SE514406C2 - Elektrisk transmissionsanordning med korsande striplineledningar - Google Patents

Description

25 30 ' i. l \ tr ...g . §f< ,", ,. . . . .ß .- ' ._ .~ ' . - _ p < . . f' t: (f *' REDOGÖRELSE FÖR UPPFlNNlNGEN Det problem som löses genom föreliggande uppfinning är således att med hög isolation och på relativt litet utrymme i en elektrisk transmissionsanordning såsom- ett kretskort eller en antennanordníng låta två striplineledningar korsa varandra i sina huvudsakliga utsträckningsriktningar.

Detta problem löses med hjälp av en elektrisk transmissionsanordning innefattande en första striplineledning, vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en första riktning i ett första plan i transmissionsanordningen och som innefattar en ledare, ett övre jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren. Transmissiohsanordningen innefattar vidare en andra striplineledning vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning i ett andra plan i transmissionsanordningen och som innefattar en ledare, ett övre jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren. Jordplanen i bägge stríplineledningama skiljs från sina respektive ledare och från varandra av ett dielektriskt material.

På åtminstone en punkt í transmissionsanordningen sammanfaller den första striplineledningens undre jordplan med den andra striplineledningens övre jordplan. l den punkt där den första striplineledningens undre jordplan sammanfaller med den andra striplineledningens övre jordplan korsar den första striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning den andra striplineledningens huvudsakliga utstrâckningsriktning. l striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen, varvid den andra denna korsningspunkt utbreder sig den andra striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser mellan närbelägna plan, vilka förbindelser förbinder den andra striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan med motsvarande komponenter i närbelägna plan.

För att ytterligare minska förlustema i korsningspunkten kan det vara fördelaktigt att i en transmissionsanordning av det ovan beskrivna slaget låta den andra striplineledningen vidare ha en del av sin utsträckning i ytterligare ett plan, ett fiärde 10 15 20 25 30 4,. , _ . . _ L w tllf (f , _ - " *'_ ; '. . . (tit- ~ -_“v ' ;,'*.,*. .~ i. <-_-«- «- - ' .,", _ $ _';.= _ " " K , . t . t t L plan, där utsträckningen i det fjärde planet är belägen mellan den andra striplineledningens utsträckningar i det andra och det tredje planet. I denna utföringsform utgör den andra striplineledningen nämnda elektriska förbindelser mellan närbelägna plan förbindelser mellan det andra och det fjärde planet samt förbindelser mellan det tredje och det fjärde planet, vilka förbindelser förbinder den andra striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan i det andra respektive tredje planet med den andra striplineledningens motsvarande komponenter i det fjärde planet.

Ett altemativt sätt att utrymmessnålt och med hög isolation låta två striplineledningar korsa varandras huvudsakliga utsträckningsriktningar i en elektrisk transmissionsanordning är att i likhet med vad som har beskrivits ovan låta anordningen innefatta en första striplineledning som har sin huvudsakliga utsträckning i en första riktning i ett första plan i transmissionsanordníngen, innefattar en ledare, ett övre jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre jordplan vilket âr beläget på ett undre avstånd från ledaren. En sådan anordning innefattar vidare en andra striplineledning vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning i ett transmissionsanordningen och innefattar en ledare, ett övre jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, där jordplanen skiljs från sina respektive ledare och från varandra av ett dielektriskt material.

I denna utföringsfonn av uppfinningen korsar den första striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning i minst en punkt den andra striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning, men till skillnad från de utföringsformer som har beskrivits ovan utbreder sig i korsningspunkten den första striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen och den andra striplineledningen utbreder sig i ett fjärde plan i transmissionsanordningen. Den första striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser mellan det första och det tredje planet, och den andra striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser mellan det andra och det fjärde planet, där förbindelsema förbinder den första striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan i det första planet med dess motsvarande komponenteri ofis~oo ~ andra plan i; 10 15 20 25 30 ,_ irsrstt4:a:aro6tr 4 det tredje planet, och den andra striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan i det andra planet med dess motsvarande komponenter i det fiärde planet Till skillnad från de två inledningsvis beskrivna utföringsformema av uppfinningen är i denna utföringsform det tredje och det fiärde planet så belägna i transmissionsanordningen att det rätvinkliga avståndet mellan den första striplineledningens undre jordplan och den andra striplineledningens övre jordplan ökar i korsningspunkten, i stället för att dessa två jordplan sammanfaller i korsningspunkten.

För att ytterligare minska effektförlustema i en transmissionsanordning enligt uppfinningen bör jordplan och ledare vara så utformade att samtliga punkter på ledaren uppvisar väsentligen samma kapacitans i förhållande till jordplanen. Detta åstadkoms lämpligen genom att förbindelsema mellan olika plan av en striplinelednings ledare går förbi en kant i ett jordplan, vilken kant är utformad för impedansanpassning. l en föredragen utföringsform av uppfinningen ger denna utfonnning åtminstone en del av kanten en elliptisk form.

