DE1230105B - Directional coupler using strip-shaped conductor tracks for the through or coupling conductor - Google Patents

Description

Richtungskoppler unter Verwendung streifenförmiger Leiterbahnen für den Durchgangs- bzw. Koppelleiter Die Erfindung bezieht sich auf einen Richtungskoppler, insbesondere für Antennensteckdosen in Gemeinschaftsantennenanlagen, unter Verwendung streifenförmiger Leiterbahnen aus Blech, die als Durchgangs- bzw. Koppelleiter in geringem gegenseitigem Abstand parallel zueinander geführt und In einem aus zwei gleichen Isolierstoffplatten bestehenden Träger gehalten sind.Directional coupler using strip-shaped conductor tracks for the through or coupling conductor The invention relates to a directional coupler, especially for antenna sockets in community antenna systems, using strip-shaped conductor tracks made of sheet metal, which are used as feed-through or coupling conductors in small mutual distance parallel to each other and in one of two The same insulating material panels are held.

Es ist bekannt, den Durchgangsleiter und den Koppelleiter eines Richtungskopplers stabförmig auszubilden und im Inneren eines metallischen Gehäuses anzuordnen. Derartige Anordnungen erfordern einen sehr hohen Aufwand und sind deshalb nur für besondere Anwendungsfälle, z. B. in der Meßtechnik, geeignet. Einfachere Bauformen verwenden für den Durchgangs- bzw. Koppelleiter streifenförmige Leiterbahnen in Form gedruckter Schaltungen. Dabei ergeben sich im wesentlichen zwei Möglichkeiten, näm-Ech die Anordnung des Durchgangsleiters und des Koppelleiters nebeneinander in einer Ebene, wobei die Verkopplung über eine an der anderen Seite des Isolierstoffträgers angebrachte, durchgehende leitende Schicht vorgenommen wird. Dieser Aufbau erfordert, da die Kopplung zwischen den beiden Leitern relativ schwach ist, eine möglichst große Annäherung der beiden Leiterbahnen, was herstellungsmäßig bei gedruckten Schaltungen schwer durchzuführen ist. Werden die beiden Leiter dagegen mit ihren Breitseiten einander gegenüber auf einer doppelt kaschierten Platte angeordnet, so muß, um auch für größere Stückzahlen gleichbleibende elektrische Werte gewährleisten zu können, die Stärke dieser Isolierstoffplatten stets mit hoher Genauigkeit gleichbleiben. Solche Anordnungen bereiten jedoch insofern Schwierigkeiten, als neben dem Durchgangs-und Koppelleiter bei erdunsymmetrischen Anordnungen auch ein Masseleiter mitgeführt werden muß, der symmetrisch zu beiden Leitern verlaufen soll, um die Einhaltung gleichmäßiger Wellenwiderstände für beide Leitungsstücke zu gewährleisten. Bei einer bekannten Anordnung ist der Aufbau eines Schlitzkopplers so vorgenommen, daß der Durchgangs-bzw. Koppelleiter an der Außenseite eines zweiteiligen Isolierstoffträgers verläuft, in dessen Mitte die durch Schlitze unterbrochene gemeinsame Masseplatte angeordnet ist. Abgesehen von dem recht umsländlichen Aufbau und der nur speziellen Anwendungsmöglichkeit für Schlitzkoppler, hat diese Anördnung den Nachteil, daß der Durchgangs- _bzw. Koppelleiter ungeschirint an der Außenseite der als Träger wirkenden Isolierstoffplatten liegt.It is known to design the through conductor and the coupling conductor of a directional coupler rod-shaped and to arrange them in the interior of a metallic housing. Such arrangements require a lot of effort and are therefore only for special applications, such. B. in measurement technology, suitable. Simpler designs use strip-shaped conductor tracks in the form of printed circuits for the through or coupling conductor. There are essentially two possibilities, namely the arrangement of the through conductor and the coupling conductor next to one another in one plane, the coupling being carried out via a continuous conductive layer attached to the other side of the insulating material carrier. Since the coupling between the two conductors is relatively weak, this structure requires the two conductor tracks to be as close as possible to one another, which is difficult to carry out in terms of manufacture in the case of printed circuits. If, on the other hand, the two conductors are arranged with their broad sides facing each other on a double-laminated plate, the thickness of these insulating plates must always remain the same with high accuracy in order to be able to guarantee constant electrical values even for larger quantities. However, such arrangements cause difficulties insofar as, in addition to the through and coupling conductors, a ground conductor must also be carried along with asymmetrical arrangements, which should run symmetrically to both conductors in order to ensure compliance with uniform wave resistances for both line sections. In a known arrangement, the construction of a slot coupler is made so that the through or. Coupling conductor runs on the outside of a two-part insulating material carrier, in the middle of which the common ground plane, which is interrupted by slots, is arranged. Apart from the rather rural structure and the only special application for slot couplers, this arrangement has the disadvantage that the passage _bzw. The coupling conductor is unshielded on the outside of the insulating panels acting as a carrier.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor allem, einen Weg zu weisen, durch den es möglich ist, den genannten Schwierigkeiten zu begegnen. Gemäß der Erfindung, welche sich auf einen Richtungskoppler der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß jede der den Durchgangsleiter bzw. Koppelleiter bildenden Leiterbahnen in an einer der Flachseiten der Isolierstoffplatten angebrachten Vertiefungen angeordnet und in ihrer Lage fixiert ist und daß die Platten derart zusammengelegt sind, daß die streifenförmigen Leiterbahnen des Durchgangs- bzw. Koppelleiters, nur durch einen von den Vertiefungen gebildeten Luftspalt getrennt, mit ihren Flachseiten einander gegenüberliegen, während die beiden Außenflächen der Platten durch einen Masseleiter abgeschirmt sind.The main object of the present invention is to find a way to wise, through which it is possible to meet the difficulties mentioned. According to of the invention, which relates to a directional coupler of the type mentioned relates, this is achieved in that each of the through conductor or coupling conductor forming conductor tracks in attached to one of the flat sides of the insulating panels Wells arranged and fixed in their position and that the plates such are put together that the strip-shaped conductor tracks of the passage or Coupling conductor, only separated by an air gap formed by the depressions, with their flat sides facing each other, while the two outer surfaces the plates are shielded by a ground conductor.

