SE514407C2 - Elektrisk transmissionsanordning - Google Patents

Description

25 30 olika lager i ett dielektriskt substrat vilket utgör bärare för ett kretskort. Det kan då finnas önskemål om att överföra signaler från komponenter eller ledare på ett av kretskortets lager till ledare eller komponenter på ett annat av kretskortets lager.

Eftersom, enligt vad som har beskrivits inledningsvis, mikrostripteknik har en ledare med ett jordplan på ena sidan, och striplineteknik har en ledare med jordplan på bägge sidoma skulle en övergång mellan mikrostrip och stripline helt enkelt kunna utföras genom att mikrostripledningen vid en viss punkt försågs med ytterligare ett jordplan, varvid en striplineanordning harskapats. Omvänt skulle det ena jordplanet i en striplineanordning kunna avlägsnas vid en viss punkt, varvid en mikrostripanordning har uppstått. En sådan övergång skulle dock ha relativt stora o förluster och låg gränsfrekvens.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFlNNlNGEN Det problem som löses genom föreliggande uppfinning är således att med låga. effektförluster, hög gränsfrekvens, och på i stort sett valfritt stora avstånd, kunna överföra elektriska signaler mellan ledare och komponenter i olika lager i ett flerlagerskretskort i en övergång mellan míkrostripteknik och striplineteknik.

Detta problem löses med hjälp av en elektrisk transmissionsanordning vilken innefattar ett första avsnitt av en ledare med en huvudsaklig utsträckning i ett första och ett andra plan, samt ett första avsnitt av ett jordplan vilket sträcker sig väsentligen parallellt med det första ledaravsnittet på en första sida om det, på ett visst första avstånd från det och har en huvudsaklig utsträckning i samma två plan som det första ledaravsnittet. Det första ledaravsnittet och första jordplansavsnittet ingår tillsammans i en mikrostripanordning. Anordningen innefattar vidare ett andra avsnitt av samma ledare, ett andra och ett tredje jordplansavsnitt, där det andra och tredje jordplansavsnittet sträcker sig väsentligen parallellt med det andra ledaravsnittet på en första respektive andra sida om det på ett andra respektive, tredje avstånd från det. Det andra ledaravsnittet samt det andra och tredje jordplansavsnittet ingår således i en striplineanordning.

Ledaravsnitten i transmissionsanordningen är åtskilda från näraliggande jordplansavsnitt av ett dielektriskt medium. 10 15 20 25 30 -i..-u Det första och det andra ledaravsnittet är parallellförskjutna i förhållande till varandra' längs ett tredje plan, samt uppvisar en elektrisk förbindelse med varandra, och jordplansavsnitten är parallellförskjutna iförhållande till varandra längs samma plan som ledaravsnittens förskjutningar. Dessa parallellförskjutningar av Iedaravsnitten och jordplansavsnitten längs ett tredje plan som inte sammanfaller med de två plan i vilka ledaravsnitten och jordplansavsnitten har sina huvudsakliga utsträckningar gör att jordplanen kan fås att ”följa med” sina respektive ledaravsnitt i en trappstegsliknande konstruktion vilken kan innefatta en övergång mellan mikrostrip och stripline, och kan sträcka sig genom i princip valfritt antal lager i en flerlagerskonstruktion. Eftersom jordplanen "följer med” sina respektive ledaravsnitt kommer avståndet mellan jordplan och ledaravsnitt att kunna hållås väsentligen konstant, vilket bidrar till att anordningen får en hög gränsfrekvens samt låga förluster.

Lämpligtvis är ledaravsnitten vidare är förskjutna i förhållande till varandra i en' riktning som sammanfaller med ett av de två plan som definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar. Detta bidrar till att anordningen kan ledas längs detta plan.

För att ytterligare öka antalet ”steg” i den trappstegsliknande konstruktion som har nämnts ovan kan transmissionsanordningen enligt uppfinningen vidare innefatta ett tredje ledaravsnitt vilket samverkar med ett fjärde och ett femte jordplansavsnitt belägna på ömse sidor om detta tredje ledaravsnitt, på ett fjärde respektive femte avstånd från detta, för att bilda en fortsättning på nämnda striplineanordning.