FIGURBESKRlVNING _ Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan, med hjälp av exempel på utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningama, där: Fig 1 visar ett tvärsnitt från ena sidan av en mikrostripanordning enligt uppfinningen, och _ Fig 2 visar ett ekvivalent kretsschema för en anordning enligt uppfinningen, och Fig 3 visar ett jordplan enligt uppfinningen, sett ovanifrån, och Fig 4 visar ett tvärsnitt från ena sidan av en striplineanordning enligt uppfinningen, och ' i Fig 5 visar ett altemativt jordplan enligt uppfinningen, sett ovanifrån, och Fig 6 visar ett tvärsnitt i perspektiv av en striplineanordning enligt uppfinningen, och Fig 7 visar en utföringsform av uppfinningen som används för att låta två striplineledare korsa varandras utsträckningsriktningar, och Fig 8 visar ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen som används för att låta två' striplineledare korsa varandras utsträckningsriktningar och 10 15 20 25 30 - Fig 9 visar en altemativ utföringsforrn av uppfinningen som används för att låta två striplineledare korsa varandras utsträckningsriktningar.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I fig 1 visas ett tvärsnitt från sidan av en transmissionsanordning 100 enligt' uppfinningen, huvudsakligen avsedd för mikrostriptillämpningar. För att underlätta förståelsen för beskrivningen av uppfinningen har ett tredimensionellt ortogonalt kartesiskt koordinatsystem (x,y,z) ritats in i anslutning till fig 1.

Som framgår av fig 1 innefattar anordningen 100 ett första ledaravsnitt 110, ett andra ledaravsnitt 120, samt ett tredje ledaravsnitt 130. Samtliga ledaravsnitt är plana, och har med andra ord sina huvudsakliga utsträckningar i två plan (x,y). Som vidare framgår av fig 1 är ledaravsnitten belägna i olika lager i ett dielektriskt substrat 170, och är anordnade så att det första ledaravsnittet 110 är parallellförskjutet i förhållande till det andra ledaravsnittet 120, och det andra ledaravsnittet 120 är parallellförskjutet i förhållande till det tredje ledaravsnittet 130.

För tydlighetens skull kan här framhållas att de successiva parallellförskjutningama av ledaravsnitten skeri en riktning (z) som är i rät vinkel mot de två plan (x,y) som" definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar.

Förutom att ledaravsnitten är parallellförskjutna i förhållande till varandra på det vis som har beskrivits ovan är lämpligtvis ledaravsnitten successivt förskjutna i förhållande till varandra i ytterligare en riktning, vilken riktning sammanfaller med ett av de två¿ plan (y) som definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar. Med andra ord är det andra ledaravsnittet parallellförskjutet förskjutet i förhållande till det första ledaravsnittet samt dessutom även förskjutet i denna riktning (y), vilket även gäller för det tredjeledaravsnittet förskjutet i förhållande till det andra.

Uppfinningen kan utökas med ett godtyckligt antal ledaravsnitt, att antalet ledaravsnitt i ritningen är tre skall enbart ses som ett exempel. Den ovan beskrivna principen för hur ledaravsnitten är anordnade i förhållande till varandra bör dock tillämpas genomgående i anordningen, oavsett antalet ledaravsnitt 10 15 20 25 30 i. r ' r f; r«< i . .i tf .- n . i fi f. -- f: f f- ,_ K, t: _. _. . < F* *^ ' , . <- fe, < ß '~',f,' 'g ufnj' - _ (t: u: t (~ “Qcí :t c f K C .j .¿.;.. i tf i tt u “_ H t, nr c o - ._ _ 0 t- Anordningen 100 innefattar vidare ett första 140, ett andra 150 och ett tredje 160 jordplansavsnitt, vilka är åtskilda från ledaravsnitten och från varandra av det dielektriska materialet 170. Även jordplansavsnitten är i likhet med ledaravsnitten väsentligen plana, och har sin huvudsakliga utsträckning i samma två plan (x,y) som ledaravsnitten 110,120,130.

Det första jordplansavsnittet 140 sträcker sig väsentligen parallellt med det första ledaravsnittet 110 på en första sida om detta ledaravsnitt på ett visst avstånd (d3) från det, det andra jordplansavsnittet 150 är parallellförskjutet i förhållande till det första jordplansavsnittet 140, och det tredje jordplansavsnittet 160 är på samma sätt parallellförskjutet i förhållande till det andra jordplansavsnittet 140. n För tydlighetens skull kan här framhållas att parallellförskjutningen av jordplansavsnitten sker i samma riktning som parallellförskjutningen av ledaravsnitten, med andra ord en riktning (z) som är i rät vinkel mot de två plan (x,y) som definierar ledaravsnittens och jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar. l likhet med ledaravsnitten är jordplansavsnitten lämpligtvis även successivt förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) vilken sammanfaller med ett avi de två plan (x,y) som definierar jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar.