Da die einander gegenüberliegenden Durchgangs-bzw. Koppelleiter des Richtungskopplers aus streifenförmigem Blechmaterial bestehen und in einfacher Weise durch Stanzen hergestellt werden können, ist der Aufwand für diese Leiterteile gering. Das gleiche gilt für die Isolierstoffplatten, deren Herstellung vorteilhaft im Spritzgußverfahren erfolgt. In den Vertiefungen dieser Isolierstoffplatten sind die Leiterbahnen so fixiert, daß ihr gegenseitiger Abstand weitgehend unveränderbar ist und deshalb die Streuungen der einzelnen, in einem Fabrikationsprozeß hergestellten Elemente gering bleiben. Da das Dielektrikum zwischen den beiden Leiterbahnen aus Luft besteht, gehen hier die sonst bei gedruckten Schaltungen auftretenden dielektrischen Eigenschaften der Isoliermaterialien nicht in den eigentlichen Koppelbereich mit ein, sondern treten nur zwischen den lediglich eine Hochfrequenzleitung bildenden Teilen des Durchgangsleiters bzw. Koppelleiters und den außen liegenden Masseleitern auf. Die gesamte Koppeleinrichtung ist dadurch zugleich nach außen abgeschirmt.Since the opposite passage or. Coupling conductor of the Directional coupler consist of strip-shaped sheet metal material and in a simple manner can be produced by punching, the effort for these ladder parts is low. The same applies to the insulating panels, which are advantageously manufactured by injection molding he follows. In the recesses of these insulating plates, the conductor tracks are like this fixes that their mutual distance is largely unchangeable and therefore the scatter of the individual elements produced in a manufacturing process stay low. Since the dielectric between the two conductor tracks consists of air, this is where the dielectric properties that otherwise occur in printed circuits go of the insulating materials are not included in the actual coupling area, but occur only between the parts of the Through conductor or coupling conductor and the external ground conductors. the The entire coupling device is thereby shielded from the outside at the same time.