Lämpligtvis har det tredje ledaravsnittet och de fjärde och femte jordplansavsnitten sina huvudsakliga utsträckningar i samma två plan som de övriga ledaravsnitt och jordplansavsnitt som ingår i striplineanordningen, varvid det tredje ledaravsnittet är parallellförskjutet i förhållande till övriga ledaravsnitt längs ett tredje plan, och det tredje ledaravsnittet uppvisar en elektrisk förbindelse med det mest närbelägna av de övriga ledaravsnitten. De fjärde och femte jordplansavsnitten bör vara förskjutna i förhållande till övriga jordplansavsnitt längs samma plan som ledaravsnittens förskjutningar. 10 15 20 25 30 fr.

För att ytterligare förbättra anordningens elektriska egenskaper är företrädesvis minst ett av jordplansavsnitten elektriskt förbundet med ett av de mest närbelägna' jordplansavsnitten på samma sida om ett ledaravsnitt. Även det tredje ledaravsnittet bör vara förskjutet i förhållande till de övriga ledaravsnitten i en riktning som sammanfaller med ett av de två plan som definierar vilket även ledaravsnittens gäller för de jordplansavsnitt som samverkar med detta ledaravsnitt. huvudsakliga utsträckningar, För att erhålla den fördelaktiga trappstegsliknande konstruktionen bör ledaravsnitt som ingår i en transmissionsanordning enligt uppfinningen uppvisa denna successiva förskjutning i förhållande till varandra i en riktning som' sammanfaller med ett av de två plan som definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar.

Vidare är det fördelaktigt om två näraliggande ledaravsnitt uppvisar olika längd i den riktning i vilken de är successivt förskjutna i förhållande till varandra. Även jordplansavsnitt som ingår i en transmissionsanordning enligt uppfinningen bör uppvisa denna successiva förskjutning i förhållande till varandra i en riktning som sammanfaller med ett av de två plan som definierar jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar. Vidare kan, av praktiska skäl, två näraliggande jordplansavsnitt på samma sida om ett ledaravsnitt uppvisa olika längd iden riktning i vilken de är successivt förskjutna i förhållande till varandra.

Lämpligtvis är förbindelsen mellan två närbelägna ledaravsnitt belägen i anslutning till de kanter av de två ledaravsnitten som är närmast varandra. l en särskilt föredragen utföringsform av uppfinningen är ledaravsnitten successivt förskjutna i förhållande till varandra ien riktning som sammanfaller med ett av de två plan som definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar, och jordplansavsnitten är successivt förskjutna i förhållande till varandra i en riktning' som sammanfaller med ett av de två plan som definierar jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar. 10 15 20 25 30 För att underlätta utformningen av en transmissionsanordníng enligt uppfinningen kan två näraliggande jordplansavsnitt ges olika längd i den riktning i vilken de är' successivt förskjutna i förhållande till varandra, varvid förskjutningen av jordplansavsnitten uppstår genom att ett parti av ett jordplansavsnitt sträcker sig förbi en kant på ett närbeläget jordplansavsnitt För att minimera effektförlustema i en transmissionsanordníng enligt uppfinningen bör jordplansavsnitten och ledaravsnitten vara så utformade att samtliga punkter på samtliga ledaravsnitt uppvisar väsentligen samma kapacitans i förhållande till jordplanet. Detta åstadkoms lämpligen genom att förbindelsen mellan två närbelägna ledaravsnitt går förbi minst en kant i ett jordplansavsnitt, vilken kant är utformad för impedansanpassning. I en föredragen utföringsfonn av uppfinningen ger denna utformning åtminstone en del av kanten en elliptisk form.