Med andra ord är det andra jordplansavsnittet i förhållande till det första jordplansavsnittet parallellförskjutet (z) samt dessutom även förskjutet i denna riktning (y), vilket även gäller för det tredje jordplansavsnittet i förhållande till det andra jordplansavsnittet.

Förskjutningen av jordplansavsnitten iförhållande till varandra i en riktning (y) vilken sammanfaller med ett av de två plan (x,y) som definierar jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar kan lämpligtvis göras på det sätt som visas i fig 1, vilket innebär att varje jordplansavsnitt görs längre än ett av de mest närbelägna jordplanen, vilket gör att förskjutningen uppstår genom att ett parti av varje jordplan sträcker sig förbi kanten på ett av de mest närbelägna jordplanen. l praktiken skapas med andra ord en trappstegsliknande formation av jordplansavsnitt. 10 15 20 25 30 h, i _ r- w 'r ~' 1 _ - i f< f, ._ , 11 f = :ir <5 ( . (_: __ . , . i . .f--a _ , _ . * _- - t r. :<0 r c _. '. ;- , . '°“' _' ”_ "I r .i c» f < f __ , N 3:.. f ~ .-; ;_ ( ( *_ n. .i <1 u nr t» l en variant av uppfinningen, som visas i fig 1, är jordplansavsnitten utfonnade så att de enbart har olika längd i den riktning (y) i vilken de skall successivt förskjutas i förhållande till varandra.

Uppfinningen kan utökas med ett godtyckligt antal jordplansavsnitt, att antalet jordplansavsnitt i fig 1 är tre skall enbart ses som ett exempel. Den ovan beskrivna principen för hur jordplansavsnitten är anordnade i förhållande till varandra bör dock tillämpas genomgående i anordningen, oavsett antalet jordplansavsnitt Lämpligtvis har dock anordningen, i den utföringsforrn som är avsedd för mikrostriptillämpningar, samma antal jordplansavsnitt som antalet ledaravsnitt.

Det 'första jordplansavsnittet 140 sträcker sig väsentligen parallellt med det första ledaravsnittet 110, och eftersom jordplansavsnitten och ledaravsnitten är inbördes parallellförskjutna och dessutom successivt förskjutna i ytterligare en riktning (y) gör detta att det andra jordplansavsnittet 150 kommer att vara väsentligen parallellt med det andra ledaravsnittet 120, ett förhållande som även gäller för det tredje jordplansavsnittet 160 i förhållande till det tredje ledaravsnittet 130.

Avståndet mellan det andra ledaravsnittet 120 och det andra jordplansavsnittet 150_ är lämpligtvis samma som avståndet (d3) mellan det första ledaravsnittet 110 och det första jordplansavsnittet 140, vilket även gäller för avståndet mellan det tredje ledaravsnittet 130 och det tredje jordplansavsnittet 160. Lämpligtvis iakttas principen om lika avstånd mellan ett ledaravsnitt och dess mest närbelägna jordplansavsnitt oavsett hur många ledaravsnitt och motsvarande jordplansavsnitt som anordningen innefattar. För tydlighetens skull kan här påpekas att med det mest närbelägna jordplansavsnittet avses det som är mest närbelägeti den riktning som är i rät vinkel mot de två plan (x,y) som definierar ledaravsnittens och jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar. ' i i få Avståndet d4 mellan det andra och det tredje jordplansavsnittet är lämpligen även det samma mellan två närbelägna jordplansavsnitt i hela anordningen.

Vart och ett av ledaravsnitten 110,120,130 är elektriskt förbundet med det mest- närbelägna av de andra ledaravsnitten, och vart och ett av jordplansavsnitten 10 15 20 25 30 110,120,130 är elektriskt förbundet med det mest närbelägna av de andra jordplansavsnitten. Lämpligtvis utgörs förbindelserna 105,115 mellan ledaravsnitten och förbindelsema 145,155 mellan jordplansavsnitten av så kallade via-hål, med andra ord hål som görs i det dielektriska material 170 vilket skiljer ledaravsnitten respektive jordplansavsnitten från varandra, varefter hålen metalliseras helt eller delvis, vilket gör via-hålen elektriskt ledande. Den närmare utformningen och placeringen av förbindelsema mellan jordplanen och mellan ledaravsnitten kommer att beskrivas i detalj nedan, i anslutning till fig 2, 3 och 5.

