DE2548207B2

DE2548207B2 - Abschlusswiderstand fuer den mikrowellenbereich

Info

Publication number: DE2548207B2
Application number: DE19752548207
Authority: DE
Inventors: Hendricus van der Dipl.-Ing 8031 Puchheim Peet
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2548207A1; DE2548207C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abschlußwiderstand zum breitbandigen reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern für den Mikrowellenbereich, bestehend aus der Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung und einem als parasitäre Stichleitung wirkenden kurzgeschlossenen Wellenleiterstück.

In Mikrowellenschaltungen werden häufig Leitungsabschlußwiderstände benötigt, die in einem größeren Frequenzbereich den reflexionsfreien Abschluß einer Leitung ermöglichen. Speziell in integrierten Mikrowellenschaltungen, die beispielsweise in Dünnschicht-Technologie hergestellt werden, ist die Herstellung breitbandiger Abschlußwiderstände schwierig.

Zum breitbandigen reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern werden häufig in Serie zu einem der beiden Leiter des Wellenleiters geschaltete ohmsche Widerstände vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung in Kombination mit einem daran anschließenden, als parasitäre Stichleitung wirkenden kurzgeschlossenen Wellenleiterstück verwendet. Bei höheren Frequenzen, insbesondere bei Mikrowellen, tritt hierbei das Problem auf, daß zwischen dem Ort des Widerstandes und der Kurzschlußebene aus konstruktiven Gründen eine gewisse elektrische Leitungslänge wirksam ist, durch welche der Abschlußwiderstand eine unerwünschte Blindkomponente erhält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Abschlußwiderstand der eingangs genannten Art solche unerwünschten Blindkomponenten in einfacher Weise zu kompensieren.

Bei einem Abschlußwiderstand zum breitbandigen, reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern für den Mikrowellenbereich, bestehend aus der Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellen-

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Widerstandes der abzuschließenden Leitung und einem als parasitäre Stichleitung wirkenden kurzgeschlossenen Wellenleiterstück, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß ihm die Serienschaltung eines weiteren ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung und eines offenen Wellenleiterstücks von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie das kurzgeschlossene Wellenleiterstück parallelgeschaitei ist.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis der Netzwerktheorie zugrunde, die Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes R1 und einer beliebigen Impedanz ZJ durch Parallelschaltung der Serienschaltung eines Widerstandes R 1 und einer Impedanz Z2, welche die Bedingung Zl Zl = RV erfüllt, so zu kompensieren, daß die Eingangsimpedanz dieser Schaltung für alle Frequenzen R 1 ist.

Bei einem Wellenleiter vom Wellenwiderstand Zo = R\ = reell erfolgt der reflexionsfreie Abschluß üblicherweise in der Art, daß in Serie zu einem Leiter ein Widerstand R1 geschaltet ist, dessen zweiter Anschluß zum zweiten Leiter des Wellenleiters kurzgeschlossen wird. In der Praxis läßt sich der Kurzschluß aus konstruktiven Gründen oft nicht realisieren. Verwendet man an seiner Stelle ein als parasitäre Stichleitung wirkendes kurzgeschlossenes Wellenleiterstück, im folgenden als kurzgeschlossene parasitäre Stichleitung bezeichnet, wie dies z. B. bei Microstripleitungen der Fall ist, so führt diese wiederum zu unerwünschten Reflexionen.

In der F i g. 1 ist das Schaltbild für den kompensierten Abschlußwiderstand gemäß der Erfindung dargestellt. Mit WLi ist dabei die abzuschließende Leitung des Wellenwiderstandes Zo bezeichnet, mit R 1 = Zo der AbschluBwiderstand, mit IVL 2 die kurzgeschlossene parasitäre Stichleitung des Wellenwiderstandes Zo und mit WL 3 eine am Ende offene Leitung von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie die Leitung WL 2. Die Stichleitung WL 2 und die am Ende offene Leitung WL 3 sind dabei jeweils zu einem Abschlußwiderstand R 1 in Serie geschaltet und die paralleliegenden Eingänge dieser Serienschaltung sind mit dem Anschluß 2 der abzuschließenden Leitung WL1 verbunden. Bei gleicher Länge der Stichleitung WL 2 und der am Ende offenen Leitung WL 3 ist die Eingangsimpedanz dieser Schaltung für alle Frequenzen gleich Zo.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform dieser Schaltung in Microstrip-Technik. Dabei sind auf einer Seite einer Trägerplatte 1 die betreffenden Leiterbahnen aufgebracht, während die gegenüberliegende Seite ganzflächig metallisiert ist. An die die abzuschließende Leitung WL1 darstellende Leiterbahn, die unter einem Abstand zur Kante der Trägerplatte 1 endet, ist in ihrem Endbereich an der Stirnseite und der Längsseite jeweils der Widerstand R1 in Form eines kurzen Leitungsabschnittes angeordnet, an den sich die Stichleitung WL 2 der Länge h einerseits und die am Ende offene, also leerlaufende Leitung WL 3 der Länge /j andererseits anschließt Die Stichleitung WL 2 ist über die Stirnseite der Trägerplatte 1 zur Metallisierung 2 auf deren Unterseite kurzgeschlossen,

Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist die Eingangsimpedanz für alle Frequenzen gleich Zo, wenn die Länge h der leerlaufenden Leitung WL 3 gleich der Länge k der Stichleitung WL 2 ist. Wählt man jedoch /3 etwas größer als I₂, so ergibt sich eine günstige

Abgleichmöglichkeit der Schaltung, nämlich durch definiertes Verkürzen des leerkufenden Endes der

Leitung WL 3.

Es ist ferner vorteilhaft, die beim Kurzschluß der Stichleitung WL 2 nach Masse auftretende geringe Induktivität zu kompensieren durch eine am Ende der leerlaufenden Leitung WL 3 zusätzlich gegen Masse geschaltete Kapazität.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 25

1. Abschlußwiderstand zum breitban _fcen, reflexionsfreien Abschluß von Wellenleitern für den Mikrowellenbereich bestehend aus der Serienschaltung eines ohmschen Widerstandes vom Wert des Wellenwiderstandes der abzuschließenden Leitung und einem als parasitäre Stichleitung wirkenden kurzgeschlossenen Wellenleiterstück dadurch gekennzeichnet, daß ihm die Serienschaltung eines weiteren ohmschen Widerstandes (R 1) vom Wert des Wellenwiderstandes (Zo) der abzuschließenden Leitung (WL 1) und eines offenen Wellenleiterstücks (WL 3) von gleicher Länge und gleichem Wellenwiderstand wie das kurzgeschlossene Wellenleiterstück (WL 2) parallelgeschaltet ist.

2. In Microstrip-Technik ausgeführter Abschlußwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des offenen Wellenleiterstücks (WL 3) geringfügig größer gewählt ist als die des kurzgeschlossenen Wellenleiterstücks (WL2) und sein Abigleich durch längenverändernde Abtragung des Streifenleitermaterials vorgenommen ist.

3. Abschlußwiderstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterinduktivität der Kurzschlußbrücke des kurzgeschlossenen Wellenleiterstücks (WL2) durch eine am Ende des offenen Wellenleiterstücks (WL3) gegen Masse geschaltete Kapazität kompensiert ist.