FIGURBESKRIVNING 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 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 transmissionsanordníng enligt uppfinningen, sedd från sidan, och Fig 8 visar en variant av en transmissionsanordníng enligt uppfinningen, sedd från sidan. i FÖREDRAGNA uTFoRnvGsFoRn/:ER I fig 1 visas ett tvärsnitt från sidan av en transmissionsanordníng 100 enligt uppfinningen, huvudsakligen avsedd för mikrostriptillämpningar. För att underlätta 10 15 20 25 30 ..< .-t _* z, _ ._ . '. _ t f t i: -v _. __» , .-_--j; .g - .ff ft t . ._,_ . ,¿ _ < < < f: ( < f t 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 sker i en riktning (z) som är i rät vinkel mot de två plan (x,y) som deflnierar 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 tredje ledaravsnittet 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.

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. 10 _15 20 25 30 q~q~ fi “ U __ _ i _. L, M U .^. .. . . Ut I _ -q _ v ( 1 < t ft .. tr cc 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.

För tydlighetens skull kan här framhållas att parallellförskjutningen av jordplansavsnítten 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 jordplansavsnítten lämpligtvis även successivt förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) vilken sammanfaller med ett av 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 jordplansavsnítten i förhållande 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.

I en variant av uppfinningen, som visas i fig 1, årjordplansavsnitten utformade 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 hurjordplansavsnitten är anordnade iförhållande till varandra bör dock 10 15 20 25 30 tillämpas genomgående i anordningen, oavsett antalet jordplansavsnitt. Lämpligtvis har dock anordningen, iden utföringsforrn som är avsedd för mikrostriptillämpníngar, samma antal jordplansavsnitt som antalet ledaravsnitt.

Det första jordplansavsnittet 140 sträcker sig väsentligen parallellt med det första Iedaravsnittet 110, och eftersom jordplansavsnitten och Iedaravsnitten 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 iedaravsnittet 130.

Avståndet mellan det andra ledaravsnittet 120 och det andra jordplansavsnittet 150 är Iämpligtvis 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 närbelâget i den riktning som är i rät vinkel mot de två ptan (x,y) som definierar ledaravsnittens och jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar.

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 Iedaravsnitten 110,120,1 30 är elektriskt förbundet med det mest närbelägna av de andra Iedaravsnitten, och vart och ett av jordplansavsnitten 110,120,130 är elektriskt förbundet med det mest närbelägna av de andra jordplansavsnitten. Lämpligtvis utgörs förbindelsema 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 Iedaravsnitten* respektive jordplansavsnitten från varandra, varefter hålen metalliseras helt eller delvis, vilket gör via-hålen elektriskt ledande. Den nännare utformningen och 10 15 20 25 30 ;. . ' ' , in .- » i g __ M. _- ._ _- . _ . . . i t . . - - ..;.; ~' . . . rt i i ~ '- ~.~ . ': ' .tf t - i' ~ i » i r l- < ' * - . f t r c ' 9 placeringen av förbindelsema mellan jordplanen och mellan ledaravsnitten kommer att beskrivas i detalj nedan, i anslutning till fig 2, 3 och 5. l 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 kapacitanser, C1....C,-,.

Storleken på induktansema och kapacitansema i en konventionell mikrostripanordning eller striplineanordning avgörs i avståndet/avstånden mellan anordningens ledare och jordplan, samt av ledarens stor utsträckning av 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 effelctförluster 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 äimpedansanpassning av anordningen enligt uppfinningen åstadkoms, förutom genom att påverka ledamas och jordplanens bredd och avståndet mellan ledare och jordplan, även genom utformningen av förbindelsema 145,155 mellan de olika jordplansavsnitten samt av förbindelsema mellan de olika ledaravsnitten 105.115 vilket kommer att skildras i det följande. l 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 förjordplansavsnittets 140 utformning gäller dock för samtliga anordning enligt avsedd för jordplansavsnitt i' en uppfinningen 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 10 15 20 25 30 10 110 och- det andra ledaravsnittet 120. Även de principer som kommer att beskrivas här för hur förbindelsen mellan två ledaravsnitt placeras i förhållande till ett jordplansavsnitt är dock allmängiltiga för en anordning enligt uppfinningen avsedd för mikrostriptillämpningar.