I fig 2 visas ett ekvivalent kretsschema för en mikrostripanordning eller striplineanordning. Som framgår av fig 2 utgörs det ekvivalenta kretsschemat av ett antal induktanser, L1....Ln, och ett motsvarande antal kapacitariser, C1....Cn.

Storleken på induktansema och kapacitansema i en konventionell mikrostripanordning eller striplineanordning avgörs i stor utsträckning av avståndet/avstånden mellan anordningens ledare och jordplan, samt av ledarens och jordplanens bredd. En konventionell mikrostripanordning eller striplineanordning är således utformad för att ge en viss önskad impedans.

Det är önskvärt att en anordning enligt uppfinningen ger så små effektförluster som möjligt, vilket gör att anordningen bör vara utformad så att den uppvisar samma impedans som den omgivande mikrostripanordning eller striplineanordning i vilken den skall användas. För att detta skall kunna uppnås bör jordplansavsnitten och ledaravsnitten i anordningen vara så utformade att samtliga punkter på samtliga ledaravsnitt uppvisar väsentligen samma kapacitans i förhållande till jordplanet.

Denna impedansanpassning av anordningen enligt uppfinningen åstadkoms, förutom genom att påverka ledamas och jordplanens bredd och avståndet mellan ledare och jordplan, även genom utfonnningen av förbindelsema 145,155 mellan de olika jordplansavsnitten samt av förbindelsema mellan de olika ledaravsnitten 105,115 vilket kommer att skildras i det följande.

I fig 3 visas ett exempel på hur ett jordplansavsnitt för bruk i en anordning enligt uppfinningen kan vara utfört, exempelvis jordplansavsnittet 140. De principer som kommer att beskrivas för jordplansavsnittets 140 utformning gäller dock för samtliga, 10 15 20 25 30 .s . , _. t» << i r l. .< i :r f -- i ._ ct tr - i '-_.~.~: v- :cr i r. l \l«_ H i ~. .. ~ a-'Hi a' - r r l f< ~ vs.. :V _. - _ k _._ . .«_ f :t jordplansavsnitt i en anordning enligt uppfinningen avsedd för mikrostriptillämpningar.

Jordplansavsnittet 140 visas i fig 3 "ovanifrån", med andra ord från den riktning (z) i vilken de olika ledaravsnitten och jordplansavsnitten är parallellförskjutna i förhållande till varandra. l ritningen syns även förbindelsen 145 mellan jordplanet. 140 och ”nästa” jordplan 150, samt förbindelsen 105 mellan det första ledaravsnittet 110 och det andra ledaravsnittet 120. Även de principer som kommer att beskrivas “ här för hur förbindelsen mellan två ledaravsnitt placeras i förhållande till ett jordplansavsnltt är dock allmängiltiga för en anordning enligt uppfinningen avsedd för míkrostriptillämpningar.

Som framgår av fig 1 och fig 3 går förbindelsen 105 mellan de två ledaravsnitten 110 och 120 förbi en kant 310 i det första jordplansavsnittet 140. Eftersom anordningens 100 impedans påverkas av avståndet mellan ledaravsnitten och jordplanen bör kanten 310 på jordplansavsnittet och avståndet mellan kanten 310 och förbindelsen 105 mellan två ledaravsnitt utformas så att anordningens impedans blir så okänslig som möjligt för variationer uppkomna vid tillverkningen. För att uppnå detta bör den totala impedansen mellan kanten 310 och förbindelsen 105 spridas så jämt som möjligt Ett fördelaktigt sätt att uppnå detta är att utforma en del' av kanten 310 som en del av en tänkt elllps, med förbindelsen 105 placerad väsentligen i den tänkta ellipsens mittpunkt. l fig 3 visas även förbindelsen 145 som förbinder det första jordplanet 140 med det andra jordplansavsnittet 150. För att uppnå den önskade impedansanpassningen hos en anordning enligt uppfinningen bör avståndet dg mellan förbindelsen, viat 145, och den kant 310 på jordplansavsnittet som förbindelsen mellan två ledaravsnitt går" förbi vara så 'stort att den kapacitiva kopplingen mellan ledarförbindelsen 105 och kantema på de delar av jordplansavsnittet 140 som är mest närbelägna förbindelsen 145, vilka delar i föreliggande fall utgörs av kantema på ellipsen, dominerar över den kapacitiva koppling som uppstår mellan jordplansförbindelsen 145 och ledarförbindelsen 105. 10 15 20 25 30 m. r t < lr « _. I r ti 'ut I _ _ i _ ._ . . r. \ ,._-' x - ÉUKÉMÉ . .1- tur. t. r,r- § n --z : = - i f f . < i t t ._ < l , s - _-: ¿._- ._.__> ~ t r i . .- <.< u ut <- l fig 4 visas ett tvärsnitt från sidan av en anordning 400 enligt uppfinningen, avsedd för striplinetillämpningar. Ledaravsnitten i anordningen 400 i flg 4 motsvarar ledaravsnitten i den variant 100 av anordningen som är avsedd för mikrostriptillämpningar, men eftersom striplineteknik innefattar en ledare med två jordplan, ett på vardera sidan om ledaren, bör en anordning 400 enligt uppfinningen innefatta åtminstone ytterligare ett jordplansavsnitt 470, beläget på en andra sida' om ett av ledaravsnitten 410. Jordplansavsnittet 470 samverkar då med det mest närbelägna jordplansavsnittet 440 på ledaravsnittets första sida för att bilda en anordning enligt striplineprincipen. Det ytterligare jordplansavsnittet 470 är då lämpligen beläget på samma avstånd d3 från ledaravsnittets 410 andra sida som det jordplansavsnitt 440 på ledaravsnittets 410 första sida med vilket det samverkar. l en föredragen utföringsform innefattar en anordning enligt uppfinningen som skall användas i striplinetillämpningarjordplansavsnitt på en första och en andra sida om samtliga ledaravsnitt i anordningen. För den anordning som visas i fig 4 innebär detta att anordningen 400 på en andra sida om ledaravsnitten 410, 420, 430 förutom det ovan nämnda ytterligare jordplansavsnittet 470 vidare innefattar yttenigare två jordplansavsnitt 480,490 belägna på denna andra sida om ledaravsnitten. Även dessa ytterligare två jordplansavsnitt 480,490 är belägna på samma avstånd d3 från sina respektive ledaravsnitt 420,430 som de jordplansavsnitt 450460 på” ledaravsnittens första sida med vilka jordplansavsnitten på den andra sidan samverkar. Denna princip vad gäller likhet i avstånden mellan samverkande jordplansavsnitt på ledaravsnittens ömse sidor bör lämpligen iakttas oavsett hur många -ledaravsnitt och jordplansavsnitt som en stnplineanordning enligt uppfinningen förses med.

