DE60034124T2 - A connector assembly in an electronics system - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung und eine Verbindereinheit für ein Elektroniksystem, das vorzugsweise bei Hochfrequenz arbeitet.The The present invention relates to a connector assembly and a Connector unit for an electronic system which preferably operates at high frequency.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE PRIOR ART
Eine Mobilfunkbasissenderempfängerstation umfasst normalerweise eine Anzahl von Senderempfängern, typischerweise um zehn bis zwanzig Einheiten. Jede Senderempfänger-Einheit führt das Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen durch, die einem Abwärtsstreckenverbindungskanal bzw. Downlink-Kanal und einem Aufwärtsstreckenverbindungskanal bzw. Uplink-Kanal zugeordnet sind. Mit Hilfe eines Kombinierers können die Senderempfänger-Einheiten eine gemeinsame Antenneneinheit teilen.A Mobile base transceiver station includes usually a number of transceivers, typically ten to twenty units. Each transceiver unit carries this Transmitting and receiving of high-frequency signals that a downlink channel and Downlink channel and an uplink channel or uplink channel are assigned. With the help of a combiner can the transceiver units share a common antenna unit.
Um Flexibilität zu erhalten, sind die Senderempfänger-Einheiten trennbar mit den anderen Teilen des Basis-Senderempfängersystems verbunden. Ein Senderempfänger-Karteneinschubplatz kann demnach leer sein. Dies ermöglicht es, dass Senderempfänger-Einheiten hinzugefügt werden oder entfernt werden, um die Systemkapazität zu erhöhen oder reduzieren. Dies ermöglicht zudem das rasche Ersetzen einer defekten Senderempfänger-Einheit ohne erforderliches Unterbrechen der durch andere Senderempfänger-Einheiten ausgeführten Übertragungsprozesse.Around flexibility To obtain the transceiver units are separable with the other parts of the base transceiver system connected. A transceiver card slot can therefore be empty. this makes possible it, that transceiver units added be or removed to increase the system capacity or to reduce. this makes possible In addition, the rapid replacement of a defective transceiver unit without required interruption by other transceiver units executed transmission processes.
Wenn ein Senderempfängereinschubplatz leer ist, werden jedoch Funkfrequenzsignale, die in Richtung des Verbinders des Einschubplatzes wandern, zurück in Richtung des Systems reflektiert und sie können Störungen verursachen. Daher ist es eine normale Prozedur, eine angepasste Abschlussschaltung in jedem leeren Einschubplatz anzuordnen. Die Abschlussschaltung absorbiert im Wesentlichen alle kommenden Signale zumindest in einem relevanten Frequenzband. Demnach werden Reflektionen verhindert.If a transceiver slot is empty However, radio frequency signals are directed towards the connector of the slot place, back reflected in the direction of the system and they can cause interference. thats why it's a normal procedure, a custom terminator in to arrange each empty slot. The termination circuit absorbs essentially all incoming signals at least in a relevant frequency band. Accordingly, reflections are prevented.
Das Einfügen von Abschlussschaltungen ist jedoch kostenintensiv und manchmal beschwerlich. Die Verwendung einer Abschlussschaltung ist demnach keine zu bevorzugende Lösung.The Insert however, termination circuitry is costly and sometimes cumbersome. The use of a termination circuit is accordingly no preferable solution.
Zudem, wenn eine Senderempfänger-Einheit durch eine Abschlusseinheit ersetzt wird, wenn die Basisstation in Betrieb ist, werden noch während einer kurzen Zeitdauer Reflektionen auftreten, da das Trennen und Verbinden normalerweise nicht simultan vorgenommen werden können. Dasselbe gilt, wenn beispielsweise eine erste Senderempfänger-Einheit, die vielleicht defekt sein kann, durch eine zweite Senderempfänger-Einheit ersetzt wird.In addition, if a transceiver unit is replaced by a termination unit when the base station is still in operation during a short duration reflections occur as the disconnect and connect normally can not be done simultaneously. The same thing if, for example, a first transceiver unit, perhaps may be defective, is replaced by a second transceiver unit.