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 den totala kapacltansen mellan kanten 310 och förbindelsen 105 sprids så jämt som möjligt. Ett fördelaktigt sätt att uppnå detta är att utforma en del av kanten 310 som en del av en tänkt ellips, med förbindelsen 105 placerad väsentligen i den tänkta ellipsens mittpunkt.

I 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 d2 mellan förbindelsen, viatu 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. l fig 4 visas ett tvärsnitt från sidan av en anordning 400 enligt uppfinningen, avsedd för striplinetillämpningar. Ledaravsnitten i anordningen 400 i fig 4 motsvarar ledaravsnitten i den variant 100 av anordningen som är avsedd för mikrostriptillämpníngar, 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. Jordplansavsnlttet 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 10 15 20 25 30 11 lämpligen beiäget på samma avstånd d3 från ledaravsnittets 410 andra sida som det jordplansavsnitt 440 på Iedaravsnittets 410 första sida med vilket det samverkar.

I en föredragen utföringsform innefattar en anordning enligt uppfinningen som skall användas i striplinetillämpningar jordplansavsnitt 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 ytterligare 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 420,43O som de jordplansavsnitt 450,460 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 striplineanordning 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 delav ledaravsnittet 410. Dock är jordplansavsnittet 470 på den andra sidan om ledaravsnitten vad gäller utformning och dimensionering en motsvarighet till 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 jordplansavsnitti en anordning avsedd för striplinetillämpningar.

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. 10 15 20 25 30 .' ,,@ u.. _ _. t. re << l tu- < r l c< t- t; f t er .. til: Å ~¿,,~ -j ß , .i l.. i . t . i . c :rv t - < f . g , - me, .cc l - lw- r _ _ - ., _. .~ l r <1 r t t i t- t < < g f t f . .f te fc (n nu» s < Med de ovan beskrivna principema för placering och dimensionering av jordplansavsnitten kan följande beskrivas vad gäller en anordning 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 närbelägnä jordplanen. l trappstegsliknande formation av praktiken skapas med andra ord en jordplansavsnitt. l den variant av uppflnningen som visas ifig 4 ärjordplansavsnitten utformade så att de enbart har olika längd i den riktning (y) i vilken de skall successivt förskjutas i förhållande till jordplanisavsnitten (470,480,490) på ledaravsnittens andra sida lämpligen ges samma längd som ett motsvarande jordplansavsnitt (460,450,430) på den första varandra. Även vad gäller denna olikhet i sidan. Även i den variant av uppflnningen som är avsedd för striplinetillämpningar är varje ledaravsnjtt förbundet med ett eller flera av de andra ledaravsnitten, Iämpligtvis de mest närbelägna, på samma vis som har skildrats ovan i anslutning till fig 1. Som framgår av fig 4 går förbindelsema mellan två närbelägna iedaravsnitt förbi minst en kant i ett jordplansavsnitt på nämnda andra sida om ett ledaravsnitt, varför denna kant bör utformasför impedansanpassning av transmissionsanordningen.

Den utformning av jordplansavsnitten som har visats ovan i anslutning till en mikrostripvariant av uppflnningen kan med fördel tillämpas även l 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 längd kan* 10 15 20 25 30 i s 01* -_ _ 13 striplinesammanhang. Beskrivningen av jordplansavsnittet 300 i fig 3 kommer därför inte att upprepas här.

Som framgår av fig 4 kommer dock åtminstone ett jordplansavsnitt 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 440490 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 Iedaravsnitt går,.

En sådan sammanhängande skiva 500 för bruk som jordplansavsnitti 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 Iedaravsnitt 420,430 som går genom urtagningen i skivan, samt de två förbindelser 445494 vilka förbinder skivan med de två mest närbelägna jordplansavsnitten 450.480.