Vart och ett av jordplansavsnitten 470,480,490 på den andra sidan om ledaravsnitten iden variant av uppfinningen som är avsedd för striplinetillämpningar är vidare i allt väsentligt vad gäller dimensionering, utformning med mera, en motsvarighet till ett jordplansavsnitt på ledaravsnittens första sida. För att underlätta förståelsen för denna princip kan, med hänvisning till fig 4, följande påpekas: Jordplansavsnitten 470 och 440 bildar tillsammans jordplan enligt striplineprincipen åt en del av ledaravsnittet 410. Dock är jordplansavsnittet 470 på den andra sidan om ledaravsnitten vad gäller utformning och dimensionering en motsvarighet till' 10 15 20 25 30 _ 'f (l«;_f i U, “K, . . t. t. f '~ 'If ,' i __ ..-. .H < f» ~¿ f; *_ 'U '__ i i jordplansavsnittet 460 på den första sidan, eftersom dessa två jordplansavsnitt är de som är belägna ”ytterst” i anordningen. Denna princip vad gäller motsvarighet mellan två jordplansavsnitt på ömse sidor om ledaravsnitten bör gälla för samtliga jordplansavsnitt i en anordning avsedd för stríplinetillämpningar.

Givetvis är även jordplansavsnitten 470,480,490 på ledaravsnittens andra sida. åtskilda från sina motsvarande ledaravsnitt av ett dielektriskt material 475, och i likhet med jordplansavsnitten på den första sidan är varje jordplansavsnitt på den andra sidan förbundet med det mest närbelägna av de andra jordplansavsnitten.

Med de ovan beskrivna principema för placering och dimensionering av jordplansavsnitten kan följande slutligen beskrivas vad gäller en ahordning enligt uppfinningen som avses tillämpas i striplinesammanhang: Jordplansavsnitten (470,480,490) på nämnda andra sida om ledaravsnitten är, i likhet med jordplansavsnitten på ledaravsnittens första sida, successivt förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de två plan (x,y) som definierar jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar. Lämpligen görs denna förskjutning på samma vis som förskjutningen i samma led av jordplansavsnitten på ledaravsnittens första sida: varje jordplansavsnitt görs längre än ett av de mest närbelägna jordplanen, vilket gör att förskjutningen uppstår genom att ett parti av, varje jordplan sträcker sig förbi kanten på ett av de mest närbelägna jordplanen. I praktiken skapas med andra ord en trappstegsliknande fonnation av jordplansavsnitt. l den variant av uppfinningen som visas ifig 4 är jordplansavsnitten utfonnade så att de enbart har olika längd i den riktning (y) i vilken de skall successivt förskjutas i förhållande till Även vad gäller denna olikhet i längd kan jordplansavsnitten “(470,480,490) på ledaravsnittens andra sida lämpligen ges samma längd som ett motsvarande jordplansavsnitt (460,450,430) på den första varandra. sidan. Även i den variant av uppfinningen som är avsedd för striplinetillämpningar är varje Iedaravsnitt förbundet med ett eller flera av de andra ledaravsnitten, lämpligtvis de mest närbelägna, på samma vis som har skildrats ovan i anslutning till fig 1. Some 10 15 20 25 30 framgår av fig 4 går förbindelsema mellan två närbelägna ledaravsnitt förbi minst en kant i ett jordplansavsnitt på nämnda andra sida om ett ledaravsnitt, varför denna kant bör utformas för impedansanpassning av transmissionsanordningen.

