DE1909092A1

DE1909092A1 - Hybridkoppler mit 90 deg.-Phasenverschiebung

Info

Publication number: DE1909092A1
Application number: DE19691909092
Authority: DE
Inventors: Beurrier Henry Richard
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1968-02-28
Filing date: 1969-02-24
Publication date: 1969-09-11
Also published as: DE1909092B2; BE728829A; SE346052B; FR2002792A1; GB1185815A; US3506932A; CH499923A; NL6902848A

Description

Hybridkoppler mit 90 -Phasenverschiebung.

Die Erfindung betrifft Hybridkoppler mit punktförmig verteilter Impedanz und 90 -Phasenverschiebung, und insbesondere Koppler mit zwei kongruentenleitenden Streifen, von denen jeder auf einer Seite eines dielektrischen Isolators angebracht ist.

Bekannte Hybridkoppler mit punktförmig verteilter Impedanz und 90 Phasenverschiebung weisen ein Paar miteinander verdrillter Drähte auf, deren Kapazität und Reiheninduktivität so bemessen ist, dass sich ein bestimmter Wellenwiderstand und ein bestimmtes Energieteiler verhältnis ergibt. Solche Koppler sind zwar klein, wirksam und verhältnismässig billig, aber das Verdrillen, mit dessen Hilfe die Drähte in richtiger gegenseitiger Lage gehalten werden, bringt eine Anzahl praktischer Probleme mit sich, die die Kosten und die Güte dieser Koppler nachteilig beeinflussen. Da beispielsweise die Kapazität des verdrillten Drahtpaares eine Funktion der Dicke des die beiden Drähte trennenden dielektrischen Materials ist, führen Dickenschwankungen der Isolierbeschichtung jedes Drahtes zu entsprechenden Änderungen der elektrischen Eigenschaften des Kopplere. Bei der Herstellung

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verringern solche Schwankungen von Bauteil zu Bauteil die Ausbeute, so dass die Kosten jedes Kopplers entsprechend ansteigen. Eine zweite Schwierigkeit betrifft die Tatsache, dass nach dem Verdrillen die Drahtenden voneinander getrennt und dann zur Herstellung der Anschlüsse an die Koppler von ihrer Isolation befreit werden müssen. Dieser Trenn- und Abidoliervorgang, der ein getrennter Schritt bei der Herstellung ist, bewirkt die unerwünschte Einführung einer störenden Zuleitungsinduktivität in Reihe mit dem Koppler, die kompensiert werden muss, um die gewünschten Eigenschaften des Kopplers aufrechtzuerhalten. Auch hier ist wiederum die Möglichkeit unerwünschter Parameter Schwankungen von Koppler zu Koppler von Bedeutung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Verwendung von Druckschaltungsverfahren die Reproduzierbarkeit von Hybridkopplern mit punktförmig verteilter Impedanz und 90 -Phasenverschiebung zu verbessern und deren Kosten herabzusetzen. Anstelle eines Paares miteinander verdrillter Drähte weist der Koppler zwei kongruente leitende Streifen auf, von denen jeder auf einer Seite eines dielektrischen Isolators angebracht ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Streifen auf entgegengesetzten Seiten eines gemeinsamen dielektrischen Gliedes angebracht. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Streifen auf

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getrennten dielektrischen Gliedern befestigt. Solche Anordnungen ermöglichen die Verwendung von Verfahren und Materialien, die zu einer grossen Zahl von Kopplern hoher Gleichmässigkeit führen.

