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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Funkfrequenztechnologie und insbesondere
auf Leistungsverwaltungsanordnungen, die im Funk- und Mikrowellenfrequenzbereich
verwendet werden.
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HINTERGRUND
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Leistungsteiler/-kombinierer,
die in hohen Frequenzbereichen arbeiten, werden entweder verwendet
um Funk- und Mikrowellensignale entweder zu teilen oder zu kombinieren.
Ein Leistungsteiler umfasst typischerweise einen Eingangsanschluss und
zwei Ausgangsanschlüsse.
Die Leistung des Eingangsanschlusses wird zu den Ausgangsanschlüssen gleichmäßig oder
in einem anderen Verhältnis
verteilt. In einem Leistungskombinierer werden mehrere Eingangssignale
zu einem Ausgangssignal kombiniert.
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Ein
Leistungsteiler/-kombinierer gemäß dem Stand
der Technik wird dargestellt durch einen Wilkinson-Leistungsteiler/-kombinierer.
In einem konventionellen Wilkinson-Leistungsteiler/-kombinierer gibt
es ein leitendes Muster auf einer isolierenden Substratstruktur,
wie einer gedruckten Leiterplatte. Das leitende Muster umfasst Übertragungsleitungen mit
einer Länge
von λ/4
zwischen dem Eingangsanschluss und den Ausgangsanschlüssen. Qualitäten, die
bei Leistungsteilern/-kombinierern gefordert werden, umfassen kleine
Leistungsverluste, eine ausreichende Isolierung zwischen den Übertragungsleitungen
und ausreichenden EMV-Schutz. Ein Beispiel eines Wilkinson-Leistungsteiler ist
beschrieben in einem Dokument von Nishikawa K. et al.: "Miniaturized Wilkinson
power divider using three-dimensional MMIC technology", IEEE Microwave
and guided wave letters, IEEE INC, New York, US, Band 6 Nr. 10, 1.
Oktober 1996, Seiten 373–374
oder in der US-A-5,650,756.
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Die
Wilkinson-Leistungsteiler/-kombinierer gemäß dem Stand der Technik sind
jedoch groß und nehmen
zu viel Raum der Oberflächenschicht
der gedruckten Leiterplatte ein, als dass sie in neuere Geräte integriert
werden könnten,
die zunehmende kleine Bauteile fordern. Es ist schwierig, die Größe der Wilkinson-Leistungsteiler/-kombinierer
zu reduzieren, ohne beispielsweise die Isolation zwischen den Übertragungsleitungen
zu beeinträchtigen
und einen zu großen
Leistungsverlust zu bewirken.
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Somit
hat sich ein Bedürfnis
ergeben nach Wilkinson-Leistungsteilern/-kombinierern,
die in hohen Frequenzbereichen arbeiten, die nur wenig Platz von
der Oberflächenschicht
der gedruckten Leiterplatte beanspruchen, und deren Leistungsverluste klein
sind und deren Isolation zwischen den Übertragungsleitungen und der
elektromagnetische Schutz des Leistungsteilers gegenüber der
Umgebung gut sein würden.
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KURZE BESCHREIBUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Leistungsverwaltungsanordnung
so zu implementieren, dass eine Anordnung erzielt wird, die eine
kleine Größe aber
dennoch eine gute Isolationskapazität und kleine Leistungsverluste
aufweist.
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Dies
wird mit einer Leistungsverwaltungsanordnung erzielt, die als eine
Vielschichtenstruktur mehrere isolierende Schichten, mehrere leitenden Schichten,
die als Referenzebenen dienen, einen ersten Anschluss, einen zweiten
Anschluss und einen dritten Anschluss, eine erste Übertragungsleitung
vom ersten Anschluss zum zweiten Anschluss, eine zweite Übertragungsleitung
vom ersten Anschluss zum dritten Anschluss, Mittel für das Verbinden
der Übertragungsleitungen
mit den Anschlüssen und
mindestens ein passives Element zwischen den zweiten und dritten
Anschlüssen
umfasst. In der Leistungsverwaltungsanordnung gemäß der Erfindung befindet
sich die erste Übertragungsleitung
in einer anderen Schicht als der, in der sich die zweite Übertragungsleitung
befindet.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Die
Erfindung basiert auf den Übertragungsleitungen
der Leistungsverwaltungsanordnung, die sich in verschiedenen Schichten
befinden.