RESÜMEE DER ERFINDUNGRESUME OF INVENTION
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Ziel demnach, in einer Hochfrequenzausrüstung eine Anordnung mit einer verbesserten Hochfrequenz-Leistungsfähigkeit zum trennbaren Verbinden eines ersten Verbinders, der mit einer Einheit in der Ausrüstung verbunden ist, mit einem zweiten Verbinder, der mit einer anderen Einheit in der Ausrüstung verbunden ist, bereitzustellen.In accordance With a first aspect of the invention, therefore, an object is to be found in one High-frequency equipment an arrangement with improved high frequency performance for separably connecting a first connector to a Unit in the equipment is connected, with a second connector, with another Unit in the equipment is connected to provide.
Ein anderes Ziel ist es, eine Verbinderanordnung bereitzustellen, die leicht zu verwenden ist und nicht teuer zu bauen.One Another object is to provide a connector assembly which easy to use and not expensive to build.
Diese Ziele werden durch eine Verbinderanordnung für das trennbare Verbinden eines ersten Leiters mit einem zweiten Leiter erreicht, wobei der erste Leiter mit einem Anschluss eines ersten Hybridelements verbunden ist und der zweite Leiter mit einem Anschluss eines zweiten Hybridelements verbunden ist. Jedes der Hybridelemente ist so entworfen, dass ein an dem Anschluss von dem Leiter eingegebenes Signal in gleicher Weise aufgespalten und zu zwei anderen Anschlüssen des jeweiligen Hybrids übermittelt wird. Das zu einem dieser Anschlüsse übermittelte Signal ist um ein ungeradzahliges Vielfaches von 90° mehr phasenverschoben als das an dem anderen Anschluss erscheinende Signal. Dasselbe gilt in der umgekehrten Richtung, da das Hybridelement reziprok ist. Diese vier Anschlüsse sind jeweils mit Verbinderelementen verbunden.These Targets are achieved by a connector assembly for separably connecting a first conductor reaches with a second conductor, the first Head connected to a terminal of a first hybrid element and the second conductor is connected to a terminal of a second hybrid element is. Each of the hybrid elements is designed so that one on the Connection of the conductor input signal split in the same way and to two other connections of the respective hybrid becomes. That transmitted to one of these ports Signal is more out of phase by an odd multiple of 90 ° as the signal appearing at the other terminal. The same applies in the reverse direction, since the hybrid element is reciprocal. These four connections are each connected to connector elements.
Die Verbinderelemente des ersten Hybrids paaren sich mit den Verbinderelementen des zweiten Hybrids in solcher Weise, dass ein von dem ersten zu dem zweiten Leiter wanderndes Signal in Signalkomponenten aufgespalten wird, die in-Phase bei dem zweiten Leiter addiert werden.The Connector elements of the first hybrid mate with the connector elements of the second hybrid in such a way that one from the first to the second conductor wandering signal split into signal components is added in-phase at the second conductor.
Wenn die Verbinderelemente getrennt sind und ein Signal von dem ersten Leiter eingegeben wird, werden an den Verbinderelementen reflektierte Signale zu dem Anschluss des Verbinders um 90° phasenverschoben zurückgeführt und demnach wird keine reflektierte Energie den Verbinder erreichen. Stattdessen wird diese Energie in einem Widerstandselement in oder nahe bei dem Hybridelement abgeschlossen.If the connector elements are disconnected and a signal from the first one When the conductor is input, signals reflected at the connector elements become reflected returned to the terminal of the connector by 90 ° out of phase and therefore, no reflected energy will reach the connector. Instead This energy is in or near a resistance element completed the hybrid element.
Diese Technik führt zu einer Verbinderanordnung, bei der keine getrennte Abschlussschaltungen verwendet werden müssen und bei der Reflektionen trotzdem vollständig in dem relevanten Frequenzband vermieden werden. Von dem ersten Leiter betrachtet, wird die Verbinderanordnung angepasst unabhängig davon, ob der zweite Verbinder verbunden ist oder nicht.This technique results in a connector arrangement which does not require the use of separate termination circuits and nevertheless still completely avoids reflections in the relevant frequency band. Viewed from the first conductor, the connector assembly is adapted regardless of whether the second connector is connected is or not.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Hybridelemente 90°-Hybridschaltungen. Dies führt zu einer einfachen Verbinderanordnung mit geeigneter Bandbreite, die mit Hilfe nicht teurer Standardkomponenten realisierbar ist.Preferably For example, the first and second hybrid elements are 90 ° hybrid circuits. This leads to a simple connector assembly with appropriate bandwidth, with Help non-expensive standard components is feasible.