Da die leitenden Streifen bereits lang und folglich leicht zugängig sind, entfällt der Trenn- und Abisoliervorgang während der Herstellung. Zusätzlich kann ein Kontakt zu den Streifen auf jedem Punkt ihrer Länge hergestellt werden, wodurch die Anpassungsfähigkeit beim Einsatz der Koppler weiter steigt. Dies soll im einzelnen weiter unten erläutert werden. Schliesslich sind die Verluste der Koppler nach der Erfindung in typischer Weise um eine Grössenordnung kleiner als bei bekannten Kopplern mit verdrillten Drähten.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen

Hybridkopplers mit 90 -Phasenverschiebung; Fig. 2 zur Erläuterung ein Ersatzschaltbild eines Hybridkopplers mit punktförmig verteilter Impedanz;

Fig. 3 zur Erläuterung die Amplitudenänderungen der übertragenen und reflektierten Signalkomponenten als Funktion der Frequenz;

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Fig. 4, 5 und 6 alternative Ausführungsbeispiele von erfindungs gemässen Hybridkopplern;

Fig. 7 bis 16 eine Anzahl unterschiedlicher Möglichkeiten zur Anschaltung erfindungsgemässer Koppler an zugeordnete Schaltungen;

Fig. 17 und 18 ein Verfahren zur Herstellung eines Kopplers mit einer halben Verdrehung;

Fig. 19 und 20 die Zweig-Anordnung bei Kopplern ohne bzw. mit einer halben Verdrehung;

Fig. 21 und 22 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem jeder der beiden Leiter des Kopplers auf einem getrennten dielektrischen Glied befestigt ist.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Hybridkopplers 10 mit 90 -Phasenverschiebung dargestellt, der Bandleitungen angeschlossen ist. Der Ausdruck "Hybridkoppler mit 90 Phasenverschiebung" (quadrature hybrid coupler) wird allgemein zur Beschreibung eines Energieteilernetzwerkes mit vier Zweigen benutzt, bei dem die Zweige paarweise angeordnet sind und die jedes Paar bildenden Zweige gegenseitig konjugiert sind und mit den Zweigen des anderen Paares koppefo. Ausserdem sind die gekoppelten Signalkomponenten um 90 in der Phase verschoben. Daher rührt die Bezeichnung

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Koppler mit 90 -Phasenverschiebung.

Der U-förmige Koppler 10 in Fig. 1 weist ein inneres dielektrisches Glied 15 mit niedrigen Verlusten und zwei im wesentlichen identische äussere Leiter 16 und 17 auf. Diese sind auf sich gegenüberliegenden Flächen des dielektrischen Materials angebracht und folglich voneinander isoliert. In der Praxis wird der Koppler auf einfache Weise durch Stanzen aus handelsüblichen Platten eines leitend beschichteten Isolators hergestellt.

Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist der Koppler auf einem Isolator 25 befestigt, und die vier Zweige 1, 2, 3 und 4 sind je mit einem der leitenden Streifen 11, 12, 13 und 14 verbunden. Die Streifen sind Bestandteil von vier Bandleitungen, zu denen ausserdem der Isolator 25 und eine gemeinsame leitende Grundebene 26 gehören.

Aus später noch zu erläuternden Gründen weist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausserdem vier kurze metallische Streifen 21, 22, 23 und 24 auf, die dem Koppler 10 unmittelbar benachbart parallel zu den vier Bandleitungen geschaltet sind.

Der Koppler 10 stellt eine Ausführung mit "punktförmig verteilter Impedanz" (lumped-impedance) dar, so dass der elektrische Abstand

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zwischen den Zweigen ein kleiner Bruchteil einer Wellenlänge bei den Betriebsfrequenzen ist. Typischerweise liegen die Längen in der
Grössenordnung von ein Achtel einer Wellenlänge und weniger. Das
Ersatzschaltbild des Kopplers lässt sich anhand von punktförmigen
Impedanz elementen gemäss Fig. 2 angeben. Bei diesem Ersatzschaltbild wird die Selbstinduktivität jedes Leiters 16, 17 durch eine Spule mit der Induktivität L dargestellt. Diese lässt sich bequem dadurch
messen, dass die beiden Spulen parallel geschaltet werden und die
gemessene Induktivität verdoppelt wird. Da die beiden Leiter dicht benachbart sind und gleich verlaufen, ist ihre Gegeninduktivität etwa
gleich der Selbstinduktivität eines einzelnen Leiters. In dem Umfang, in dem die Gegeninduktivität kleiner ist als L, ist eine Streuinduktivität vorhanden, die in Fig. 2 durch vier gleiche Spulen mit der Induktivität β an den Enden der Leiter 16 und 17 dargestellt ist. Die durch die vier gestrichelten Kondensatoren angegebene Kapazität zwischen den Leitern hat den Wert C. (Man beachte, dass, da es sich um einen Koppler mit punktförmig verteilter Impedanz handelt, die Anordnung der verschiedenen Schaltungselemente im Ersätzschaltbild willkürlich gewählt ist).