Den utformning av jordplansavsnitten som har visats ovan i anslutning till en mikrostripvanant av uppfinningen kan med fördel tillämpas även i den variant av uppfinningen som avses användas i striplinesammanhang. Detta gör att det jordplansavsnitt som visas i fig 3, och som har beskrivits ovan, även kan tillämpas i striplinesammanhang. Beskrivningen av jordplansavsnittet 300 i fig 3 kommer därför inte att upprepas här.

Som framgår av fig 4 kommer dock åtminstone ett jordplansavsnítt 440 på den första sidan om ledaravsnitten att hamna på samma ”nivå” i det dielektriska substratet 475 som ett av jordplansavsnitten 490 på den andra sidan i anordningen 400. Detta gör att de två jordplan 440,490 som befinner sig på samma nivå istället för att utformas som två separata avsnitt med utseende som avsnittet 300 i fig 3 kan utformas som en sammanhängande skiva med en urtagning i mitten, genom vilken urtagning förbindelsen mellan två ledaravsnitt går, En sådan sammanhängande skiva 500 för bruk som jordplansavsnitt i en anordning 400 enligt uppfinningen som avses användas för striplinetillämpningar visas i fig 5. I fig 5 visas urtagningen i skivan, förbindelsen 415 mellan två ledaravsnitt 420,430 som går genom urtagningen i skivan, samt de två förbindelser 445,494 vilka förbinderskivan med de två mest närbelägna jordplansavsnitten 450480.

Som framgår av fig 5 bibehålles den elliptiska formen hos den kant 510 på urtagningen som år mest närbelägen förbindelsema 445.494 till andra jordplan.

Avståndet d2 mellan jordplansförbindelsema 445,494 och kanten är företrädesvis lika, och väljes lämpligen enligt de principer som har beskrivits för motsvarande förbindelse i anslutning till fig 3.

Förbindelsen 415 mellan två ledaravsnitt placeras lämpligen mitt i urtagningen i skivan 500, vilket på grund av urtagningens form gör att förbindelsen 415 kommer att ha ett största d1 och ett minsta d1' avstånd till urtagningens kant 510. 10 15 20 25 30 l fig 6 visas ett tvärsnitt i perspektiv av en anordning 600 enligt uppfinningen, avsedd för striplinetillämpningar. Av fig 6 framgår den trappstegsliknande uppbyggnad som jordplansavsnitten har på ömse sidor av ledaravsnitten. Vidare syns i fig 6 förbindelsema mellan olika jordplansavsnitt samt förbindelserna mellan olika ledaravsnitt.

I fig 7 visas ett exempel 700 på hur den trappstegsliknande konstruktionen av en striplineledning enligt uppfinningen kan .användas för att låta två striplineledningar korsa varandra på ett utrymmeseffektivt 'sätt med hög isolation mellan ledningama.

Transmissionsanordningen 700 innefattar en första och en andra striplineledning, där den första striplineledningen har sin huvudsakliga utsträckning i en första riktning A i ett första plan i transmissionsanordningen och innefattar en ledare 720, ett övre 710 jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre 730 jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren.

Transmissionsanordningen 700 innefattar vidare en andra striplineledning, vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning B i ett andra plan i transmissionsanordningen och innefattar en ledare 750, ett övre 760 jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren, och ett undre 740 jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren.

Jordplanen 710,730;760,740 i striplineledningama skiljs från sina respektive ledare 720150 _ samt dielektriskt transmissionsanordningen 700. från varandra av ett (ej visat) material i På åtminstone en punkt sammanfaller den första striplineledningens undre jordplan 730 med den andra striplineledningens övre jordplan 760. Den önskade korsningen mellan striplineledningama åstadkoms genom att i den punkt där den första striplineledningens 730 striplineledningens övre jordplan 760 korsar den första striplineledningens undre jordplan sammanfaller med den andra huvudsakliga utsträckningsriktning A den andra striplineledningens huvudsakliga utsträckningsnktning B. Den önskade kompakta strukturen och höga isolationen mellan de två striplineledningama i korsningen uppnås genom att i 10 15 20 25 30 korsningspunkten utbreder sig den andra striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen, varvid den andra striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser 74017502760* mellan närbelägna plan, i det visade fallet det andra och det tredje planet Dessa förbindelser 74027502760' striplineledningens ledare 750, övre jordplan 760 och undre jordplan 740 i det andra förbinder den andra planet med den andra striplineledningens motsvarande komponenter 751,761,741 i det tredje planet.