Som framgår av fig 5 bibehålls den elliptiska formen hos den kant 510 på- urtagnirigen som är mest nårbelägen 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 Iedaravsnitt placeras lämpligen mitt i urtagningen, vilket på grund _av urlagningens form gör att förbindelsen 415 kommer att ha ett största d1 och ett minsta d1' avstånd till urtagningens kant 510. I I 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 förbindelsema mellan olika Iedaravsnitt. 10 15 20 25 30 14' I fig 7 visas en transmissionsanordning 700 enligt uppfinningen, sedd från sidan. l den variant av uppfinningen som visas i fig 7 innefattar transmissionsanordningen en övergång mellan en mikrostripanordning och en striplineanordning, på ett vis som kommer att förklaras i det följande. För att underlätta förståelsen för den strukturen hos 700 har ett tredimensionella transmissionsanordningen tredimensionellt koordinatsystem (x-y-z) ritats in i fig 7.

Mikrostripdelen av transmissionsanordningen 700 innefattar ett första avsnitt 710 av en ledare vilken har en huvudsaklig utsträckning i ett första (x) och ett andra (y) plan, samt ett första avsnitt 740 av ett jordplan vilket sträcker sig väsentligen parallellt med det första ledaravsnittet på en första sida om det, på ett visst första avstånd (d3) från det. Det första jordplansavsnittet 740 har sin° huvudsakliga utsträckning i samma två plan (x,y) som det första ledaravsnittet.

Striplinedelen av transmissionsanordningen 700 innefattar vidare ett andra 720 avsnitt av ledaren, samt ett andra 750 och ett tredje 770 jordplansavsnitt vilka samverkar med det andra ledaravsnittet 720. Det andra 750 och det tredje 770 jordplansavsnittet sträcker sig väsentligen parallellt med det andra ledaravsnittet_ 720 på *en första respektive andra sida om det ,på ett andra (d3) respektive tredje avstånd (d3) från det. Ledaravsnitten 710,720 är åtskilda från sina näraliggande jordplansavsnitt av ett dielektriskt medium.

För att uppnå den önskade övergången mellan mikrostripdelen och striplinedelen uppvisar anordningen 700 en elektrisk förbindelse 705 mellan det första 710 och det andra 720 ledaravsnittet I likhet med de utföringsformer av uppfinningen som har beskrivits 'ovan är de två ledaravsnitten 710,720 parallellförskjutna i förhållande till 740750770 är längs samma plan (z) som varandra längs* ett tredje plan (z). Jordplansavsnitten parallellförskjutna i förhållande till ledaravsnittens 710,720 förskjutningar. varandra Lämpligtvis är ledaravsnitten 710,720 vidare även förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de två plan (x,y) som» definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar, vilket ger ledaren i anordningen 700 den trappstegsliknande utformning som har beskrivits ovan i 10 15 20 25 30 g 15 anslutning till andra utföringsformer av uppfinningen. Det är vidare fördelaktigt om minst ett av jordplansavsnitten 740,750,770 är elektriskt förbundet med ett av de mest närbelägna jordplansavsnitten på samma sida om ett ledaravsnitt, .

Fördelaktigt är även jordplansavsnitten 740,750,770 successivt förskjutna i förhållande tiltvarandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de två plan (ny) som definierarjordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar.

Lämpligtvis kan anordningen 700 även innefatta en elektrisk förbindelse 790 mellan de jordplansavsnitt 750, 770 vilka samverkar med det andra ledaravsnlttet 720 för att bilda en striplineanordning. Denna förbindelse 790 antyds med streckade linjer i fig 7, och är företrädesvis belägen i anslutning till den kant ”på det tredje jordplansavsnittet 770 som äri närheten av förbindelsen 705 mellan ledaravsnitten.

Förbindelsen 790 är ej i kontakt med någon del av ledaravsnitten eller förbindelsen mellan dem. l fig 8 visas en transmissionsanordning 800 vilken innefattar en övergång mellan mikrostrip och stripline uppbyggd enligt vad som har beskrivits ovan i anslutning till fig 7. Transmissionsanordningen 800 visar ett exempel på hur en sådan övergång' kan användas för att leda signaler från en mikrostripdel vidare i en striplinedel av samma anordning.

För att leda vidare i striplineteknik innefattar transmissionsanordningen 800 en striplinedel vilken utöver de beståndsdelar som kunna signaler har beskrivits i anslutning till anordningen 700 även en fortsättning i striplineteknik.