Es lässt sich zeigen, dass der Wellenwiderstand Z_Q eines Hybridkopplers der in Fig. 2 gezeigten Art gegeben ist durch

^zo

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und dass das Energieteilerverhältnis gleich Eins bei einer Frequenz oo ist, die bestimmt ist zu

oo - -J= . (2)

Zur Kompensation der Streuinduktivität ist jeder der Zweige durch

einen Kondensator c ergänzt, derart, dass Z *y £/c und oo * Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Kompensationskapazität durch die vier leitenden Streifen 21, 22, 23 und 24 verwirklicht.

Ein an den Zweig 1 des Kopplers 10 angekoppeltes Eingangssignal mit dem Wert Eins teilt sich um zwei um 90 phasenverschobene Komponenten t und k in den Zweigen 3 bzw. 2, wobei | t | + | k j * 1. Die Amplitudenänderung dieser beiden Signalkomponenten als Funktion der Frequenz sind in Fig. 3 anhand der Kurven 30 und 31 dargestellt. Grundsätzlich weist die sogenannte Übertragungskomponente T ihren Maximalwert bei der Frequenz Null auf und nimmt mit steigender Frequenz ab. Die sogenannte Reflexionskomponente k hat dagegen bei der Frequenz Null ihr Minimum und nimtoit mit steigender Frequenz zu. Die beiden Komponenten sind bei der Übergangsfrequenz oo_n amplitudengleich. Mathematisch lassen sich T und "k" ausdrücken durch

r *

⁰⁰O

(3)

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OO

1 + 1 —
⁰⁰O

.Die Energie aufteilung ist dem Quadrat der Signalamplituden proportional, also

m²—hoT² -⁽>

°°o

k I « 2 (6)

⁰⁰O

Das Energieteiler verhältnis R wird dann

_ 2

i k|

Stellt man die Ausdrücke in der Gleichung (7) um, so erhält man

⁰⁰O * °° J

|k|

Die Gleichung (8) gibt die Übergangsfrequenz als Funktion des Energieteilerverhältnisses und der Übergangsfrequenz an und wird als Ausgangspunkt für den Entwurf benutzt. Gibt man beispielsweise das ge-

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wünschte Energieteilerverhältnis und die Betriebsfrequenz oo an, so liefert die Gleichung (8) die Übergangsfrequenz co des Kopplers. Nach der Bestimmung der Übergangsfrequenz erhält man das Verhältnis L/C unter Verwendung der Gleichung (2). Das Produkt LC ergibt sich aus der Gleichung (1) durch Angabe eines Wellenwiderstandes für den Koppler. Aus diesen Beziehungen lassen sich die Werte L und C für den Koppler eindeutig bestimmen. Setzt man voraus, dass die Kapazität C eines parallelen Plattenpaares mit der Fläche A und dem Abstand d im wesentlichen gegeben ist durch

und dass die Selbstinduktivität L eines rechteckigen Leiters gegeben ist durch

L * 0.00508a (2^303 Log + 0. 5 + 0.2235 £±£)

wobei a die Länge des Leiter s,-

b ' die Breite des Leiters und

c die Dicke des Leiters sind,

so lassen sich die physikalischen Abmessungen des Kopplers bestimmen. Wegen der Kompliziertheit des Ausdruckes für die Selbstinduktivität und da es sich aufgrund von Beeinflussungen im Nahbereich nur um Näherungswerte handelt, hat man jedoch in der Praxis drei oder vier Koppler mit der gewünschten Kapazität, aber unterschied-

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lichen relativen Abmessungen gebaut und den Wellenwiderstand der ^! Koppler gemessen. Generell lassen sich dann anhand einer graphischen Darstellung des Wellenwiderstandes als Funktion der Abmessungen. · des Kopplers die Abmessungen eines Kopplers mit dem gewünschten Wellenwiderstand leicht ermitteln.