Besonders gedrängte Bauformen, wie sie z. B. beim Einbau in Antennensteckdosen wünschenswert sind, lassen sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisieren, daß der Durchgangsleiter und der Koppelleiter mäanderförmig oder zickzackförmig verlaufen und auch die entsprechenden Vertiefungen in den Isolierstoffplatten in dieser Weise ausgebildet sind. Die Zuordnung der einzelnen Leiterteile zueinander wird vorteilhaft dadurch festgelegt, daß in den Isolierstoffplatten Führungsstifte und entsprechende Führungsbohrungen vorgesehen sind, so daß die Ge-samtanordnung durch Zusammenstecken montiert werden kann.Particularly compact designs as they are, for. B. are desirable when installing in antenna sockets, can be realized in a further embodiment of the invention that the through conductor and the coupling conductor meander or zigzag and the corresponding recesses in the insulating panels are formed in this way. The assignment of the individual conductor parts to one another is advantageously established in that guide pins and corresponding guide bores are provided in the insulating material plates, so that the overall arrangement can be assembled by plugging them together.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.Further details of the invention are based on exemplary embodiments explained in more detail.

In F i g. 1 sind auf zwei gleich ausgebildeten Isolierstoffplatten la, 1 b streifenförmig verlaufende Leiterbahnen 2 a, 2 b angeordnet, die in entsprechenden Vertiefungen dieser vorteilhaft im Spritzgußverfahren geformten Isolierstoffplatten 1 a und 1 b angeordnet sind. Die Leiterbahnen 2 a und 2 b verlaufen mäanderförmig und weisen an ihren Enden herausragende Streifen auf, die als Lötfahnen für den Anschluß an entsprechende Bauteile od. dgl. geeignet sind. In« den Isolierstoffplatten la und 1 b sind vorstehende Zapfen 3 a, 4 a bzw. 3 b, 4 b vorgesehen, die in entsprechende Bohrungen6a, 5a bzw. 6b, 5b passen. Um mit einer einzigen Bauform von Isolierstoffplatten auskommen zu können, werden beide um 180' gedreht aufeinandergelegt, so daß die Leiter--bahnen-2a und 2b deckungsgleich übereinanderliegen. An der hier nicht sichtbaren Rückseite der Platten la und 1 b sind seitlich vorstehende metallische Flächen 7a, 7b vorgesehen, die auf Massepotential liegen und untereinander leitend verbunden sind. Durch vorstehende Fahnen 8 a bzw. 8 b kann diese Verbindung untereinander bzw. der Anschluß an das Massepotential des jeweiligen Gerätes vorgenommen werden.In Fig. 1 , strip-shaped conductor tracks 2 a, 2 b are arranged on two identically formed insulating material plates la, 1 b , which are arranged in corresponding depressions of these insulating material plates 1 a and 1 b, which are advantageously formed in the injection molding process. The conductor tracks 2 a and 2 b meander and have at their ends outstanding strip on which od than solder tails for connection to corresponding components. Like. Are suitable. B in 'the insulating material la and 1 are projecting pins 3 a, 4 a and 3 b, 4 b provided which 5a and 6b, 5b fit into corresponding Bohrungen6a. To be able to make do with a single design of insulating material, both of which are superposed on each other rotated by 180 ', so that the conductors - tracks 2a congruently superimposed and 2b. On the back of the plates 1 a and 1 b, which is not visible here, laterally protruding metallic surfaces 7 a, 7 b are provided, which are at ground potential and are conductively connected to one another. This connection with one another or the connection to the ground potential of the respective device can be made by protruding flags 8 a and 8 b.

