen Darstellungen. Insbesondere ist in Fig. 7 die vertikale Dimension gegenüber den horizontalen Dimensionen in der Substratebene stark gestreckt, damit die Durchkontaktierungen 90 besser erkennbar sind. Die Streifenleitungen 92, 96 und 97 sind über die Durchkontaktierungen 90 und die Verbindung 100 auf der Substratrückseite leitend miteinander und mit den Kontakten 94 und 98 verbunden. Die Streifenleitungen 91 und 95 sind auf der Substratvorderseite miteinander und mit den Kontakten 93 und 99 verbunden. Die Kopplung erfolgt von Anschluss 93 zu Anschluss 94 und von Anschluss 99 zu Anschluss 98.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können unterschiedliche weitere, den Frequenzgang der Richtschärfe beeinflussende Bauelemente eingesetzt werden. Ebenso ist ein Einsatz der Struktur in mehrlagigen Leiterplatten denkbar. Eine weitere Erhöhung der Anzahl der zur Kopplung genutzten Leitungen ist ebenso möglich. Alle vorstehend beschriebenen Merkmale oder in den Figuren gezeigten Merkmale sind im Rahmen der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar.

Claims (6)

  1. Richtkoppler mit zumindest drei Leitungen (16, 18, 19, 51, 58, 59, 75, 76, 77, 78, 79, 91, 92, 95, 96, 97, 110, 111, 113, 118, 119) und zumindest drei Anschlüssen (11, 12, 13, 14, 31, 32, 33, 34, 71, 72, 73, 74, 81, 82, 83, 84) zur gerichteten Übertragung von Hochfrequenz-Signalen, wobei eine erste Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und eine zweite Leitung (19, 59, 79, 91, 119) zumindest an ihren beiden Enden leitend verbunden sind,
    wobei eine dritte Leitung (16, 58, 76, 97, 118) zwischen der ersten Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und der zweiten Leitung (19, 59, 79, 91, 119) angeordnet ist,
    wobei die dritte Leitung (16, 58, 76, 97, 118) elektromagnetisch an die erste Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und die zweite Leitung (19, 59, 79, 91, 119) gekoppelt ist, wodurch das Hochfrequenz-Signal von der ersten und zweiten Leitung (18, 51, 78, 95, 111, 19, 59, 79, 91, 119) auf die dritte Leitung (16, 58, 76, 97, 118) übertragen wird,
    wobei die Kopplung der dritten Leitung (16, 58, 76, 97, 118) an die erste Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und die zweite Leitung (19, 59, 79, 91, 119) über zumindest einen Koppelspalt (56, 116) erfolgt, und
    wobei der Richtkoppler in Streifenleitungstechnik auf einem Substrat (10, 70) aufgebaut ist,
    dass die drei Leitungen (16, 18, 19, 51, 59, 75, 76, 77, 78, 79, 91, 92, 95 96, 97, 110, 113, 118, 119) auf der Vorderseite des Substrats (10, 70) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rückseite des Substrats (30, 80) metallisiert ist,
    dass die metallisierte Rückseite des Substrats (30, 80) auf ein Bezugspotential gelegt ist,
    dass die Verbindungen der dritten Leitung (76, 97, 118) zu sämtlichen mit ihr leitend verbundenen Leitungen (75, 77, 92, 96, 110, 113) mittels Durchkontaktierungen (90) zur Substratrückseite (30, 80) realisiert sind,
    dass die Durchkontaktierungen (90) leitend verbunden sind, dass die Metallisierung der Substratrückseite (30, 80) um die Verbindungen (85, 86, 100) der Durchkontaktierungen (90) unterbrechen ist, und dass das Substrat (10, 70) genan eine Lage aufweist.
  2. Richtkoppler nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Frequenzverlauf der Richtschärfe des Richtkopplers durch die Breite des Koppelspalts (56, 116) zwischen der dritten Leitung (16, 58, 76, 97, 118) und der ersten Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und der zweiten Leitung (19, 59, 79, 91, 119) und/oder die Breite der drei Leitungen (16, 18, 19, 51, 58, 59, 75, 76, 77, 78, 79, 91, 92, 95, 96, 97, 110, 111, 113, 118, 119) eingestellt ist.
  3. Richtkoppler nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und die zweite Leitung (19, 59, 79, 91, 119) über zumindest zwei gemeinsame Anschlüsse (11, 14, 31, 34, 71, 74, 81, 84) verfügen, und
    dass die dritte Leitung (16, 58, 76, 97, 118) über zumindest einen Anschluss (12, 13, 32, 33, 72, 73, 82, 83) verfügt.
  4. Richtkoppler nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Übertragung von Signalen von einem ersten Anschluss (11, 31, 71, 81) der ersten Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und zweiten Leitung (19, 59, 79, 91, 119) zu dem zumindest einen Anschluss (12, 32, 72, 82) der dritten Leitung (16, 58, 76, 97, 118) nur schwach gedämpft ist, und
    dass die Übertragung von Signalen von einem zweiten Anschluss (14, 34, 74, 84) der ersten Leitung (18, 51, 78, 95, 111) und zweiten Leitung (19, 59, 79, 91, 119) zu dem zumindest einen Anschluss (13, 33, 73, 83) der dritten Leitung (16, 58, 76, 97, 118) stark gedämpft ist.
  5. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dritte Leitung (76, 97, 118) mit einer vierten Leitung (75, 96, 113) und einer fünften Leitung (77, 92, 110) zumindest an ihren Enden leitend verbunden ist,
    dass die vierte Leitung (75, 96, 113) und die fünfte Leitung (77, 92, 110) parallel der dritten Leitung (76, 97, 118) angeordnet sind,
    dass die vierte Leitung (75, 96, 113) bzw. die fünfte Leitung (77, 92, 110) auf der, der dritten Leitung (76, 97, 118) abgewandten Seite der ersten Leitung (78, 95, 111) bzw. der zweiten Leitung (79, 91, 119) verlaufen, und dass die vierte Leitung (75, 96, 113) und die fünfte Leitung (77, 92, 110) durch Koppelspalte (120, 115) von der ersten Leitung (78, 95, 111) und der zweiten Leitung (79, 91, 119) getrennt sind.
  6. Richtkoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die erste Leitung (78, 95, 111) und die zweite Leitung (79, 91, 119) mit mehreren weiteren Leitungen (75, 77, 92, 96, 110, 113) zumindest an ihren Enden leitend verbunden sind,
    dass die dritte Leitung (76, 97, 118) mit mehreren weiteren Leitungen (75, 77, 92, 96, 110, 113) zumindest an ihren Enden leitend verbunden ist,
    dass die mehreren weiteren Leitungen (75, 77, 92, 96, 110, 113) parallel der dritten Leitung (76, 97, 118) angeordnet sind,
    dass die mehreren weiteren Leitungen (75, 77, 92, 96, 110, 113) auf der, der dritten Leitung (76, 97, 118) abgewandten Seite der ersten Leitung (78, 95, 111) bzw. der zweiten Leitung (79, 91, 119) angeordnet sind, und dass auf der, der dritten Leitung (76, 97, 118) abgewandten Seite der ersten Leitung (78, 95, 111) und der zweiten Leitung (79, 91, 119) abwechselnd eine mit der ersten Leitung (78, 95, 111) und der zweiten Leitung (79, 91, 119) verbundene Leitung und eine mit der dritten Leitung (76, 97, 118) verbundene Leitung (75, 77) von einem Koppelspalt (111, 115) getrennt platziert ist.
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