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Eine
Vielzahl von Vorteilen wird mit der Leistungsverwaltungsanordnung
gemäß der Erfindung erzielt.
Eine gute Isolation wird zwischen den Zweigen der verschiedenen Übertragungsleitungen
in der Leistungsverwaltungsanordnung erzielt. Durch die Referenzebenenstrukturen,
die in der erfindungsgemäßen Lösung verwendet
werden, werden auch die Leistungsverluste reduziert, und der EMV-Schutz (Elektromagnetische
Verträglichkeit)
wird verbessert. Es wird auch signifikant Platz auf der Oberflächenschicht
der gedruckten Leiterplatte gespart.
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LISTE DER
FIGUREN
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Die
Erfindung wird nun detaillierter in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezug auf die angefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm einer Phasenregelschaltung;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Wilkinson-Leistungsteilers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 zeigt
eine Aufsicht auf ein Detail eines Wilkinson-Leistungsteilers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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4 zeigt
eine Seitenansicht eines Details eines Wilkinson-Leistungsteilers
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 zeigt
eine Vorderansicht eines Details eines Wilkinson-Leistungsteilers
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Wilkinson-Leistungsteilers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Phasenregelschaltung 90,
die einen Wilkinson-Leistungsteiler verwendet, der die Leistungsverwaltungsanordnung
implementiert. Phasenregelschaltungen werden verbreitet in Telekommunikationssystemen
verwendet. Die Phasenregelschaltung ist verantwortlich für das Erzeugen
eines Oszillatorsignals mit einer ausreichenden Frequenzstabilität und einer
ausreichend kleinen Menge von Rauschen für den Empfänger und den Sender eines Telekommunikationssystems.
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In 1 umfasst
die Phasenregelschaltung 90 einen spannungsgesteuerten
Oszillator (VCO) 94, einen Wilkinson-Leistungsteiler 92, einen Ausgangsverstärker 96,
eine Synchronisationsvorrichtung 98 und ein Filter 99.
Der spannungsgesteuerte Oszillator 94 erzeugt eine Ausgangsleistung
als Antwort auf die Eingangsspannung. Der Wilkinson-Leistungsteiler 92 wird
für das
Verteilen der Ausgangsleistung, die durch den Oszillator erzeugt
wurde, an den Ausgangsverstärker 96 und
die Schleife, die von der Synchronisationsvorrichtung 98 und
dem Filter 99 gebildet wird, benötigt. Das Filter 99 ist
gewöhnlicherweise
ein Tiefpassfilter, das beispielsweise unter Verwendung von Verstärkern, Widerständen und
Kapazitäten
implementiert werden kann.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Wilkinson-Leistungsteilers gemäß der präsentierten
Lösung.
Der Leistungsteiler gemäß der 2 ist
gestaltet, um bei einer Mittenfrequenz von 1,8 GHz zu funktionieren.
Der Wilkinson-Leistungsteiler gemäß der 2 umfasst
als eine Vielschichtenstruktur 100 ausgebildet, mehrere
isolierende Schichten 130, 132, 134, 136,
mehrere leitende Schichten 124, 126, 128,
einen ersten Anschluss 101, einen zweiten Anschluss 102 und
einen dritten Anschluss 104, eine erste Übertragungsleitung 106 und
eine zweite Übertragungsleitung 108,
ein passives Element 116 und mehrere Durchführungen 110, 112, 114, 122 in
den isolierenden Schichten 132, 134, 136 und
in den leitenden Schichten 126 und 128. In 2 befindet
sich die erste Übertragungsleitung 106 in
der zweitobersten isolierenden Schicht 134, und die zweite Übertragungsleitung 108 befindet
sich in der untersten isolierenden Schicht 130. Die mittlere leitende
Schicht 126 der leitenden Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebene funktioniert, befindet sich im Bereich zwischen
den ersten und den zweiten Übertragungsleitungen 106, 108.