Zwei Eigenschaften eines Kopplers mit punktförmig verteilter Impedanz machen ihn für den Einsatz besonders zweckmässig. Die erste Eigenschaft besteht darin, dass er praktisch unabhängig von irgendeiner Grundebene ist. Daher lässt sich der Koppler zweckmässig dann verwenden, wenn die Grundebene schlecht definiert ist oder wenn es erforderlich ist, von einem Bandleitungssystem mit einer Grundebene auf ein zweites System mit einer anderen Grundebene überzugehen. (Die Grundebenen sind zwar physikalisch voneinander verschieden, jedoch elektrisch miteinander verbunden.) Die zweite interessierende Eigenschaft betrifft die Tatsache, dass für alle praktischen Zwecke der Koppler jede beliebige Form haben kann. Es ist offensichtlich, dass dies eine grosse Anpassungsfähigkeit für die Schaltungsauslegung ermöglicht. Die Fig. 4 und 5, die jetzt beschrieben werden sollen, zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Kopplern, die erläutern, wie sich diese beiden Eigenschaften ausnutzen lassen. So stellt beispielsweise Fig. 4 einen Γ"¹ -förmigen Koppler 40 dar, der wiederum

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ein mittleres Isolierglied 41 und zwei äussere leitende Glieder 42 und 43 aufweist. In dieser Figur wird der Koppler 40 zur Kopplung zwischen zwei verschiedenen Bandleitungssystemen 44 und 45 benutzt. Das obere System 44 weist zwei leitende Streifen 46, 47 und eine gemeinsame Grundebene 48 auf, die auf der gegenüberliegenden Seite des Isolators 49 befestigt ist. Das untere System 45 weist zwei leitende Streifen 50, 51 und eine gemeinsame Grundebene 53 auf, die auf der gegenüberliegenden Seite des Isolators 52 angebracht ist. Die Zweige 1 und 2 des Kopplers 40 sind mit den Streifen 46 bzw. 47 des oberen Systems und die Zweige 3 und 4 mit den Streifen 50 bzw. 51 des unteren Systems verbunden.

Fig. 5 zeigt einen linear ausgebildeten Koppler 60, der zur Kopplung zwischen Bandleitungen benutzt wird, die auf sich gegenüberliegenden Seiten einer gemeinsamen Grundebene angeordnet sind. In Fig. 5 werden die vier Bandleitungen also durch die Streifen 61 und 62 auf der oberen Fläche eines Isolators 63 und die Streifen 64 und 65 auf der unteren Fläche eines Isolators 66 gebildet. Zwischen den Isolatoren 63 und ist eine gemeinsame Grundebene 67'angeordnet.

Der Koppler 60, der in einer durch beide Isolatoren 63, 66 und die gemeinsame Grundebene 67 führenden öffnung 80 angeordnet ist, weist einen oberen Leiter 70 auf, dessen Enden 1 bzw. 3 mit den leitenden

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Streifen 61 bzw. 62 in Verbindung stehen, sowie einen unteren Leiter 71, dessen Enden 2 bzw. 4 mit den leitenden Streifen 64 bzw. 65 verbunden sind. Die beiden Leiter 70 und 71 des Kopplers sind durch einen Isolator 72 getrennt.

Fig. 6 zeigt den gleichen Koppler 60 und die vier Bandleitungen 61, 62, 64 und 65 auf der gleichen Seite der Grundebene 67. Es werden die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 5 benutzt.

Die Fig. 7-16 zeigen eine Anzahl unterschiedlicher Möglichkeiten zur Verbindung eines Kopplers mit zugehörigen Schaltungen. Die einfachsten Anordnungen zur Anschaltung des Kopplers sind in Fig. 7 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der linke Leiter 88 des Kopplers 87 mit der Leitung 94 verlötet, während der rechte Leiter mit der Leitung 95 durch einen leitenden L-förmigen Winkel verbunden ist, der entweder mechanisch in seine Lage gedrückt oder punktgeschweisst ist.

