DE19928943A1 - Richtkoppler mit einstellbarer Koppeldämpfung - Google Patents
Richtkoppler mit einstellbarer KoppeldämpfungInfo
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- H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling
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Abstract
Bei einem Richtkoppler mit einem Koppelleitungsstück, das auf einer Grundplatte angebracht ist, die auf einer flachen Auflagefläche des Außenleiters einer Koaxialleitung befestigt und so im Raum zwischen Innen- und Außenleiter der Koaxialleitung gehalten ist, wird die flache Auflagefläche durch den flachen Boden einer im Außenleiter ausgebildeten zylindrischen Ausfräsung gebildet und das Koppelleitungsstück ist als Streifenleitung auf einer kreisrunden Substratscheibe ausgebildet, die winkelverdrehbar auf dem kreisrunden Boden der Ausfräsung befestigt ist.
Description
Die Erfindung betrifft einen Richtkoppler laut Oberbegriff des Hauptanspruches.
Ein Richtkoppler dieser Art ist bekannt (deutsche Patentschrift 23 50 156). Bei diesem
bekannten Richtkoppler ist das Koppelleitungsstück als freitragender Blechstreifen
ausgebildet, der über Isoliermaterialschrauben an einer Grundplatte befestigt ist, die
ihrerseits auf einer flachen ebenen Auflagefläche am Außenleiter der Koaxialleitung so
befestigt ist, daß das Koppelleitungsstück durch einen Längsschlitz im Außenleiter in
den Raum zwischen Innen- und Außenleiter der Koaxialleitung hineinragt. Durch flache
Beilagscheiben, die zwischen der Grundplatte und der flachen Auflagefläche des
Außenleiters einlegbar sind, kann die kapazitive Kopplung eingestellt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Richtkoppler dieser Art so weiterzubilden und zu
verbessern, daß auch die induktive Kopplung einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Richtkoppler laut Oberbegriff des
Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Gemäß der Erfindung ist das
Koppelleitungsstück nicht mehr in freitragender Technik zwischen zwei
Innenleiterstützen gehalten, sondern in gedruckter Schaltungstechnik als kurzes
Streifenleitungsstück auf einer runden Substratscheibe ausgebildet, die in einer
Ausfräsung des Außenleiters der Koaxialleitung so befestigt wird, daß das
Streifenleitungsstück in den Raum zwischen Innenleiter und Außenleiter zu liegen
kommt und außerdem gegenüber der Längsachse des Innenleiters winkelverdrehbar ist.
Damit kann sehr einfach und billig auch in Massenproduktion mit gleichbleibend guten
Eigenschaften ein Richtkoppler hergestellt werden, dessen kapazitive Kopplung durch
Beilagscheiben und dessen induktive Kopplung durch Winkelverdrehung des
Koppelleitungsstückes gegenüber der Koaxialleitungslängsachse exakt einstellbar ist.
Die Befestigung der Substratscheibe am Boden der Ausfräsung gewährleistet immer eine
exakt vorbestimmte Lage des Streifenleitungsstückes gegenüber dem
elektromagnetischen Feld im Inneren der Koaxialleitung und damit eine exakt
reproduzierbare vorbestimmte Koppeldämpfung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Richtkopplers,
Fig. 2 zeigt den zugehörigen Längsschnitt,
Fig. 3 die Draufsicht.
Der Richtkoppler besteht aus einem durchgehenden Koaxialleitungsstück mit einem
relativ massiven Außenleiter 1 und einem Innenleiter 2. Auf der Außenseite des
Außenleiters 1 ist eine zylindrische Ausfräsung 3 vorgesehen, die in einem flachen
Boden 4 endet. Diese Ausfräsung 3 setzt sich bis in den Raum zwischen Innenleiter 2
und Außenleiter 1 der Koaxialleitung in Form eines länglichen Durchbruches 5 fort.
Auf dem flachen Boden 4 der Ausfräsung 3 ist eine Substratscheibe 6 aufgesetzt, die auf
der dem Innenleiter 2 zugewandten Seite ein gegenüber der Wellenlänge kurzes
Streifenleitungsstück 7 aufweist, das zusammen mit einer dieses Streifenleitungsstück 7
umgebenden Massekaschierung 8 bzw. 9 auf beiden Seiten des Substrats in gedruckter
Schaltungstechnik hergestellt ist. Die Enden des kürzer als λ/10 ausgebildeten
Streifenleitungsstückes 7 stehen mit durch das Substrat hindurchführenden
Leitungsstiften 10 und 11 in Verbindung, die in entsprechenden Bohrungen 12 und 13
eines zylindrischen Metallklotzes 14 angeordnet und als kurze Koaxialleitungs-
Verbindungsstücke ausgebildet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist im
Bereich hinter dem Streifenleitungsstück 7 im zylindrischen Metallklotz 14 eine
Ausnehmung 15 ausgebildet und die Massekaschierung 9 ist hinter dem
Streifenleitungsstück 7 ausgespart, so daß eine "Suspended Substrate"-Leitung zwischen
Streifenleitungsstück 7 und dem Boden der Ausnehmung 15 entsteht. Die
Massekaschierung 9 auf der Rückseite des Substrates 6 könnte aber auch durchgehend
sein, so daß das Streifenleitungsstück 7 mit der Massekaschierung 9 eine
Mikrostreifenleitung bildet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Substrat
unmittelbar flach auf der Stirnseite des Metallklotzes 14 aufzusetzen und auf der
Rückseite überhaupt keine Massekaschierung vorzusehen, sondern nur auf der
Vorderseite das kurze Streifenleitungsstück 7, das dann mit der Oberfläche des
Metallklotzes 14 wieder eine Mikrostreifenleitung bildet. Die dargestellte
Ausführungsform mit der rückseitigen Ausnehmung 15 besitzt den Vorteil, daß über das
Dielektrikum Luft die Direktivität verbessert wird. Der zylindrische Metallklotz 14 ist
über Schrauben 16 am massiven Außenleiter 1 der Koaxialleitung innerhalb der
Ausfräsung 3 befestigt.