Denna fortsättning innefattar ett tredje 830 avsnitt av ledaren, vilket samverkar med ett fjärde 860 och ett femte 880 jordplansavsnitt belägna på ömse sidor om ledaravsnittet 830' på ett fjärde respektive femte avstånd (d3) från detta.

Det tredje ledaravsnittet 830, och de fjärde 860 och femte 880 jordplansavsnitten har sina huvudsakliga utsträckningar i samma två plan (x,y) som de övriga ledaravsnitten 810,820 och jordplansavsnitt 840,850,870 som ingår i striplineanordningen, och det tredje ledaravsnittet (830) är parallellförskjutet i» förhållande till övriga ledaravsnitt (810,820) längs ett tredje plan (z). 10 15 20 25 30 - ~ , _, ,, ,_. . ttn-v f _ h: '“,' r r c tr it tt: c - > «"' . . * §“ g' . .. i r 1.... t -t f« _ '. I-< :mf tft fw.. tf :t - r i f ~:.-,~ - . i f i - t t . .t < f, g ( -.-- ' t i i -t rr if rn w.- ,. 6 Det tredje ledaravsnittet 830 uppvisar en elektrisk förbindelse 815 med det mest närbelägna (820) av de övriga ledaravsnitten, och de fjärde och femte jordplansavsnitten är förskjutna i förhållande till övriga jordplansavsnitt längs samma plan som ledaravsnittens förskjutningar.

Lämpligtvis är ledaravsnitten 810,820,830 vidare även förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de två plan (x,y) som ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar, vilket ger ledaren i definierar anordnlngen 800 den trappstegsliknande utformning som har beskrivits ovan i anslutning till andra utföringsformer av uppfinningen. Det är vidare fördelaktigt om minst ett av jordplansavsnitten 840,850,860;870,880 är elektriskt förbundet med ett av de mest närbelägna jordplansavsnitten på samma sida om ett ledaravsnitt.

Lämpligtvis innefattar även anordnlngen 800 i likhet med anordnlngen 700 en elektrisk förbindelse 890 mellan de två jordplansavsnitt 870, 850 vilka samverkar med det ledaravsnitt 820 i striplinedelen som ansluts till mikrostripdelen av transmissíonsanordningen. Denna förbindelse 890 antyds med streckade linjer i fig 8, och är företrädesvis belägen i anslutning till den kant på jordplansavsnittet 870 som är i närheten av förbindelsen 805 mellan ledaravsnitten. Förbindelsen 890 är ej " i kontakt med någon del av ledaravsnitten eller förbindelsen mellan dem.

Rent allmänt kan sägas om transmissionsanordningama 700 och 800 enligt uppfinningen att de principer för utsträckning och placering av ledaravsnitt, jordplansavsnitt samt förbindelser mellan ledaravsnitt respektive mellan jordplansavsnitt som har beskrivits i anslutning till övriga utföringsformer även bör iakttagas :vid konstruktion av utföringsforrnema 700 och 800. Dessa principer kommer därför inte att upprepas här.

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

Claims (13)

10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Elektrisk transmissionsanordning (700,800) innefattande ett första (710;810) avsnitt av en ledare med en huvudsaklig utsträckning i ett första (x) och ett andra (y) plan, samt ett första (740;840) avsnitt av ett jordplan vilket sträcker sig väsentligen parallellt med det första ledaravsnittet på en första sida om det, på ett visst första avstånd (d3) från det och har en huvudsaklig utsträckning i samma två plan (x,y) som det första ledaravsnittet, vilka första ledaravsnitt och första jordplansavsnitt tillsammans ingår l en mikrostripanordning, samt ett andra (720;820) avsnitt av samma ledare, ett andra (750;850) och ett tredje (770;870) jordplansavsnitt, där det andra och tredje jordplansavsnittet sträcker sig väsentligen parallellt med det andra ledaravsnittet på en första respektive andra sida om det på ett andra (d3) respektive tredje avstånd (d3) från det, där det andra ledaravsnittet samt det andra och tredje qjordplansavsnittet ingår l en striplineanordning, i vilken transmissionsanordning (700,800) ledaravsnitten är åtskilda från näraliggande jordplansavsnitt av ett dielektriskt medium, kä n netecknad dä ra v att - det första (710,810) och det andra (720,820) ledaravsnittet är parallellförskjutna i förhållande till varandra längs ett tredje plan (z), samt uppvisar en elektrisk förbindelse (705,805) med varandra, samt att - jordplansavsnitten (740,750,770) är parallellförskjutna i förhållande till varandra längs samma plan (z) som ledaravsnittens förskjutnlngar.