Im dargestellten Beispiel sind die leitenden Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebenen dienen, in der Praxis Masseplatten.
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Die
isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 der
Vielschichtenstruktur 100 im Beispiel der 2 werden
mittels keramischen Techniken, die als solche bekannt sind, implementiert,
beispielsweise LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) oder HTCC
(High Temperature Cofired Ceramic). Alternativ können die isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 mit
organischen gedruckten Leiterplattenmaterialien gemäß dem Stand
der Technik implementiert werden. Das keramische Material, das beim
Implementieren der isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 verwendet
wird, ist beispielsweise eine Mischung aus Aluminiumoxid und Glas.
Im Beispiel der 2 beträgt die Dicke jeder isolierenden
Schicht 130, 132, 134, 136 vorzugsweise
0,4 mm, wobei die Dielektrizitätskonstante
7,7 beträgt.
Gemäß dem dargestellten
Beispiel umfasst die Vielschichtenstruktur 100 drei leitende
Schichten 124, 126, 128, die als Referenzebenen
dienen. Die leitenden Schichten 124, 126, 128 sind
in der Vielschichtenstruktur 100 so angeordnet, dass es
zwei oberste isolierende Schichten 134, 136 zwischen
der mittleren und der obersten leitenden Schicht 126, 128 gibt
und zwei unterste isolierende Schichten 130, 132 zwischen
der untersten und der mittleren leitenden Schicht 124, 126,
wodurch gemäß der 2 die
Bereiche auf der unteren und der oberen Oberfläche der Vielschichtenstruktur 100 leitende
Schichten 124, 128 sind, und die Schicht in der
Mitte der vier isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 der
Vielschichtenstruktur 100 eine leitende Schicht 126 ist.
Im Beispiel der 2 beträgt die Dicke jeder leitenden
Schicht 124, 126, 128 vorzugsweise 10 μm.
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Auf
der zweituntersten isolierenden Schicht 132 in der Vielschichtenstruktur 100 gibt
es den ersten Anschluss 101, der als ein Eingangsanschluss fungiert.
Der erste Anschluss 101 umfasst vorzugsweise einen Streifenleiter
von 50 Ω.
Die Breite des ersten Anschlusses 101 beträgt vorzugsweise
380 μm.
Auf der obersten isolierenden Schicht 136 in der Vielschichtenstruktur 100 befinden
sich der zweite Anschluss 102 und der dritte Anschluss 104.
Der zweite und der dritte Anschluss 102, 104 fungieren als
Ausgangsanschlüsse.
Im Beispiel der 2 umfassen der zweite und der
dritte Anschluss 102, 104 vorzugsweise Streifenleiter
mit 50 Ω.
Die Breiten des zweiten und des dritten Anschlusses 102, 104 betragen
vorzugsweise 460 μm.
Obwohl die Leistungsverwaltungsanordnung im Beispiel mit zwei Ausgangsanschlüssen implementiert
ist, kann sie auch mit mehreren Ausgangsanschlüssen implementiert werden.
Die Leistungsverwaltungsanordnung könnte auch für die Leistungskombination
statt der Leistungsteilung verwendet werden, wobei in diesem Fall der
erste Anschluss 101 als ein Ausgangsanschluss fungieren
würde,
und entsprechend der zweite und der dritte Anschluss 102, 104 als
Eingangsanschlüsse
fungieren würden.
In diesem Beispiel ist ein passives Element 116 zwischen
dem zweiten und dem dritten Anschluss 102, 104 montiert,
wobei dieses Element im Beispiel der 2 vorzugsweise
ein Wiederstand von 100 Ω ist.
Der Zweck des passiven Elements 116 besteht darin, die
Isolation zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss 102, 104 zu
verbessern.
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Auf
der zweitobersten isolierenden Schicht 134 in der Vielschichtstruktur 100 ist
die erste Übertragungsleitung 106 angeordnet.