Durch die zylindrische Ausfräsung 3, die sich in einem länglichen Durchbruch 5
fortsetzt, wird ein flacher ebener kreisrunder Boden 4 gebildet, auf dem die
entsprechend kreisrunde Substratscheibe 6 aufliegt. Auch der Metallklotz 14 ist
zylindrisch ausgebildet und paßt in die zylindrische Ausfräsung 3. Auf der ebenen
Stirnfläche des Metallklotzes 14 ist die Substratscheibe 6 aufgesetzt. Der Metallklotz 14
ist in einem begrenzten Winkelbereich von beispielsweise plus oder minus 15°
gegenüber der Längsachse des Innenleiters 2 winkelverdrehbar, dazu sind die
Befestigungslöcher für die Schrauben 16 gemäß der Draufsicht nach Fig. 3 als
gebogene Schlitze 17 ausgebildet, so daß nach Lösen der Schrauben 16 der Metallklotz
14 zusammen mit der Substratscheibe 6 winkelverdreht werden kann.
Zur Erhöhung der Kopplung kann es von Vorteil sein, nicht nur ein einziges
Streifenleitungsstück 7 vorzusehen, sondern beispielsweise zwei oder mehr parallel
nebeneinander angeordnete Streifenleitungsstücke, die jeweils auf der Rückseite des
Substrats durch ein entsprechend diagonal ausgebildetes Streifenleitungsstück zu einer
mehrschleifigen Koppelleitung miteinander verbunden sind.
Die Koppeldämpfung kann auf einfache Weise dadurch eingestellt werden, daß
zwischen dem Substrat 6 und dem flachen Boden 4 der Ausfräsung 3 eine oder mehrere
Beilagscheiben vorbestimmter Dicke zwischengelegt werden. Dadurch kann der
Abstand zwischen dem Streifenleitungsstück 7 und dem Innenleiter 2 beliebig eingestellt
werden. Neben dieser Einstellung der kapazitiven Kopplung kann auch die induktive
Kopplung durch entsprechendes Verdrehen der Substratscheibe 6 auf einfache Weise
eingestellt werden.
Die Breite des Streifenleitungsstückes 7 bestimmt den Wellenwiderstand der
Koppelschleife, sie kann beliebig gewählt werden. Auf der Vorder- bzw. Rückseite der
Substratscheibe 6 können neben dem Streifenleitungsstück 7 auch noch zusätzliche
Schaltungselemente des Richtkopplers angebracht sein. Nachdem ein solcher
Richtkoppler eine mit der Frequenz abnehmende Koppeldämpfung aufweist und für eine
konstante frequenzunabhängige Koppeldämpfung daher zweckmäßigerweise dem
Koppelsystem ein Tiefpaß zugeordnet wird, kann dieser Tiefpaß beispielsweise in
gedruckter Schaltungstechnik oder in Form von konzentrierten Bauelementen
unmittelbar auf der Substratscheibe 6 ausgebildet werden.
Claims (6)
1. Richtkoppler mit einem Koppelleitungsstück, das auf einer Grundplatte
angebracht ist, die auf einer flachen Auflagefläche des Außenleiters einer
Koaxialleitung befestigt und so im Raum zwischen Innen- und Außenleiter der
Koaxialleitung gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die flache Auflagefläche (4) durch den flachen Boden einer im Außenleiter
ausgebildeten zylindrischen Ausfräsung gebildet ist und das Koppelleitungsstück als
Streifenleitung (7) auf einer kreisrunden Substratscheibe (6) ausgebildet ist, die
winkelverdrehbar auf dem kreisrunden Boden (4) der Ausfräsung (3) befestigt ist.
2. Richtkoppler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Substratscheibe (6) an einem zylindrischen Metallklotz (14) befestigt ist, der
lösbar und winkelverdrehbar in der zylindrischen Ausfräsung (3) des Außenleiters (1)
befestigt ist.
3. Richtkoppler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metallklotz (14) im Bereich hinter dem Streifenleiter (7) eine Ausnehmung (15)
aufweist.
4. Richtkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Koppelleitungsstück aus zwei oder mehr elektrisch parallel geschalteten
Streifenleitungsstücken besteht.
5. Richtkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Substratscheibe (6) zusätzliche Schaltungselemente insbesondere eines
Tiefpasses ausgebildet sind.
6. Richtkoppler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Koppeldämpfung durch Beilagscheiben einstellbar ist, die zwischen
Substratscheibe (6) und dem flachen Boden der Ausfräsung (3) einsetzbar sind.
Priority Applications (1)
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- 1999-06-24 DE DE19928943A patent/DE19928943B4/de not_active Expired - Fee Related
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