Es ist auch vorzugsweise, wenn das erste Hybrid- und/oder das zweite Hybridelement einen vierten Anschluss mit einem Widerstandselement verbunden hat, das jedwede an den Verbinderelementen reflektierte Signale abschließt. Dies ermöglicht es, die reflektierte Energie entfernt von dem Hybridelement zu absorbieren.It is also preferably when the first hybrid and / or the second Hybrid element connected to a fourth terminal with a resistive element has any signals reflected on the connector elements concludes. this makes possible it is to absorb the reflected energy away from the hybrid element.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste oder zweite Hybridelement als Mikrostreifen-Verzweigungsleitungshybrid ausgebildet. Dies führt zu einer kosteneffizienten Anordnung, die relativ einfach herzustellen ist.In a preferred embodiment is the first or second hybrid element as a microstrip branch line hybrid educated. this leads to to a cost-effective arrangement that is relatively easy to manufacture is.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das erste oder das zweite Hybridelement als Streifenleiter-Verzweigungsleitungshybrid ausgebildet. Eine solche Schaltung strahlt sehr wenig Energie an umgebende Schaltungen ab.In another preferred embodiment is the first or the second hybrid element as a stripline branch line hybrid educated. Such a circuit emits very little energy surrounding circuits.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind das erste oder das zweite Hybridelement als ein Wellenleiterhybrid ausgebildet. Dies ermöglicht es, dass die Anordnung bei hohen Frequenzen und mit geringen Dämpfungen verwendet werden kann.In in yet another preferred embodiment, the first or the second hybrid element is designed as a waveguide hybrid. this makes possible it that the arrangement at high frequencies and with low attenuation can be used.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das erste Hybridelement als ein Wilkinson-Teiler ausgebildet mit einem Aufspalter- bzw. Splitter-Eingang und zwei Aufspalter- bzw. Splitter-Ausgängen, wobei der Splitter-Eingang mit dem ersten Anschluss verbunden ist, ein erster Splitter-Ausgang mit einem zweiten Anschluss verbunden ist und der zweite Splitter-Ausgang mit einem dritten Anschluss über eine λ/4-Phasenverschiebungseinheit verbunden ist. Eine solche Anordnung erfordert wenig Raum und repräsentiert sehr geringe Dämpfungen, solange die Verbindung angepasst ist.In Still another preferred embodiment is the first hybrid element as a Wilkinson divider formed with a splitter input and two splitter or Splitter outputs, wherein the splitter input is connected to the first port, a first splitter output is connected to a second terminal and the second splitter output having a third terminal through a λ / 4 phase shift unit connected is. Such an arrangement requires little space and represents very low losses, as long as the connection is adjusted.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung ist es ein Ziel, eine Verbindereinheit mit verbesserten Funkfrequenzeigenschaften bereitzustellen.In accordance With a second aspect of the invention, it is an object to provide a connector unit with improved radio frequency characteristics.
Dieses Ziel wird durch eine Verbindereinheit zum trennbaren Verbinden eines Leiters mit einer Funktionseinheit gelöst, die ein Hybridelement einbezieht mit ersten, zweiten und dritten Anschlüssen. Ein Hochfrequenzsignal innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes, das an dem ersten Anschluss eingegeben wird, wird mit im Wesentlichen gleicher Signalstärke an dem zweiten Anschluss und an dem dritten Anschluss abgegeben. Das an dem dritten Anschluss abgegebene Signal ist um ein Vielfaches von 90° mehr phasenverschoben als das an dem zweiten Anschluss abgegebene Signal, wenn der Leiter mit der Funktionseinheit verbunden ist und an sie angepasst ist. Der erste Anschluss ist mit dem Leiter verbunden, der zweite Anschluss ist mit einem ersten Verbinderelement verbunden und der dritte Anschluss ist mit einem zweiten Verbinderelement verbunden. Die ersten und zweiten Verbinderelemente paaren sich mit Verbindern der Funktionseinheit. Dies führt zu einer Verbindereinheit, die automatisch Reflektionen abschließt, wenn sie getrennt wird. Die Verbindereinheit ist vom Verbinder aus gesehen angepasst, unabhängig davon, ob sie mit einer anderen Einheit verbunden ist oder nicht.This The object is achieved by a connector unit for separably connecting a Ladder solved with a functional unit that includes a hybrid element with first, second and third ports. A high frequency signal within a predetermined frequency band that is at the first Connection is input, with substantially the same signal strength at the second port and delivered to the third port. The on the third terminal output signal is more in phase by a multiple of 90 ° as the signal output at the second terminal when the conductor is connected to the functional unit and adapted to it. The first connection is connected to the conductor, the second connection is connected to a first connector element and the third connection is connected to a second connector element. The first and second connector elements mate with connectors of the functional unit. This leads to a connector unit that automatically terminates reflections when she is disconnected. The connector unit is seen from the connector adapted, independent whether she is connected to another entity or not.