Die zweite Übertragungsleitung 108 ist
wiederum auf der untersten isolierenden Schicht 130 angeordnet.
In der dargestellten Lösung
sind die Übertragungsleitungen 106, 108 Streifenleiter
einer Länge
von λ/4.
Die Impedanzen der ersten, zweiten und dritten Anschlüsse 101, 102, 104 betragen
Zo, die Impedanz der Übertragungsleitungen 106, 108 kann
im Beispiel berechnet werden durch das Multiplizieren von Zo mit
der Quadratwurzel von zwei. Die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitungen 106, 108 beträgt vorzugsweise
70,7 Ω,
wenn die Impedanzen der Anschlüsse 101, 102 und 104 50 Ω betragen.
Die Breiten der Übertragungsleitungen 106, 108 liegen
vorzugsweise bei 80 μm.
Die Durchführungen 110, 112, 114, 122 sind
durchplattiert, vorzugsweise mit flüssigem Zinn gefüllt, wodurch
sie die geforderten Verbindungen zwischen den Anschlüssen 101, 102, 104 und
den Übertragungsleitungen 106, 108 bilden.
Die Durchführungen 110, 112, 114, 122 sind
vorzugsweise impedanzangepasst. Der erste Anschluss 101 ist
mit den Übertragungsleitungen 106, 108 mit
den Durchführungen 110, 122,
die durch die isolierenden Schichten 132, 134 ausgebildet
sind, und mit den metallischen Plattierungen, die in den Durchführungen
ausgebildet sind, verbunden. Die erste Übertragungsleitung 106 ist
mit ihrem einen Ende 146c mit dem zweiten Anschluss 102 mittels
einer leitenden Metallplattierung, die in der Durchführung 112 ausgebildet
ist, die durch die oberste isolierende Schicht 136 führt, verbunden.
Die zweite Übertragungsleitung
ist wiederum mit ihrem einen Ende 156c mit dem dritten
Anschluss 104 mit einer leitenden Metallplattierung, die
in der Durchführung 114,
die durch die isolierenden Schichten 132, 134, 136 führt, ausgebildet
ist, verbunden.
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Gemäß dem Beispiel
der 2 befinden sich beide Übertragungsleitungen 106, 108 in
der Form aufeinander folgender Zweige 140 bis 146, 150 bis 156,
um Platz zu sparen. Im Beispiel der 2 umfassen
die aufeinander folgenden Zweige 140 bis 146, 150 bis 156 auseinander
laufende Bereiche 140a bis 146a, 150a bis 156a,
die sich zu den äußeren Rändern der
isolierenden Schichten 130, 134 entfernen, und
zurücklaufende
Bereiche 140c bis 146c, 150c bis 156c,
die sich dem mittleren Bereich der isolierenden Schichten 130, 134 wieder
annähern,
als auch Wendebereiche 140b bis 146b, 150b bis 156b zwischen
den auseinander laufenden und zurücklaufenden Bereichen. Die
Wendebereiche 140b bis 146b, 150b bis 156b bilden
vorzugsweise einen Winkel von 90° relativ
zu den auseinander laufenden und zurück laufenden Bereichen. Die
leitenden Muster, die durch die Übertragungsleitungen 106, 108 ausgebildet
werden, werden auf eine Art implementiert, die an sich bekannt ist,
vorzugsweise mit Dünnfilm-
oder Dickfilmtechniken. Alternativ können die leitenden Muster,
die durch die Übertragungsleitungen 106, 108 ausgebildet
werden, mit Wachstums- oder Ätztechniken
implementiert werden.
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Der
auseinander laufende Bereich 140a des ersten Zweigs 140 der Übertragungsleitung 106 ist mit
dem ersten Anschluss 101 mit einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 110 ausgebildet
ist, verbunden, und der auseinander laufende Bereich 150a des
ersten Zweigs 150 der Übertragungsleitung 108 ist
mit dem ersten Anschluss 101 mit einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 122 ausgebildet
ist, verbunden. Gemäß dem Beispiel
befinden sich die ersten auseinander laufenden Bereiche 140a, 150a der Übertragungsleitungen 106, 108,
die am ersten Anschluss 101 beginnen, auf verschiedenen
Seiten des ersten Anschlusses 101, so dass die ersten auseinander
laufenden Bereiche 140a, 150a nicht physikalisch übereinander
angeordnet sind. Die Wendebereiche 140b bis 146b, 150b bis 156b der
zwei aufeinander folgenden Zweige 140 bis 146, 150 bis 156 befinden
sich im Beispiel auf verschiedenen Seiten des ersten Anschlusses 101.