2. Transmissionsanordníng enligt krav 1, vidare innefattande ett tredje (830) ledaravsnitt vilket samverkar med ett fjärde (860) och ett femte (880) jordplansavsnitt belägna på ömse sidor om ledaravsnittet (830), på ett fjärde respektive femte avstånd (d3) från detta, för att bilda en fortsättning på nämnda striplineanordning, ivilken transmissionsanordning: - det tredje ledaravsnittet och de fjärde och femte jordplansavsnitten har sina huvudsakliga utsträckningar i samma två plan (x,y) som de övriga ledaravsnitt (710,720;810,820) och jordplansavsnitt (740,750,770;840,850,870) som ingår i striplineanordningen, - det tredje ledaravsnittet (830) är parallellförskjutet i förhållande till övriga ledaravsnitt (810,820) längs ett tredje plan (z), 10 15 20 25 30 - det tredje ledaravsnittet (830) uppvisar en elektrisk förbindelse (815) med det mest närbelägna (820) av de övriga ledaravsnitten, - de fiärde och femte jordplansavsnitten är förskjutna i förhållande till övriga jordplansavsnitt längs samma plan som ledaravsnittens förskjutningar.

3. Transmissionsanordning enligt krav 1 eller 2, i vilken ledaravsnitten vidare är förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de två plan (x,y) som definierar ledaravsnittens huvudsakliga utsträckningar.

4. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, i vilken minst ett av jordplansavsnitten är elektriskt förbundet med ett av de mest närbelägna jordplansavsnitten på samma sida om ett ledaravsnitt. '

5. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, i vilken jordplansavsnitten (740,750,770;840,850,860,870,880) förskjutna i förhållande till varandra i en riktning (y) som sammanfaller med ett av de vidare är successivt två plan (x,y) som definierarjordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar.

6. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, förbindelsen (705,805,8'l5) mellan två närbelägna ledaravsnitt är belägen i anslutning till de kanter av de två ledaravsnitten som är närmast varandra.

7. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, i vilken två näraliggande ledaravsnitt uppvisar olika längd i den riktning (y) i vilken de är successivt förskjutna i förhållande till varandra.

8. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, i vilken två näraliggaride jordplansavsnitt på samma sida om ett ledaravsnitt uppvisar olika längd i den riktning (y) i vilken ledaravsnitten är successivt förskjutna i förhållande till varandra.

9. Transmissionsanordning (700,800) enligt något av föregående krav, i vilken jordplansavsnitt och ledaravsnitt är så utformade att samtliga punkter på samtliga ledaravsnitt uppvisar väsentligen samma kapacitans i förhållande till jordplanet. i vilken 10 15

10. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken förbindelsen (705,805,815) mellan två närbelägna ledaravsnitt går förbi minst en kant (310,410) i ett jordplansavsnitt, vilken kant är utfomtad för impedansanpassning.

11. Transmissionsanordning enligt kraven 10, i vilken nämnda utformning ger i åtminstone en del av kanten (310,410) en elliptisk form.

12. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken avståndet (d3) mellan ett ledaravsnitt och dess mest närbelägna jordplansavsnitt är väsentligen samma för samtliga ledaravsnitt, varvid det mest närbelägna jordplansavsnittet definieras som det vilket är mest närbelåget i den riktning som är i rät vinkel mot de två plan (x,y) som definierar ledaravsnittens och jordplansavsnittens huvudsakliga utsträckningar.

13. Transmissionsanordning enligt något av föregående krav, i vilken avståndet (d4) mellan två närbelägna jordplan är väsentligen samma för samtliga jordplansavsnitt.