F i g. 2 zeigt im Schnitt den aus den beiden Teilstückenla und lb zusammengesetzten Richtungskoppler, wobei die Leiterbahnen 2 a und 2 b einander in den jeweiligen Vertiefungen dazugehöriger Platten gegenüberliegen und durch einen Luftspalt voneinander isoliert sind. Das Fixieren dieser Leiterbahnen in den Vertiefungen kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die Toleranzen entsprechend eng gewählt werden, so daß die Leiterbahnen einzupressen sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bei Verwendung thermoplastischer Kunststoffe durch Erwärmen und anschließendes Verformen die eingelegten Leiterbahnen in ihrer Lage zu fixieren. Die Zapfen 3 a, 4 a bzw. 3 b, 4 b durchdringen die auf Massepotential liegenden Bleche 7 a, 7 b und werden endseitig derart verformt, daß sie auch deren Halterung bewirken. Damit ist die Zuordnung sämtlicher Leiterteile zueinander bereits beim Zusammenstecken unveränderbar festgelegt.F i g. 2 shows in section the directional coupler composed of the two parts 1a and 1b, the conductor tracks 2 a and 2 b facing each other in the respective recesses of the associated plates and being isolated from each other by an air gap. These conductor tracks can be fixed in the depressions in a simple manner in that the tolerances are selected to be correspondingly narrow, so that the conductor tracks have to be pressed in. Another possibility is to fix the inserted conductor tracks in their position when using thermoplastics by heating and subsequent deformation. The pins 3 a, 4 a and 3 b, 4 b penetrate the metal sheets 7 a, 7 b, which are at ground potential, and are deformed at the ends in such a way that they also hold them in place. In this way, the assignment of all conductor parts to one another is fixed and unchangeable when they are plugged together.

In F i g. 3 ist der Richtungskoppler, von einer äußeren Flachseite, z. B. der Platte la, her gesehen, dargestellt. Die Metallplatte 7 a weist zwei öffnungen 9 bzw. 10 auf, die als Durchtrittstellen für die Stifte 3 b bzw. 4 b dienen.In Fig. 3 is the directional coupler, from an outer flat side, e.g. B. the plate la, seen here, shown. The metal plate 7 a has two openings 9 and 10 , which serve as passages for the pins 3 b and 4 b .