Die Distanz zwischen den parallelen Bereichen der Zweige 140, 142, 144, 146, 151, 153, 155 auf
der linken Seite des ersten Anschlusses 101 beträgt im Beispiel 200 μm. Die Distanz
zwischen den parallelen Bereichen der Zweige 141, 143, 145, 150, 152, 154, 156 auf
der rechten Seite des ersten Anschlusses 101 beträgt ebenfalls
200 μm.
Die Zweige 140 bis 146, 150 bis 156 der
ersten und der zweiten Übertragungsleitung 106, 108 sind
parallel zueinander.
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Die
Form der Übertragungsleitungen 106, 108,
die die Zweige 140 bis 146, 150 bis 156 umfassen,
ermöglicht
eine signifikante Einsparung von Platz im Wilkinson-Leistungsteiler.
Wenn die Übertragungsleitungen 106, 108 auf
verschiedenen Schichten der Vielschichtenstruktur 100 angeordnet
sind, wird ein signifikant großer
Raum auf der obersten isolierenden Schicht 136 der Vielschichtenstruktur 100 frei.
Mit der Anordnung gemäß der Erfindung
benötigt der
Wilkinson-Leistungsteiler bis zu 90% weniger Platz auf der obersten
isolierenden Schicht 136, als er benötigen würde, wenn die Übertragungsleitungen 106, 108 sich
in derselben Schicht der Vielschichtenstruktur 100 befinden
würden.
Gemäß der präsentierten
Lösung
sind die Übertragungsleitungen 106, 108 in
der Vielschichtenstruktur 100 übereinander angeordnet. Gemäß der 2 befinden
sich die Übertragungsleitungen 106, 108 in
verschiedenen Schichten vorzugsweise so, dass solche Bereiche der
Zweige 140 bis 146, 150 bis 156 der
ersten und der zweiten Übertragungsleitung 106, 108,
die in entgegengesetzte Richtungen gerichtet sind, übereinander
angeordnet sind.
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Die
Referenzebenen, die als die leitenden Schichten 124, 126, 128 im
Beispiel der 2 fungieren, bilden Streifenleiter-Konfigurationen
mit den Übertragungsleitungen 106, 108 und
den Mikrostreifen des ersten Anschlusses 101. Ein Streifenleiter umfasst
typischerweise eine Streifenleitung zwischen zwei Referenzebenen.
Somit funktionieren die unterste leitende Schicht 124 und
die mittlere leitende Schicht 126 als Referenzebenen für die zweite Übertragungsleitung 108.
Die zwei untersten isolierenden Schichten 130, 132 funktionieren
als die Isolation der Streifenleiter-Konfiguration. Die unterste leitende
Schicht 124 und die oberste leitende Schicht 128 funktionieren
als Referenzebenen für
den ersten Anschluss 101. Die mittlere und die oberste
leitende Schicht 126, 128 funktionieren als Referenzebenenschichten
für die
erste Übertragungsleitung 106.
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Im
Beispiel der 2 bilden die mittlere leitende
Schicht 126, die Streifenleiter des zweiten und des dritten
Anschlusses 102, 104 und die isolierenden Schichten 134, 136 Mikrostreifenleiter-Konfigurationen.
Typischerweise umfasst ein Mikrostreifenleiter einen Streifenleiter
und eine Referenzebene, zwischen denen sich ein isolierendes Substrat 130, 132, 134, 136 befindet.
Somit funktioniert die mittlere leitende Schicht 126 als
eine Referenzebene sowohl für
den zweiten als auch den dritten Anschluss 102, 104.
