NO170828B - Transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen for kobling med en dielektrisk resonator - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen for kobling med en dielektrisk resonator, som angitt i innledningen til krav 1.

Ved noe elektronisk utstyr, slik som mikrobølgeoscillatorer stabilisert ved hjelp av dielektrisk resonator er det nødvendig å koble den dielektriske resonatoren med en transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen.

Transmisjonslinjen er normalt fremstilt av en ledende bane eller mikrostrimmel av egnet bredde anbrakt på flaten til en isolerende bærer fremstilt av aluminiumoksyd eller glassfiber som ligger an på motsatt flate til et metallisk sjikt eller jordplan.

Den dielektriske resonatoren er anbrakt nærliggende transmisjonslinjen for således å kobles elektrisk dermed.

For god kobling må resonatoren ligge svært tett opp til linjen. På denne måten kan imidlertid en tendens til å modifisere impedanskarakteristikken til transmisjonslinjen, som skulle forbli konstant ved den forutbestemte verdien. Samtidig vil linjenærheten influere på en uønsket måte på resonansfrekvensen og Q-faktoren til den dielektriske resonatoren.

I samsvar med en kjent løsning på ovenfor nevnte problem kan koblingen mellom resonatoren og linjen bli øket uten overdrevet nærhet av resonatoren til linjen, underskjæring av jordplanet under ledebanen, dvs. fjerning av metall fra nevnte plan. Dette blir tilveiebrakt ved å åpne i jordplanet et vindu av en mer eller mindre rektangulær form under den ledende banen, hvilken bredde igjen økes på en slik måte at den holder karakteristisk impedans stabil.

JP-Å 60-117801 beskriver en kjent anordning for løsning av ovenfornevnte problem.

Strukturen, kalt "opphengt mikrostrimmel" har den ulempen at den genererer en vidt diffust elektromagnetisk stråling som blir spredd utenfor angjeldende areale ved koblingen med resonatoren, altså ha en influens på resten av kretsen.

US-A 2 901 709 beskriver en bredbåndet retningskobler hvis hovedledebane er en bølgeleder. Fra bølgelederen er en forutbestemt energidel, konstant ved alle frekvenser til båndet, tatt opp ved hjelp av slisser og overført til en strimmellinje og ledet til en annen krets, hvis formål er å måle radiofrekvenseffekten til bølgen som strømmer gjennom bølgelederen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er imidlertid et annet. Det anvendes ved foreliggende oppfinnelse en mikro-bølgeoscillator hvor hovedledebanen er en mikrostrimmel og slissene ikke er anordnet for å oppta energi, men for å reflektere en bestemt energidel (omkring 6 dB) fra hoved-strømmen, ved oscillasjonsfrekvensen gjennom sanne mikrostrimmel tilbake til den aktive anordningen. Ved de andre frekvensene, hvor den aktive anordningen virker som en forsterker, vil derimot slissene ikke stråle noe ut i det hele tatt, og energien strømmer gjennom mikrostrimmelen uten å gå ut gjennom slissene. Oscillasjonsfrekvensen til slissene utfører derfor en impedansfeiltilpasning på hovedlinjen, mens ved andre frekvenser utgjør de en impedanstilpasning og endrer ikke linjen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen som kunne med fordel kobles med en dielektrisk resonator anbrakt ved en avstand uten at det forekommer resiprok påvirkning mellom linjen og resonatoren og uten endring av de elektriske egenskapene til mikrostrimmelen og den dielektriske resonatoren.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes dette ved hjelp av en transmisjonslinje av den art som angitt i innledningen, hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

Transmisjonslinjen ifølge foreliggende oppfinnelse gir med andre ord for jordplanet en sporet struktur eller "slisset linje" som tillater mikrostrimmelen å koble med den dielektriske resonatoren og utveksle energi med den ikke direkte, men gjennom, og sammenfallende med slissene i jordplanet.

Slissene virker således som antenner som tillater den dielektriske resonatoren å forbli ved en avstand fra transmisjonslinjen. Dette er svært nyttig for å opprettholde uendrede dielektriske karakteristikker, slik som Q-faktoren og frekvensstabiliteten, som ellers ville bli endret som følge av en tilstedeværelse av en svært tett opptilliggende linje. Det som skjer på linjen påvirker ikke den dielektriske resonatoren og motsatt. Energiutskiftningen finner sted kun ved den dielektriske resonansfrekvensen når den elektromagne-tiske energien øker betydelig. Samtidig vil slissene, som er lett å gjøre i en form så smal som ønsket, ikke påvirke den generelle strukturen og funksjonen til jordplanet, som fremdeles fremkommer som i det vesentlige ubrukt på en slik måte for å unngå forstyrrelse av mikrostrimmelen. Den karakteristiske impedansen til transmisjonslinjen kan bli opprettholdt konstant ved ønsket verdi ved å kompensere med større bredde på ledebanen, følgelig med større kapasitans for de konsentrerte induktansene representert av jord-planslissene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av mulige utførelsesformer og med henvisning til tegningen, hvori:

Fig. 1 viser et perspektivriss av et snitt av en transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen og i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et tverrsnitt av transmisjonslinjen langs linjen II-II på fig. 1 koblet med en dielektrisk resonator i et metallhus og en skjermboks. Fig. 3 viser en alternativ planstruktur som kan bli tilveiebrakt ved å anvende en transmisjonslinje i samsvar med oppfinnelsen i en versjon egnet for kobling på den ytre kanten til isolasjonsbæreren. Fig. 4 viser et tverrsnitt av planstrukturen langs linjen

IV-IV på fig. 3.

Fig. 5 viser det ekvivalente elektriske diagram for

transmisjonslinjene vist ved figurene ovenfor.

På fig. 1 er det vist en struktur 1 som understøtter en transmisjonslinjeseksjon fremstilt av en ledende bane 2, et metalljordplan 3 og en derimellom anbrakt isolerende bærer 4 langs hvilken den ledende bane 2 er lagt i en vesentlig sentral posisjon.

Ledebanen 2 innbefatter et forstørret areal 5 under hvilket jordplanet 3 har flere smale slisser 6 parallelle eller rettet perpendikulært på ledebanen 2.

Ved denne utførelsesformen er slissene 6 alle like og anbrakt ved en fast avstand som er valgt på en slik måte at det er en liten del av bølgelengden til det sendte signalet, f.eks. en tidel. Avhengig av den ventede bruken kan imidlertid slissene være forskjellige og forskjellig anordnet.

Transmisjonslinjen vist på fig. 1 gir seg selv til kobling med en dielektrisk resonator anbrakt enten over eller under linjen. Den mulige struktur med overlagrede plan er vist på fig. 2, hvor henvisningstallet 7 angir den dielektriske resonatoren og henvisningstallet 8 angir et metallhus og en skjermboks forsynt med enten en sylindrisk eller prismeformet utsparing 9 med et overlagret hus eller en baereutsparing 10 for strukturen 1.

Utførelsesformen vist på fig. 3 og 4 adskiller seg fra den vist på fig. 1 og 2 ved at det forstørrede arealet 5 til ledebanen 2 og tverrslissen 6 er forskjøvet mot sidekanten til den isolerende bæreren 4. Den dielektriske resonatoren 7 kan således bli anordnet ved siden av istedenfor ovenfor eller under strukturen 1 for å tilveiebringe en plan konfigurasjon inne i en boks 8.

Som vist på fig. 4 har boksen 8 en underskjæring 11 under strukturen 1 for å unngå kortslutning av transmisjonslinjen.

I begge de beskrevne utførelsesformene er ledebanen 2 koblet med den dielektriske resonatoren 7 gjennom slissene 6. Med andre ord kobles den ledende bane 2 med slissene 6, og slissene 6 kobles med den dielektriske resonatoren 7.

Elektrisk uttrykt er ekvivalentdiagrammet som vist på fig. 5 hvor de individuelle slissene 6 utgjør konsentrerte in-duktanser forbundet sammen i serie med jordplanet 3 og derimellom mikrostrimmelen 2. På denne måten blir induktansen pr. enhetslengde til linjen øket sammenlignet med den konvensjonelle, ubrutte linjen. For å holde den karakteristiske impedansen stabil er det nødvendig og tilstrekke-lig å øke bredden på ledebanen 2 som vist ved det forstørrede arealet 5.

Claims (3)

1. Transmisjonslinje av mikrostrimmeltypen for kobling med en dielektrisk resonator (7) innbefattende en ledende bane (2) og et metallisk jordplan (3) påført motsatte flater til en isolerende bærer (4), karakterisert ved at jordplanet (3) har flere parallelle slisser (6) anbrakt under ledebanen (2) og på tvers i forhold til denne og i korrespon-danse med resonatoren (7), og at ledebanen (2) er forsynt med en forstørret del (5) over nevnte slisser (6).

2. Transmisjonslinje ifølge krav 1, karakterisert ved at slissene (6) er rettet perpendikulært på ledebanen (2), idet slissene (6) alle har samme bredde og er anbrakt ved samme avstand fra hverandre, og idet avstanden er mindre enn bølgelengden til sendt signal.

3. Transmisjonslinje ifølge krav 1, karakterisert ved at ledebanen (2) er i det vesentlige i en sentral posisjon i forhold til isolasjonsbæreren (4) for kobling med resonatoren (7) anbrakt over eller under transmisjonslinjen