F i g. 4 zeigt eine im wesentlichen ähnlich der in den Anordnungen nach F i g. 1 aufgebaute Einzelplatte 10, wobei der Durchgangs- bzw. KoppeReiter 11 bogenförmig verläuft. An den mit Pfeilen bezeichneten Stellen ist die Grundplatte 10 an den Leiter 11 angedrückt. Die Krümmungsbogen des Leiters 11 sind um vorstehende Zapfen 12 bis 16 berumgeführt, deren Höhe so bemessen ist, daß sie mit den Seitenstegen 17 und 18 deckungsgleich abschließen. Die übrigen Teile im mittleren Bereich sind, abgesehen von den Führungsstiften 19 und 20, vertieft ausgebildet, so daß die Platte 10 in ihrem Inneren, abgesehen von diesen Erhöhungen, eine wannenförmige Vertiefung aufweist. Der Zusammen au derartiger Platten erfolgt in der im Zusammenhang mit F i g. 1 erläuterten Weise, wobei die Führungsstifte der hier nicht dargestellten Platte in die Öffnungen 21 und 22 der Platte 10 eindringen.F i g. FIG. 4 shows one substantially similar to that in the arrangements of FIG. 1 built up single plate 10, wherein the passage or Koppe rider 11 extends in an arc shape. The base plate 10 is pressed against the conductor 11 at the points indicated by arrows. The arches of curvature of the conductor 11 are led around protruding pins 12 to 16 , the height of which is dimensioned such that they end congruently with the side webs 17 and 18. The remaining parts in the central area, apart from the guide pins 19 and 20, are recessed so that the plate 10 has a trough-shaped recess in its interior, apart from these elevations. Such plates are assembled in the manner described in connection with FIG. 1 , the guide pins of the plate (not shown here) penetrating into the openings 21 and 22 of the plate 10.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Richtungskoppler, insbesondere für Anten-' nensteckdosen in Gemeinschaftsantennenanlagen, unter Verwendung streifenförmiger Leiterbahnen aus Blech, die als Durchgangs- bzw. Koppelleiter in genngem gegenseitigem Abstand parallel zueinander geführt und in einem aus zwei gleichen Isolierstoffplatten bestehenden Träger gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der den Durchgangsleiter bzw. Koppelleiter bildenden Leiterbahnen in an einer der Flachseiten der Isolierstoffplatten angebrachten Vertiefungen angeordnet und in ihrer Lage fixiert ist und daß die Platten derart zusammengelegt sind, daß die streifenförmigen Leiterbahnen des Durchgangs- bzw. Koppelleiters, nur durch einen von den Vertiefungen gebildeten Luftspalt getrennt, mit ihren Flachseiten einander gegenüberliegen, während die beiden Außenflächen der Platten durch einen Masseleiter abgeschirmt sind. Claims: 1. Directional coupler, in particular for antenna sockets in community antenna systems, using strip-shaped conductor tracks made of sheet metal, which are guided parallel to one another as through or coupling conductors at a mutual distance and held in a carrier consisting of two identical insulating plates, characterized that each of the conductor tracks forming the through conductor or coupling conductor is arranged in depressions made on one of the flat sides of the insulating material plates and fixed in their position and that the plates are put together in such a way that the strip-shaped conductor paths of the through conductor or coupling conductor, only through one of the air gap formed by the recesses separated, with their flat sides facing each other, while the two outer surfaces of the plates are shielded by a ground conductor. 2. Richtungskoppler nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Leiterbahnen mäanderförmig bzw. zickzackförmig verlaufen. 3. Richtungskoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Isolierstoffplatten Führungsstifte und entsprechende Bohrungen vorgesehen sind, welche die Lage der beiden Platten zueinander fixieren. 4. Richtungskoppler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstifte die gegenüberliegende Platte durchdringen und endseitig derart verformt sind, daß die beiden Platten zusammengehalten werden. 5. Richtungskoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Platten die Massebleche und die streifenförmigen Leiterbahnen für den Durchgangs-bzw. Koppelleiter gleich ausgebildet sind. 6. Richtungskoppler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Isolierstoffplatten um 180' gedre -ht aufeinandergelegt sind. 7. Richtungskoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn eichnet, daß die Enden der streifenförmigen Leiterbahnen und/oder die Masseplatten in Form von Leiterstreifen aus den Isolierstoffplatten herausgeführt sind und als Lötanschlußfahnen dienen. 8. Richtungskoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Isolierstoffplatten im Spritzgußverfahren hergestellt sind.2. Directional coupler according to spoke 1, characterized in that the strip-shaped conductor tracks run in a meandering or zigzag shape. 3. Directional coupler according to one of the preceding claims, characterized in that guide pins and corresponding bores are provided in the insulating material plates, which fix the position of the two plates to one another. 4. Directional coupler according to claim 3, characterized in that the guide pins penetrate the opposite plate and are deformed at the ends in such a way that the two plates are held together. 5. Directional coupler according to one of the preceding claims, characterized in that both plates, the ground plates and the strip-shaped conductor tracks for the through or. Coupling conductors are designed the same. 6. Directional coupler according to claim 5, characterized in that the two insulating plates are rotated by 180 'and placed one on top of the other. 7. Directional coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the strip-shaped conductor tracks and / or the ground plates are led out in the form of conductor strips from the insulating material plates and serve as soldering connection lugs. 8. Directional coupler according to one of the preceding claims, characterized in that the two insulating plates are made by injection molding.