Eine Verbindung der leitenden Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebenenschichten dienen, mit den Übertragungsleitungen 106, 108 und
den Anschlüssen 101, 102, 104 wird
mit leitenden Metallplattierungen, die in den Durchführungen 120 in
der Vielschichtenstruktur 100 ausgebildet sind, implementiert.
Aus Gründen
der Vereinfachung wurden die Durchführungen 120 bei der 2 weggelassen.
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In
der präsentierten
Lösung
kann der zweite und der dritte Anschluss 102, 104 alternativ
auf der zweituntersten isolierenden Schicht 132 angeordnet sein,
wodurch die unterste leitende Schicht 124 und die oberste
leitende Schicht 128 als Referenzebenen für die Anschlüsse 102, 104 dienen.
Somit bilden der zweite und der dritte Anschluss 102, 104 Streifenleiter-Konfigurationen
mit den leitenden Schichten 124, 128. In dieser
alternativen Lösung
gibt es Durchführungen
vom zweiten und dritten Anschluss 102, 104 durch
die zwei obersten isolierenden Schichten 134, 136 zum
passiven Element 116, wie einem Widerstand.
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3 zeigt
eine Aufsicht auf ein Detail eines Wilkinson-Leistungsteilers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Das Beispiel der 3 ist ähnlich dem
in 2 gezeigten Wilkinson-Leistungsteiler, aber 3 ist
derart vereinfacht, dass die leitenden Schichten 124, 126, 128 und
die isolierenden Schichten 130, 132, 134,136 weggelassen
wurden. 3 zeigt mit Bereichen, die durch
gestrichelte Linien begrenzt sind, solche Durchführungen 120, die leitende
Metallplattierungen aufweisen, mittels denen die Verbindung der
leitenden Schichten 124, 126, 128 zu
den Übertragungsleitungen 106, 108 und
den Anschlüssen 101, 102, 104 implementiert
ist.
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In 3 ist
der erste Anschluss 101 mit der Übertragungsleitung 106 auf
der zweitobersten isolierenden Schicht 134 mittels einer
leitenden Metallplattierung, die in der Durchführung 110 ausgebildet ist,
verbunden. Die Übertragungsleitung 108 auf
der untersten isolierenden Schicht 130 ist mit dem ersten Anschluss 101 mittels
einer leitenden Metallplattierung, die in der Durchführung 122 ausgebildet
ist, verbunden. In 3 befindet sich die Durchführung 122 jedoch
unter der Durchführung 110 des
ersten Anschlusses 101.
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Wie
in 2 umfassen die Übertragungsleitungen 106, 108 auch
in 3 aufeinander folgende Zweige 140 bis 146, 150 bis 156.
Die zweite Übertragungsleitung 108 ist
jedoch teilweise unter der ersten Übertragungsleitung 106 in
der obersten Schicht so angeordnet, dass sie von oben nicht vollständig gesehen
werden kann. Um einfach gleiche Längen für die Übertragungsleitungen 106, 108 zu
erhalten, vorzugsweise λ/4,
müssen
die ersten Zweige 140, 150 der Übertragungsleitungen 106, 108,
die am ersten Anschluss 101 beginnen, sich auf verschiedenen Seiten
des ersten Anschlusses 101 befinden, so dass die auseinander
laufenden Bereiche 140a, 150a der ersten Zweige 140, 150 physikalisch
nicht übereinander
angeordnet sind. Im Beispiel der 3 gilt dasselbe
für das
andere Ende der Übertragungsleitungen 106, 108,
wodurch sich die zurücklaufenden
Bereiche 146c, 156c der letzten Zweige 146, 156 der Übertragungsleitungen 106, 108 sich
dem zweiten und dem dritten Anschluss 102, 104 von
entgegengesetzten Richtungen nähern.
Um die Isolation zu verbessern, ist ein passives Element 116 zwischen
dem zweiten und dem dritten Anschluss 102, 104 montiert,
wobei dieses Element auch im Beispiel der 3 ein Widerstand
von 100 Ω ist.