Utföringsformen 700 av uppfinningen ger en god funktion i många tillämpningar, men i vissa tillämpningar kan ”trappsteget” (förbindelsema 740',750',760') mellan den andra striplineledningens två plan bli så stort att det ger upphov till oönskade förluster och stömingar. Ett sätt att i sådana tillämpningar åstadkomma samma längd i stegningen med minskade förluster och störningar är ersätta ”trappsteget” i utföringsformen 700 med två separata ”trappstegï En sådan utföringsform 800 visas i fig 8.

Transmissionsanordningen 800 är uppbyggd enligt samma principer som utföringsformen 700, med den skillnaden att trappstegsformen enligt uppfinningen har använts för att låta den andra striplineledningen vidare ha en del av sin utsträckning 842,852,862 i ett fjärde plan. Denna utsträckning i ett fjärde plan är belägen mellan striplineledningens utsträckningar i det andra och det tredje planet. " Den andra striplineledningen uppvisar även i denna utföringsform elektriska förbindelser mellan närbelägna plan, i det visade fallet elektriska förbindelser 840”,850”,860” mellan det andra och det fjärde planet, samt elektriska förbindelser 840',850'¿,860' mellan det tredje och det fjärde planet. Förbindelsema 840',850',860'; 840",850f',860” förbinder den andra striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan i det andra 850,860,840 respektive tredje 841 ,851,861 planet med den andra striplineledningens motsvarande komponenter i det fjärde planet 842,852,862.

Ett altemativt sätt att använda tiappstegsforrnen enligt uppfinningen för att öka isolationen och minska stömingama mellan korsande striplineledningar visas i fig 9.

Den transmissionsanordning 900 som visas i fig 9 innefattar i likhet med anordningama 700 och 800 en första striplineledning vilken har sin huvudsakliga 10 15 20 25 30 i= i.. . t .- i- i š L: rv _, . i t i I. ' i av :i -- ' t , . . .- .. ' _ . i < t =f . ._._=_ .>_ ._,_,. 4 , 4 fi; _<«r<: c t _ I ;_..;- -A- ~ -> _. _ , l _ , , 4- z utsträckning i en första riktning A i ett första plan i transmissionsanordningen 900 och som innefattar en ledare 920, ett övre 910 jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre 930 jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, samt en andra striplineledning vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning B i ett andra plan i transmissionsanordningen och som innefattar en ledare 950, ett övre 960 jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre 940 jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren. Jordplanen skiljs från sina respektive ledare och från varandra av ett (ej visat) dielektiiskt material i anordningen 900.

I likhet med anordningama 700 och 800 korsar i anordningen 900 den första striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning A i minst en punkt den andra striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning B. Skillnaden mellan anordningen 900 och anordningama 700 och 800 är den att både den första och den andra striplineledningen ges ett ”trappsteg” i korsningen, docki skilda riktningar.

Detta uppnås genom att i korsningspunkten utbreder sig den första striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen och den andra striplineledningen utbreder sig i ett fjärde plan i transmissionsanordningen.

Den första striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser 91029202930' mellan _ det första och det tredje planet, och den andra striplineledningen uppvisar elektriska* förbindelser 94029502960' mellan det andra och det fjärde planet, där förbindelsema 910',920',930'; 94029502960' förbinder den första striplineledningens ledare 920, övre jordplan 910 och undre jordplan 930 i det första planet med dess motsvarande komponenter 921,931,911 i det tredje planet, och den andra striplineledningens ledare 950, övre jordplan 960 och undre jordplan 940 i det andra planet med dess motsvarande komponenter 951,961,941 i det fjärde planet.

Det tredje och det tjärde planet är så belägna i transmissionsanordningen att det rätvinkliga avståndet D mellan den första striplineledningens undre jordplan 930 och den andra striplineledningens övre jordplan 960 ökari korsningspunkten. På detta vis åstadkoms en korsning mellan två striplineledningar med hög isolation och relativt små stömingar, samtidigt som anordningen 900 kan utformas på ett kompakt och utrymmessnålt vis. v I ( l .. D < 'Hr ' "r r < . _ _ \ _ « _ ( ( n . _ r, ø Hz.. _: , . -_.- ._ '1- “ 2'<< < f f . f . r :v _._> .f .__ »_ - .' r n f \ « . tic i t . _. , . _ t t' r N r .