Fig. 7 zeigt ausserdem eine Anordnung zur Erhöhung der Kapazität des Kopplers. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich beide Enden des Kopplers um eine Strecke d über die Verbindungspunkte mit den Leitern 94 und 95 hinaus durch eine öffnung im Isolator 32 und in der Grundebene 33. Der verlängerte Teil erhöht die Kapazität des

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Kopplers ohne Erhöhung seiner Induktivität, so dass auf diese Weise eine Hilfsmöglichkeit zur Beeinflussung des Wellenwiderstandes gewonnen wird.

Fig. 8 zeigt die Verwendung einer isolierenden Kopplerbuchse 79, die den Koppler 78 aufnimmt und dessen Zweige mit den Leitungen 34, 35, 36 und 37 verbindet. Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, dass der Koppler 78 leicht entfernt und nach Wunsch durch einen anderen Koppler ersetzt werden kann. Der Kontakt mit den Zweigen des Kopplers kann auf mehrere Arten erfolgen, von denen zwei in den Pig. 9-12 dargestellt sind.

Fig. 9 zeigt die Unterseite der Buchse 79 und insbesondere Ausnehmungen 81, 82, 83 und 84. Diese sind so ausgebildet, dass sie söge— nannte Faser-Klemmknöpfe aufnehmen können. Dabei handelt es sich um Kugeln aus verknäultem Draht. In jede Ausnehmung wird ein Knopf eingesetzt. Wenn die Buchse gemäss Fig. 10 in ihrer Lage festgeschraubt wird, werden die Knöpfe zusammengepresst und stellen einen Kontakt mit dem Koppler und den Bandleitungen her. Der in Fig. 10 dargestellte Querschnitt der Buchse 79 zeigt die Klemmknöpfe 85 und 86 im zusammengepressten Zustand, wobei sie den Kontakt zwischen entgegengesetzten Seiten 76 und 77 des Kopplers 78 einerseits und den Leitungen 35 und 37 andererseits herstellen.

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Fig. 11 zeigt die Verwendung metallischer Winkel 90, 91, 92 und 93, die den Kontakt zwischen dem Koppler und den Leitungen herstellen. Jeder Winkel erstreckt sich unter die Buchse zur Herstellung des Kontaktes mit einer Leitung und entlang der Innenseite der Buchsenöffnung 95 zur Herstellung des Kontaktes mit einem Zweig des Kopplers.

Fig. 12 zeigt einen Winkel 98 allein und einen in der Buchse 79 angebrachten Winkel 99.

Die Fig. 13 und 14 stellen einen Koppler und eine Befestigungsanordnung mit einer Rasteinrichtung dar, die sicherstellt, dass der Koppler nicht unabsichtlich abgetrennt werden kann. Der Koppler 100 in Fig. enthält leitende Streifen 101 und 102, die auf entgegengesetzten Seiten eines inneren dielektrischen Gliedes 103 befestigt sind. Eine Rastöffnung 104 führt durch das dielektrische Glied.

Fig. 14 zeigt im Querschnitt einen Koppler 100 und eine Kopplerbuchse 106 der in Verbindung mit den Fig. 8-12 allgemein beschriebenen Art, die durch zwei RastvorSprünge 107 und 108 abgeändert ist. Wenn, der Koppler 100 in die Buchse eingesetzt wird, geben die Rastvor Sprünge elastisch nach bis sie die öffnung 104 im dielektrischen Glied des Kopplers erreichen. An diesem Punkt schnappen die Rastvor Sprünge ein und legen sich fest an das dielektrische Glied an, wodurch eine

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zufällige Trennung des Kopplers von der Buchse vermieden wird. Zur Abtrennung des Kopplers werden Abziehvorrichtungen eingesetzt, die die Rastvorsprünge zurückdrücken und den Koppler freigeben, so dass er herausgezogen werden kann.