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4 zeigt
eine Seitenansicht eines Details eines Wilkinson-Leistungsteilers
gemäß den 2 und 3.
Solche Durchführungen 120,
die leitende Metallplattierungen aufweisen, mittels denen die Verbindung
der leitenden Schichten 124, 126, 128 mit den Übertragungsleitungen 106, 108 und
den Anschlüssen 101, 102, 104 implementiert
ist, sind in 4 nicht gezeigt.
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4 zeigt
die vier isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 der
Vielschichtenstruktur 100; die drei Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebenen dienen; den ersten und den dritten Anschluss 101, 104;
die erste und die zweite Übertragungsleitung 106, 108,
und Durchführungen 110, 114, 122. Die
leitenden Schichten 124, 126, 128, die
man in 4 sieht, sind unterhalb und oberhalb der isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 und
zwischen ihnen angeordnet. Auf der zweituntersten isolierenden Schicht 132 ist
der erste Anschluss 101, der mit der ersten Übertragungsleitung 106 auf
der zweitobersten isolierenden Schicht mittels einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 110 ausgebildet
ist, und mit der zweiten Übertragungsleitung 108 auf
der untersten Isolierschicht 130 mittels einer leitenden
Metallplattierung, die in der Durchführung 122 ausgebildet
ist, verbunden.
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Gemäß dem präsentierten
Beispiel führen die Übertragungsleitungen 106, 108 in
einer ebene Weise von den Durchführungen 110, 112 des
ersten Anschlusses 101 zu den Durchführungen 112, 114 der
zweiten und dritten Anschlüsse 102, 104.
Der zweite Anschluss 102 und die Durchführung 112, die die
erste Übertragungsleitung 106 mit
dem zweiten Anschluss 102 verbindet, sind in 4 nicht
zu sehen, da sie sich hinter dem dritten Anschluss 104 und der
Durchführung 114,
der die zweite Übertragungsleitung 108 mit
dem dritten Anschluss 104 verbindet, befinden.
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5 zeigt
eine Vorderansicht des Beispiels der 2, 3 und 4.
Solche Durchführungen 120,
die leitende Metallplattierungen aufweisen, mittels derer die Verbindung
der leitenden Schichten 124, 126, 128 mit
den Übertragungsleitungen 106, 108 und
den Anschlüssen 101, 102, 104 implementiert
ist, sind hier ebenfalls nicht gezeigt.
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5 zeigt
die vier isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 der
Vielschichtenstruktur 100; die drei leitenden Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebenen dienen; den ersten, den zweiten und den dritten
Anschluss 101, 102, 104; die erste und
die zweite Übertragungsleitung 106, 108,
und Durchführungen 110, 112, 114, 122.
Die leitenden Schichten 124, 126, 128,
die man in 5 sieht, sind unterhalb und
oberhalb der isolierenden Schichten 130, 132, 134, 136 und
zwischen ihnen angeordnet. Auf der zweituntersten isolierenden Schicht 132 ist
der erste Anschluss 101, der mit der ersten Übertragungsleitung 106 auf
der zweitobersten isolierenden Schicht 134 mittels einer
leitenden Metallplattierung, die in der Durchführung 110 ausgebildet
ist, und mit der zweiten Übertragungsleitung 108 auf
der ersten isolierenden Schicht 130 mittels einer leitenden
Metallplattierung, die in der Durchführung 122 ausgebildet ist,
verbunden. Auf beiden Seiten des ersten Anschlusses 101 befindet
sich die mittlere leitende Schicht 126, die als eine Referenzebene
für die
erste und die zweite Übertragungsleitung 106, 108 und
für den
zweiten und den dritten Anschluss 102, 104 dient.
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Der
zweite und der dritte Anschluss 102, 104 befinden
sich auf der obersten isolierenden Schicht 136. Die oberste
isolierende Schicht 128, die als eine Referenzebene für den ersten
Anschluss 101 und die erste Übertragungsleitung 106 dient,
befindet sich auf der oberste isolierenden Schicht 136.