Die Verbinderanordnung ist gekennzeichnet wie sie aus den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1 bis 7 erscheint.The Connector assembly is characterized as shown in the characterizing Sharing the claims 1 to 7 appears.
Die Verbindereinheit ist dann gekennzeichnet wie aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 8 ersichtlich.The Connector unit is then marked as in the characterizing Part of claim 8 can be seen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION THE DRAWINGS
Es zeigt:It shows:
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION PREFERRED EMBODIMENTS
In
einer Situation, bei der ein Signal von einem in dem Basisstationssystem
Der
erste Leiter
Obwohl dies eine bevorzugte Ausführungsform ist, sind andere Ausführungsformen vorstellbar, bei denen eine Phasenverschiebung zwischen den Ausgängen ein anderes ungeradzahliges Vielfaches von 90° wie z.B. 270° ist. Dies wird jedoch zu einer Bandbreitenreduzierung führen.Even though this is a preferred embodiment is, are other embodiments conceivable in which a phase shift between the outputs a other odd multiple of 90 ° such as e.g. 270 ° is. This will, however, lead to a bandwidth reduction.
Der
zweite Anschluss
Ein
zweites Hybridelement
Demnach
wird ein an den ersten Anschluss
In
Um
in einer abgestimmten Weise zu arbeiten, sollten die Anschlüsse eine
Breite derart angepasst haben, dass sie eine charakteristische Impedanz
z0 in Entsprechung zu der charakteristischen Impedanz
von zugeordneten Übertragungsleitungen haben.
Ein erstes Brückenelement
Eine solche Mikrostreifenschaltung ist relativ einfach herzustellen. Es ist auch möglich, eine Verzweigungsleitungsschaltung in Streifenleitertechnik zu erzeugen, was zu einer sehr geringen von der Schaltung während des Betriebs abgestrahlten Energie führt. Dies bezieht unter anderem das Einfügen einer zusätzlichen Masse-Ebene in die Schaltung ein wie es Fachleuten wohlbekannt ist.A Such microstrip circuitry is relatively easy to manufacture. It is also possible, to produce a ladder circuit branching circuit resulting in very little of the circuit radiated during operation Energy leads. This includes, among other things, the insertion of an additional Mass level in the Circuit as is well known to those skilled in the art.
Obwohl die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile detailliert beschrieben worden sind, sollte verstanden werden, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen darin vorgenommen werden können ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist. Andere Ausführungsformen sind denkbar, beispielsweise solche, bei denen die verwendeten Leiter Koaxialkabel sind. Andere Hybridschaltungen wie Lange-Koppler, die in Streifenleiter- oder Mikrostreifentechnik aufgebaut sein können, sind im Stand der Technik bekannt und können in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden. Dasselbe gilt für Niederfrequenz-Hybridanordnungen, die durch diskrete Induktanzen und Kapazitäten gebildet sind.Even though the present invention and its advantages described in detail should be understood that various changes, substitutions and modifications can be made therein without departing from the scope to depart from the invention as defined by the appended claims is. Other embodiments are conceivable, for example, those in which the conductors used Coaxial cables are. Other hybrid circuits such as Lange couplers, the in stripline or Microstrip technology can be constructed, are in the art known and can in Compound be used with the invention. The same applies to low-frequency hybrid arrangements, which are formed by discrete inductances and capacitances.
Claims (8)
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