Fig. 15 zeigt eine alternative Rastanordnung, bei der die V err astung Bestandteil des Kopplers ist. So ist gemäss Pig. 15 das dielektrische Glied 140 des Kopplers 141 mit zwei Einschnitten 142 und 143 versehen, die so bemessen sind, dass sie den Isolierteil 146 der Bandleitungen aufnehmen, an die der Koppler 141 angeschaltet ist.

Fig. 16 stellt eine Seitenansicht dar, in der der Koppler 141 in einen Schlitz im Isolator 146 eingesetzt ist. Ausserdem ist in Fig. 16 ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Kontaktes zwischen den Leitern 150, 151 des Kopplers und den Leitern 152, 153 der Bandleitung dargestellt. Statt einer Verwendung getrennter Winkel gemäss Fig. 7 ist ein Teil jedes der Leiter 150 und 151 vom Isolator 147 abgeschält und mit den entsprechenden Leitungen entweder verlötet oder auf andere Weise verbunden.

Es sei an die Erläuterung in Verbindung mit Fig. 1 erinnert, wonach ein an den Zweig 1 des Kopplers 10 angelegtes Signal sich zwischen den Zweigen 2 und 3 aufteilt. Die Aus gangs signale erscheinen also auf

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entgegengesetzten Seiten des Kopplers. Gelegentlich ist es jedoch bequemer, wenn die beiden Aus gangs signale auf der gleichen Seite des Kopplers auftreten. Dies wird durch eine Konstruktion des Kopplers mit einer halben Drehung ( 180 ) um eine Achse parallel zur grossen Abmessung des Kopplers erreicht, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt.

Zur Verwirklichung eines U-förmigen Kopplers mit einer halben Drehung wird der Koppler entsprechend der Darstellung in Fig. 17 hergestellt, bei dem entgegengesetzte parallele Arme 110 und 111 nach entgegengesetzten Seiten des Mittelabschnittes 112 wegführen. Einer der Arme wird dann um eine Achse parallel zum mittleren Abschnitt 112 so weit verdreht, bis die beiden Arme wieder parallel sind, sich aber auf der gleichen Seite des mittleren Abschnittes 112 befinden, wie in Fig. 18 dargestellt.

Fig. 19 zeigt das Schaltbild eines Kopplers ohne eine halbe Drehung, wobei die Zweige 2 und 3 auf entgegengesetzten Seiten des Kopplers liegen. Fig. 20 verdeutlicht die Einwirkung der halben Drehung auf die Anordnung der Zweige 2 und 3.

Ausser der Neuorientierung der Zweige hat sich gezeigt, dass die Verluste eines Kopplers mit einer halben Drehung in der Grössenordnung

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von einem Drittel der Verluste eines vergleichbaren Kopplers ohne Verdrehung liegen. Es wird angenommen, dass der verdrehte Koppler kleinere Strahlungsverluste als der nichtverdrehte Koppler aufgrund von Defekten hat, die ähnlich denen sind, welche die Verwendung einer Leiter-Transposition in Energieübertragungsleitungen empfehlenswert machen.

Bei allen bisher beschriebenen Kopplern waren die leitenden Streifen auf entgegengesetzten Seiten eines gemeinsamen festen dielektrischen Gliedes angeordnet. Typischerweise wird ein dielektrisches Material mit günstigen elektrischen sowie mechanischen Eigenschaften gewählt. Zu den betrachteten elektrischen Eigenschaften gehören die Verluste. Dies ist besonders wichtig, wenn man daran denkt, dass bei einer Anzahl von Anwendungen .des Kopplers zu berücksichtigen ist, dass solche Koppler zu Zehntausenden in grossen binären Anordnungen benutzt werden. Es gibt jedoch Materialien, die günstige mechanische Eigenschaften, aber ungünstige elektrische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise sind gewisse dielektrische Materialien gute Wärme senken, zeigen aber hohe Verluste. Es wäre daher vorteilhaft, Mittel vorzusehen, mit deren Hilfe die Grundgedanken der Erfindung so angepasst werden können, dass sich diese Materialien verwenden lassen, ohne gleichzeitig die mit ihren ungünstigen elektrischen Eigenschaften