Die leitende Schicht 124, die unter der ersten isolierenden
Schicht 130 angeordnet ist, funktioniert als eine Referenzebene
für die
zweite Übertragungsleitung 108 und
den ersten Anschluss 101. Die erste Übertragungsleitung 106 ist
mit dem zweiten Anschluss 102, der auf der obersten isolierenden
Schicht 136 angeordnet ist, mittels einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 112 ausgebildet
ist, verbunden. Die zweite Übertragungsleitung 108 ist
wiederum mit dem dritten Anschluss 104 mittels einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 114 ausgebildet
ist, verbunden.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels gemäß der Erfindung.
Auch der Wilkinson-Leistungsteiler
gemäß dem Beispiel der 6,
der als eine Vielschichtenstruktur 100 ausgebildet ist,
umfasst mehrere leitende Schichten 124, 126, 128,
die als Referenzebenen dienen, den ersten Anschluss 101,
den zweiten Anschluss 102 und den dritten Anschluss 104;
die erste Übertragungsleitung 106 und
die zweite Übertragungsleitung 108,
ein passives Element 116 und mehrere Durchführungen 110, 112, 113, 122.
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Auf
der zweitobersten isolierenden Schicht 134 in der Vielschichtenstruktur 100 befindet
sich die erste Übertragungsleitung 106.
Die zweite Übertragungsleitung
befindet sich wiederum auf der untersten isolierenden Schicht 130.
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Die
leitenden Muster, die durch die Übertragungsleitungen 106, 108 des
Beispiels der 6 ausgebildet sind, werden in
an sich bekannten Arten, vorzugsweise mit Dünnfilm- oder Dickfilmtechniken implementiert.
Alternativ können
die leitenden Muster, die durch die Übertragungsleitungen 106, 108 ausgebildet
werden, mit Wachstums- oder Ätztechniken
implementiert werden. Die Übertragungsleitung 106 ist
mit dem ersten Anschluss 101 mittels einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 110 ausgebildet
ist, verbunden, und die Übertragungsleitung 108 ist
mit dem ersten Anschluss 101 mittels einer leitenden Metallplattierung,
die in der Durchführung 122 ausgebildet
ist, verbunden.
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Abweichend
von den Beispielen der 2 bis 5 sind die Übertragungsleitungen 106, 108, die
in 6 gezeigt sind, spiralförmig ausgebildet. Die Übertragungsleitungen 106, 108 sind
spiralförmig
derart ausgebildet, dass die Spiraldrehung in der ersten Übertragungsleitung 106 sich
in der entgegengesetzten Richtung zur Spiraldrehung in der zweiten Übertragungsleitung 108 zu öffnen beginnt.
Im Beispiel der 6 schreitet die Spiraldrehung
in der ersten Übertragungsleitung 106 im
Uhrzeigersinn fort und ist mit dem zweiten Anschluss 102 auf
der linken Seite des Anschlusses verbunden. Die Spiraldrehung in
der zweiten Übertragungsleitung 108 schreitet
wiederum im Gegenuhrzeigersinn fort und ist mit dem dritten Anschluss 104 auf
der rechten Seite des Anschlusses verbunden. Um die Isolierung zu
verbessern, ist ein passives Element 116, beispielsweise
ein Widerstand, zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss 102, 104 montiert.
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Auch
mittels der Lösung
der 6 wird eine Vielzahl von Vorteilen erzielt. Durch
die spiralförmigen Übertragungsleitungen 106, 108 wird
viel Platz gespart, und die leitenden Schichten 124, 126, 1228, die
als Referenzebenen dienen, liefern eine gute Isolation zwischen
den Übertragungsleitungen 106, 108 und
erhöhen
den elektromagnetischen Schutz des Wilkinson-Leistungsteilers gegen
die Umgebung.
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Obwohl
die Erfindung oben unter Bezug auf das Beispiel der angefügten Zeichnungen
beschrieben wurde, wird es offensichtlich sein, dass sie nicht darauf
beschränkt
ist, sondern auf einer Vielzahl von Wegen innerhalb der Erfindung,
wie sie durch die angefügten
Ansprüche
definiert ist, modifiziert werden kann.