Uppfinníngen är inte begränsad till de ovan angivna utföringsforrnema, utan kan fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (7)

10 15 20 25 '30 , *tïfífstiyfizg 1 7. PATENTKRAV

1. Elektrisk transmissionsanordning (700) innefattande en första striplineledning, vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en första riktning (A) i ett första plan i transmissionsanordningen och innefattar en ledare (720), ett övre (710) jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre (730) jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, samt en andra striplineledning vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning (B) i ett andra plan i. transmissionsanordningen och innefattar en ledare (750), ett övre (760) jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre (740) jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, där jordplanen skiljs från sina respektive ledare samt från varandra av ett dielektriskt material, i vilken transmissionsanordning (700,900) den första striplineledningens undre jordplan (730) på åtminstone en punkt sammanfaller med den andra striplineledningens övre jordplan (760), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att i den punkt där den första (730) striplineledningens övre jordplan (760) korsar den första striplineledningens striplineledningens undre jordplan sammanfaller huvudsakliga utsträckningsriktning (A) den andra striplineledarens huvudsakliga utsträckningsriktning (B), samt att i denna korsningspunkt utbreder sig den andra striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen, varvid den andra elektriska förbindelser (740',750',760') mellan striplineledningen uppvisar närbelägna plan, vilka förbindelser striplineledningens ledare (750,751), övre jordplan 060.761) och undre jordplan (740,741) med motsvarande komponenteri närbelägna plan.

2. Transmissionsanordning (800) enligt krav 1, i vilken den andra striplineledningen vidare har en del av sin utsträckning (842,852,862) i ett fjärde plan, vilken' utsträckning i det “fjärde planet ärbelägen mellan den andra striplineledningens utsträckningari det andra och det tredje planet, varvid den andra striplineledningens nämnda elektriska förbindelser mellan närbelägna plan utgör förbindelser (840”,850”,860”) mellan det andra och det fjärde planet, samt förbindelser (840',850',860') mellan det tredje och det fjärde planet, vilka förbindelser (840285018602 840",850”,860”) förbinder den andra striplineledningens ledare, övre jordplan och undre jordplan i det andra (840,860,850) respektive tredje med den andra (74o',7so',7eo') förbinder den andra" 10 15 20 25 30 ' r f c g . f < JM' f w, v- . ' - i < ~ 1 1 t >,. __, . . « <<< lez < t t » ___, _« J.. -, K f c f _ "* , v (841,861,851) planet med den andra striplineledningens motsvarande komponenter i det fjärde (842,852,862) planet.

3. Elektrisk transmissionsanordning (900) innefattande en första striplineledning, vilken har sin huvudsakliga utsträckning i en första riktning (A) i ett första plan i transmissionsanordningen och innefattar en ledare (920), ett övre (910) jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre (930) jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, samt en andra striplineledning vilken' har sin huvudsakliga utsträckning i en andra riktning (B) i ett andra plan i transmissionsanordningen och innefattar en ledare (920), ett övre (910) jordplan vilket är beläget på ett övre avstånd från ledaren och ett undre (930) jordplan vilket är beläget på ett undre avstånd från ledaren, där jordplanen škiljs från sina respektive ledare av ett dielektriskt material, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att - den första striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning (A) i minst en punkt korsar den andra striplineledningens huvudsakliga utsträckningsriktning (B), - i korsningspunkten utbreder sig den första striplineledningen i ett tredje plan i transmissionsanordningen och den andra striplineledningen utbreder sig i ett fiärde plan i transmissionsanordningen, - den första striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser (910',920',930') mellan det första och det tredje planet, - den andra striplineledningen uppvisar elektriska förbindelser (94029502960) mellan det andra och det fjärde planet, - förbindelsema (910292029302 940',950',960') förbinder första striplineledningens ledare (920), övre jordplan (910) och undre jordplan (930) i det den första planet med dess motsvarande komponenter (921,931,9111) i det tredje planet, óch den andra striplineledningens ledare (950), övre jordplan (960) och undre jordplan (940) i det andra planet med dess motsvarande komponenter (951 ,961 ,941) i deffiärde planet, - det tredje och det fjärde planet är så belägna i transmissionsanordningen att det rätvinkliga avståndet (D) mellan den första striplineledningens undre jordplan (930) och den andra striplineledningens övre jordplan (960) ökari korsningspunkten. 10 15

4. Transmissionsanordning» enligt något av föregående krav, i vilken minst en av förbindelsema mellan olika plan av en striplinelednings ledare går förbi en kanti ett jordplan, vilken kant är utfomiad för impedansanpassning.

5. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken nämnda utformning ger åtminstone en del av kanten en elliptisk form.

6. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken avståndet (d8)" mellan en ledare och dess jordplan är väsentligen samma för hela striplineledningen.

7. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken samtliga jordplan och ledare är så utformade att samtliga punkter på samtliga ledare uppvisar väsentligen samma kapacitans i förhållande till sina jordplan.