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verbundenen Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Eine solche Koppleranordnung ist in Fig. 21 dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 sind die leitenden Streifen 190 und 191 auf benachbarten Flächen von zwei getrennten dielektrischen Gliedern 192 bzw. 193 angeordnet. In den speziellen Fällen, in denen diese Art von Anordnung benutzt wurde, ist das dielektrische Material wegen seiner verhältnismässig hohen Wärmeleitfähigkeit gewählt worden und diente als Wärmesenke für den Koppler. Da jedoch dieses dielektrische Material ausserdem durch eine verhältnismässig hohe Verlustziffer im Vergleich zu der vorher benutzten Klasse von dielektrischen Stoffen gekennzeichnet war, durfte kein Teil dieses Materials im elektrischen Feld zwischen den beiden Leitern angeordnet werden. Zweckmässig besteht das Dielektrikum zwischen den Leitern aus Luft, die zusätzlich zu niedrigen Verlusten eine verhältnismässig kleine Dielektrizitätskonstante aufweist, so dass die beiden Leiter dichter zusammengebracht werden können. Der Vorteil eines kleineren Abstandes liegt darin, dass die Streuinduktivität herabgesetzt wird.

Der Abstand zwischen den Leitern lässt sich auf verschiedene Weise aufrechterhalten. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein getrennter Abstandshalter 194 zwischen den Gliedern 192 und 193 vorgesehen. Eine Verbindung zum Koppler wird erreicht, indem die Enden der Leiter

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unter den dielektrischen Gliedern Kontaktzungen 200, 201, 202 und 203 bilden, die mit den äusseren Schaltungen verlötet oder auf andere Weise verbunden sind.

Fig. 22 zeigt den zusammengebauten Koppler, der ausserdem einen Wassermantel 210 zur verstärkten Kühlung des Kopplers aufweist. Alle anderen Bezugsziffern entsprechen denen in Fig. 21.

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Claims

Patentansprüche

1.) Hybridkoppler mit 90 -Phasenverschiebung, der eine erste und

eine zweite Spule mit je einer Induktivität L aufweist, wobei die Spulen miteinander koppeln und einen Kondensator der Kapazität C bilden,; derart, dass das Energieteilerverhältnis des Kopplers bei einer vor-?/ gegebenen Kreisfrequenz oo Eins ist,

^ dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen im wesentlichen identische,

dünne bandartige leitende Elemente sind, deren elektrische Länge kleiner als ein Viertel einer Wellenlänge bei der Frequenz oo- ist, und dass jede der Spulen auf der Oberfläche eines dielektrischen Gliedes angebracht ist.

2. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen auf entgegengesetzten Seiten eines gemeinsamen dielektrischen Gliedes angebracht sind.

3. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen auf getrennten dielektrischen Gliedern angebracht sind.

4. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Buchse vorgesehen ist, die den Koppler aufnimmt und jedes Ende der Spulen mit einer äusseren Schaltung verbindet.

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5. Hybridkoppler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verrastungsmittel auf der Buchse vorgesehen sind, die den Koppler sicher in seiner Lage halten.

6. Hybridkoppler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse eine Einrichtung zur Verbindung des Kopplers mit vier Bandleitungen aufweist.

7. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente um 180 um eine Achse parallel zu ihrer grossen Abmessung verdreht sind.

8. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontakt zu dem Koppler an entsprechenden Punkten entlang beider bandartiger Elemente, die nicht die Enden der Elemente sind, hergestellt ist, und dass die Gesamtkapazität C des Kopplers eine Funktion der Gesamtlänge der Elemente ist, während die Gesamtinduktivität L des Kopplers eine Funktion nur des Abstandes entlang der Elemente zwischen den Kontaktpunkten ist.

9. Hybridkoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Bedingung oo_n * 1 erfüllt ist.

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